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梯度泡沫金属的冲击吸能特性 被引量：17
1
作者 张健 赵桂平 卢天健 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期211-220,共10页
基于闭孔泡沫铝的显微CT扫描信息,考虑胞孔的不规则形貌及胞孔分布的不均匀性,以及胞孔尺寸和壁厚沿泡沫高度的梯度分布,建立了梯度泡沫金属材料的二维细观有限元模型,分析了梯度泡沫金属材料在动态压缩过程中的变形、塑性波的传播和能... 基于闭孔泡沫铝的显微CT扫描信息,考虑胞孔的不规则形貌及胞孔分布的不均匀性,以及胞孔尺寸和壁厚沿泡沫高度的梯度分布,建立了梯度泡沫金属材料的二维细观有限元模型,分析了梯度泡沫金属材料在动态压缩过程中的变形、塑性波的传播和能量变化特征。对于平均相对密度0.3、平均梯度系数0.4的梯度泡沫铝,低速(10 m/s)加载时,梯度泡沫金属在变形的整个过程中吸收的总能量均低于均匀泡沫金属;高速加载时,梯度泡沫金属沿负梯度方向压缩的早期吸能比均匀泡沫金属有优势,而且速度越高,优势越明显。 展开更多
关键词 闭孔泡沫铝 动态压缩 塑性波 细观有限元模型 梯度多孔材料
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泡沫金属在冲击载荷下的能量吸收特性 被引量：15
2
作者 张健 赵桂平 卢天健 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期105-112,共8页
基于显微CT扫描信息,建立泡沫金属材料二维细观有限元模型,考虑不规则胞孔的不均匀分布,根据试验结果拟合孔壁材料的弹塑性本构参数,分析了泡沫金属材料在动态压缩过程中的变形特性和弹塑性波的传播,重点讨论了泡沫金属作为防护材料的... 基于显微CT扫描信息,建立泡沫金属材料二维细观有限元模型,考虑不规则胞孔的不均匀分布,根据试验结果拟合孔壁材料的弹塑性本构参数,分析了泡沫金属材料在动态压缩过程中的变形特性和弹塑性波的传播,重点讨论了泡沫金属作为防护材料的吸能机理和吸能特性。结果表明,对于相对密度为0.3的泡沫金属,在高速压缩至应变0.8的整个过程中,塑性波在泡沫金属试件中发生2次反射,试件经历3次压缩过程。相应地,泡沫金属的动能-应变曲线可以分为初始上升段、下降段和二次上升段3个阶段。内能和总能量变化曲线均单调增加。动能在第一次压缩结束时达到极大值,在第二次压缩结束时达到极小值;冲击速度越大,动能、内能和总能量均增长越快,动能在总能量中的比例逐渐增加,而内能在总能量中的比例减小。 展开更多
关键词 泡沫金属 动态压缩 弹塑性波的传播 细观有限元模型
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纤维定向布放钢纤维混凝土力学性能及断裂过程细观分析 被引量：6
3
作者 王辉明 朱文 贺正波 《水力发电》 CAS 2021年第6期50-54,59,共6页
钢纤维的适量掺入使得钢纤维混凝土力学性能有显著提高。基于试验配合比随机生成二维钢纤维混凝土梁细观模型,对体积分数相同的钢纤维分别采用随机乱向分布、受拉区水平定向布放和沿最大主拉应力布放3种方式进行建模研究,结合黏结裂缝模... 钢纤维的适量掺入使得钢纤维混凝土力学性能有显著提高。基于试验配合比随机生成二维钢纤维混凝土梁细观模型,对体积分数相同的钢纤维分别采用随机乱向分布、受拉区水平定向布放和沿最大主拉应力布放3种方式进行建模研究,结合黏结裂缝模型,对钢纤维混凝土梁抗弯试验进行了数值模拟,分析了钢纤维掺量和取向对钢纤维混凝土的力学性能影响。将数值计算结果与已有试验结果进行对比分析,结果表明,钢纤维定向布放可以大幅度提高混凝土抗弯性能及断裂过程阻裂增韧效果。 展开更多
