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基于反馈控制的弹性波调控机理与功能研究进展
1
作者 俞敏乐 李文君 +1 位作者 李军 金亚斌 《应用力学学报》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
弹性波超构材料因其功能基元的精心设计,可以实现自然界材料无法具备的波动效应,在国防装备、精密仪器等领域展现出巨大的应用潜力。近年来,各种被动式超构材料相继被提出,实现了诸如低频波动抑制、超分辨率聚焦、负折射等新奇功能,但... 弹性波超构材料因其功能基元的精心设计,可以实现自然界材料无法具备的波动效应,在国防装备、精密仪器等领域展现出巨大的应用潜力。近年来,各种被动式超构材料相继被提出,实现了诸如低频波动抑制、超分辨率聚焦、负折射等新奇功能,但其存在可调性差、结构复杂等不足。基于多物理场耦合的主动式超构材料正逐渐被研究者广泛关注,其中反馈控制型主动式超构材料表现出高效的可调性甚至是自适应调控功能。因此,对该种超构材料的研究非常重要,可以拓宽弹性波的调控机理与功能。本研究基于调控机理,从三方面介绍引入反馈控制对弹性波调控的作用。首先,反馈机制的引入可以有效地改变材料的等效参数以及增加能带结构的可调性。其次,反馈控制构造了等效增益与损耗,使超构材料具有新颖模态并展示出反常波动效应。此外,反馈控制使得利用干涉作用改变弹性波的幅值、相位和频率成为可能,进一步实现丰富的波动功能。最后,总结了基于反馈控制的弹性波超构材料的不足和应用难点,并展望未来研究方向。本研究为设计反馈式主动超构材料提供了方法策略,为丰富波动功能提供了设计思路。 展开更多
关键词 反馈控制 弹性波 非互易 干涉 增益损耗 趋肤效应 振动抑制
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高锰奥氏体钢动态压缩性能及绝热剪切行为
2
作者 夏敏 吴文涛 +3 位作者 谭欣 赵峰 郭洪燕 何满潮 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期118-127,共10页
采用微型霍普金森压杆系统,研究了一种高锰奥氏体钢(NPR钢)在超高应变速率下的动态压缩性能和剧烈塑性变形微观结构。NPR钢在超高冲击下表现出卓越的抗冲击性和应变硬化能力,屈服强度约为550 MPa,极限抗压强度约为1500 MPa,断裂应变为0.... 采用微型霍普金森压杆系统,研究了一种高锰奥氏体钢(NPR钢)在超高应变速率下的动态压缩性能和剧烈塑性变形微观结构。NPR钢在超高冲击下表现出卓越的抗冲击性和应变硬化能力,屈服强度约为550 MPa,极限抗压强度约为1500 MPa,断裂应变为0.7。通过分析准静态和动态条件下的应变速率敏感性系数λ,发现NPR钢具有2个不同的应变速率敏感区。在应变速率为1×104 s-1时,NPR钢未发生断裂,沿冲击截面晶界处产生大量聚集型微孔洞,孔洞的形成方向与冲击方向呈65°。随着应变率增加到2×104 s-1,NPR钢发生断裂,冲击截面出现由大量微孔洞聚集长大形成的绝热剪切带,绝热剪切带的生长方向与冲击方向呈70°。此外,沿冲击方向形成大量的异质结构,包括扭折带、形变孪晶以及孪晶相互作用区域产生的旋转纳米晶,表明在超高应变率下,NPR钢结构具有复杂的损伤机制。 展开更多
关键词 NPR钢 微型霍普金森压杆 动态压缩行为 绝热剪切带 大塑性变形
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非饱和多孔弹性介质中的弹性波传播
3