关键词 纤维定向布放钢纤维混凝土 黏结裂缝模型 细观有限元模型 力学性能 数值模拟
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基于细观有限元PVA-ECC材料基本力学性能研究 被引量：1
4
作者 吴少峰 《水利与建筑工程学报》 2022年第6期175-181,共7页
工程水泥基复合材料被认为是一种由有机纤维和砂浆组成的两相复合材料,利用Python编程实现了二维线状纤维在基体中的随机投放与生成算法,结合ABAQUS有限元软件,建立了PVA-ECC材料的细观有限元模型,并考虑了纤维与基体之间粘结滑移,模拟... 工程水泥基复合材料被认为是一种由有机纤维和砂浆组成的两相复合材料,利用Python编程实现了二维线状纤维在基体中的随机投放与生成算法,结合ABAQUS有限元软件,建立了PVA-ECC材料的细观有限元模型,并考虑了纤维与基体之间粘结滑移,模拟了ECC试件在拉、压受力状态下的力学性能,通过与试验结果进行比较验证,分析了PVA-ECC材料的性能及内部损伤,从而探明了工程水泥基复合材料在拉、压状态下的受力性能以及破坏的全过程,为纤维混凝土的细观有限元模型研究提供借鉴。 展开更多
关键词 细观有限元模型 纤维随机生成与投放 粘结滑移本构
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泡沫金属三维细观有限元建模技术研究
5
作者 罗耿 赵剑南 陈轶嵩 《汽车工程学报》 2021年第6期413-418,共6页
针对泡沫金属复杂随机的内部结构特征,基于计算机断层扫描技术(CT),开展了泡沫金属的三维细观有限元建模技术研究。对泡沫金属的断层扫描图片进行处理,得到二值图,并提取灰度建立其点云模型,再对点云模型实体化得到细观数值模型。开展... 针对泡沫金属复杂随机的内部结构特征,基于计算机断层扫描技术(CT),开展了泡沫金属的三维细观有限元建模技术研究。对泡沫金属的断层扫描图片进行处理,得到二值图,并提取灰度建立其点云模型,再对点云模型实体化得到细观数值模型。开展了泡沫金属的准静态压缩试验,对细观有限元模型进行了验证。试验与仿真结果吻合良好,表明建立的细观有限元模型可以准确地模拟泡沫金属的力学特性。 展开更多
关键词 泡沫金属 细观有限元模型 CT扫描 准静态压缩 力学特性
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闭孔泡沫铝的多轴唯象受压本构参数 被引量：6
6
作者 张健 赵桂平 卢天健 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期651-663,共13页
基于显微计算机断层扫描影像信息,逆向重建闭孔泡沫铝试件的三维细观有限元模型,定量研究闭孔泡沫铝在多轴压缩载荷作用下的大变形力学行为.讨论了泡沫金属唯象弹塑性本构参数的确定方法,根据计算结果确定了3个有代表性的泡沫材料本构... 基于显微计算机断层扫描影像信息,逆向重建闭孔泡沫铝试件的三维细观有限元模型,定量研究闭孔泡沫铝在多轴压缩载荷作用下的大变形力学行为.讨论了泡沫金属唯象弹塑性本构参数的确定方法,根据计算结果确定了3个有代表性的泡沫材料本构模型的本构参数,并验证了这些本构模型在描述多轴压缩应力状态下的精度.研究表明,对于单轴压缩,3个本构模型的屈服面均有很好的精度;对于静水压缩,有限元软件"ABAQUS"的可压缩泡沫本构模型屈服面会发生严重偏离,陈-卢本构模型"屈服面"略微低估静水压缩的屈服应力,而体积强化本构模型的屈服面有很好的精度. 展开更多
关键词 可压缩本构关系 三维细观有限元模型 逆向工程 显微计算机断层扫描 多孔金属材料
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