作者 矫春怡 王伟华 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2026年第1期89-94,共6页
基于非饱和多孔弹性介质的质量平衡方程、广义达西定律以及动量平衡方程,给出非饱和多孔介质的压缩波和剪切波的色散方程。结果表明,饱和度对压缩波和剪切波波速有显著的影响。
关键词 非饱和 多孔介质 弹性介质 弹性波 色散方程
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核电站主蒸汽管道断裂甩击分析与防护
4
作者 白国宇 任茜 +1 位作者 刘宝君 兰天宝 《包装工程》 北大核心 2026年第1期314-318,共5页
目的核电厂中高能管道断裂后的甩击能量较高,造成的危害较大,严重影响了核安全。当管道端部断裂附近布置空间受限、无法布置防护措施时,存在二次危害风险,需要分析管道甩击过程,研究相关防护措施。方法以主蒸汽管道为例,确定假想断裂破... 目的核电厂中高能管道断裂后的甩击能量较高,造成的危害较大,严重影响了核安全。当管道端部断裂附近布置空间受限、无法布置防护措施时,存在二次危害风险,需要分析管道甩击过程,研究相关防护措施。方法以主蒸汽管道为例,确定假想断裂破口,采用有限元动力分析方法,对管道甩击的路径、作用点、载荷和动能等进行研究。结果当给定的断裂破口附近不便安装防甩件时,论证了管道甩击不会对安全相关结构、设备和部件造成危害,可以在墙体上设置防甩件。结论在确保核电站安全的前提下,为减轻墙体可能受到的冲击力、预埋板布置和防甩件选择提供了指导,为提高经济性和减少时间成本提供了支持,并可应用于类似工程。 展开更多
关键词 高能管道 管道断裂 甩击 有限元动力分析
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爆炸冲击对电子雷管发火电容释能特性的影响 被引量：4
5
作者 李洪伟 王家乐 +4 位作者 梁昊 周恩 孙翼 章万龙 郭子如 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期225-233,共9页
为了探究爆炸冲击作用对电子雷管发火能量的影响,利用水下爆炸的方法对液态铝电解电容进行7组不同强度的冲击实验,研究电容在冲击载荷下的介电击穿行为和漏电流变化规律。分析电子雷管电容的能量损耗途径,建立电子雷管的冲击-发火模型,... 为了探究爆炸冲击作用对电子雷管发火能量的影响,利用水下爆炸的方法对液态铝电解电容进行7组不同强度的冲击实验,研究电容在冲击载荷下的介电击穿行为和漏电流变化规律。分析电子雷管电容的能量损耗途径,建立电子雷管的冲击-发火模型,得到冲击波超压与电子雷管发火能量之间的函数关系。研究结果表明:在8.5~40.6 MPa的冲击波超压作用下,实验电容样品会发生介电击穿,随着冲击波超压的增大,电容发生介电击穿时电压下降幅度呈指数级增长;当冲击波超压超过某一临界值时,电容发生介电击穿后无法完全自愈,漏电流增大到毫安级,均值为1.62 mA;随着冲击波强度的增大,电子雷管发火能量逐渐减小,并在漏电流增大时发火能量出现骤降。 展开更多
关键词 电子雷管 铝电解电容 水下爆炸 介电击穿 漏电流
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爆炸作用下全户内变电站装配式墙板动力响应的有限元分析 被引量：1
6
作者 李林 刘勇 +3 位作者 魏珍中 马小敏 雷建银 李世强 《高压物理学报》 北大核心 2025年第6期75-86,共12页
蜂窝芯层具有轻质、比刚度高、比强度高和比吸能高等优点。将纤维混凝土板、蜂窝芯层、铝合金板组合设计一种新型变电站装配式墙板结构,对其进行爆炸冲击实验,研究不同炸药药量、蜂窝孔径下结构的动力学响应。基于实验建立相应的有限元... 蜂窝芯层具有轻质、比刚度高、比强度高和比吸能高等优点。将纤维混凝土板、蜂窝芯层、铝合金板组合设计一种新型变电站装配式墙板结构,对其进行爆炸冲击实验,研究不同炸药药量、蜂窝孔径下结构的动力学响应。基于实验建立相应的有限元模型,数值模拟结果与实验吻合较好。通过改变炸药量和蜂窝芯层配置,详细分析了结构变形失效演化过程、后面板中点挠度、能量分配特性。结果表明:结构主要呈现前面板凹陷、后面板凸起的变形模式;纤维水泥前面板边界处发生了剪切破坏,同时蜂窝芯层被压缩,导致整体变形,随后前面板与蜂窝芯层分离,后面板中心处以及对角线处出现裂纹,并且随着结构继续响应,裂纹不断扩展,芯层压缩量也同时增加。减小蜂窝芯层孔径能够有效降低后面板的挠度。装药距离为300 mm,药量为300、500和700 g时,小孔径蜂窝结构后面板中点的挠度相较于大孔径蜂窝结构分别降低了18.5%、17.1%和18.1%,小孔径蜂窝结构的吸能比大孔径蜂窝结构分别增大了7.8%、6.7%和2.2%,小孔径蜂窝结构具有较好的抗冲击性能。爆炸载荷下,纤维混凝土前面板的吸收能量最大,占50%以上;蜂窝芯层的能量吸收次之,占比为45%左右;纤维混凝土后面板的吸能较少,在5%以内。 展开更多
关键词 爆炸载荷 装配式墙板结构 纤维混凝土板 力学响应 动力响应
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爆炸作用下全户内变电站装配式墙板的动力响应实验研究 被引量：1
7
作者 李林 刘勇 +3 位作者 魏珍中 马小敏 雷建银 李世强 《高压物理学报》 北大核心 2025年第4期16-27,共12页
利用纤维水泥板、蜂窝铝板和铝合金板组合设计了一种新型的变电站装配式墙板结构,通过实验研究了该结构在爆炸载荷下的动力响应特性。考察了不同炸药量、不同装药距离时的超压载荷特征,分析了蜂窝孔径等参数对结构变形失效模式、背爆面... 利用纤维水泥板、蜂窝铝板和铝合金板组合设计了一种新型的变电站装配式墙板结构,通过实验研究了该结构在爆炸载荷下的动力响应特性。考察了不同炸药量、不同装药距离时的超压载荷特征,分析了蜂窝孔径等参数对结构变形失效模式、背爆面挠度及应变、芯层压缩量、纤维水泥板裂纹分布的影响。结果表明:在有限空间内,爆炸超压的时间特征与在无限空间中类似,中心独立测量的超压峰值和正压持续时间分别为边缘直接测量的2.4~10.0倍和0.44~0.71倍;结构主要呈现前面板凹陷、后面板凸起的变形模式;迎爆面纤维水泥板水平裂纹多分布于长边边界处,背爆面裂纹多分布于中心和对角线附近;与较小孔径的蜂窝结构相比,具有较大孔径的蜂窝结构的背爆面残余挠度较大,纤维水泥板裂纹总长度较长。因此,小孔径蜂窝板具有较好的抗冲击性能。 展开更多
关键词 装配式墙板 蜂窝夹芯板 纤维水泥板 爆炸 动力响应
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Q355ND钢静动态力学行为与Johnson-Cook本构参数拟合 被引量：3
8
作者 魏继锋 李新菊 +1 位作者 吉耿杰 韩璐 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第5期437-443,共7页
采用INSTRON5985材料测试机和SHPB实验系统分别开展Q355ND钢的静态和动态力学性能实验,获得了Q355ND钢在0.001、2600、3600、4100 s^(−1)应变率下的力学性能参量.研究结果表明,Q355ND钢材料屈服强度随应变率的增大而增大,表明该材料为... 采用INSTRON5985材料测试机和SHPB实验系统分别开展Q355ND钢的静态和动态力学性能实验,获得了Q355ND钢在0.001、2600、3600、4100 s^(−1)应变率下的力学性能参量.研究结果表明,Q355ND钢材料屈服强度随应变率的增大而增大,表明该材料为应变敏感材料,具有应变率强化效应.基于实验结果拟合得到Q355ND的屈服应力参数A、应变强化系数B、应变强化指数n和应变率强化参数C等参量,从而构建出Q355ND钢材料的Johnson-Cook本构模型,可较好地描述Q355ND钢材料在静、动态载荷下的力学行为,为该材料的相关应用研究提供了基础数据. 展开更多
关键词 本构模型 Q355ND钢 屈服强度 应变率强化效应
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旋转型负泊松比星形蜂窝结构能量吸收特性研究 被引量：2
9
作者 张宝庆 蒋森 《固体力学学报》 北大核心 2025年第1期129-148,共20页
负泊松比蜂窝结构具有独特的力学特性以及良好的能量吸收能力,现已被广泛应用于冲击防护领域.在动力冲击作用下,负泊松比蜂窝结构局部动态应力的演化与胞元微结构的改变息息相关.当前对负泊松比结构的研究主要集中在通过设计具有内凹变... 负泊松比蜂窝结构具有独特的力学特性以及良好的能量吸收能力,现已被广泛应用于冲击防护领域.在动力冲击作用下,负泊松比蜂窝结构局部动态应力的演化与胞元微结构的改变息息相关.当前对负泊松比结构的研究主要集中在通过设计具有内凹变形机制的胞元以提高整体结构的吸能能力,忽略了对已有模型进行结构优化,对其它旋转变形吸能机制的研究也有欠缺.为了进一步改善负泊松比星形蜂窝结构在承受面内冲击时的动力学响应,本文拟围绕胞元的旋转特性展开研究.在传统星形蜂窝结构的基础上,对其结构进行进一步优化设计,利用耦合思想赋予星形蜂窝胞元自旋转的变形吸能机制.基于相对密度相等原则通过内旋与外旋得到了两种具有双重负泊松比效应的旋转型星形蜂窝胞元:内旋型星形蜂窝胞元和外旋型星形蜂窝胞元.利用数值模拟的方法深入对比研究了不同蜂窝结构在面内冲击载荷下的吸能特性,探究同时具备内凹和旋转两种变形机制的胞元对蜂窝结构吸能特性的影响.基于一维冲击波理论和能量吸收效率方法,给出了星形蜂窝动态平台应力和密实应变的经验公式,建立了计算星形蜂窝结构相对密度的公式.根据临界速度理论,确定了星形蜂窝结构的第一临界速度和第二临界速度.采用显式动力有限元法,研究了旋转型星形蜂窝结构在不同冲击速度下的动态响应,以模型宏微观变形模式、平台应力、比吸能等为评价指标对仿真结果进行了对比分析.结果表明,新型结构在被冲击时胞元都是先发生自身旋转变形然后发生内凹变形,宏观上具有更强的负泊松比效应.在中速20 m/s的冲击下,内旋型蜂窝结构的平台应力更高、平台应力稳定性更好.外旋型蜂窝结构在平台阶段的应力波动较为剧烈,但在高速120 m/s的冲击下具有较高的比吸能.本文的研究结果表明了星形蜂窝结构的内凹机制和旋转机制与其吸能特性之间的关系,为蜂窝结构冲击动力学性能的优化提供了新思路. 展开更多
关键词 负泊松比 内旋 外旋 旋转型星形蜂窝
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夹层空间分布对多孔介质力学行为影响研究
10
作者 刘明鑫 杨永飞 +4 位作者 孙海 张磊 钟俊杰 张凯 姚军 《计算力学学报》 北大核心 2025年第5期811-818,共8页
在多孔介质形成过程中,颗粒的沉积和破碎等因素会导致不同结构的夹层,这些夹层显著影响多孔介质的力学行为。通过采用离散元方法,系统研究了夹层倾角和厚度对多孔介质力学行为的影响。结果表明,含夹层多孔介质的应力强度介于两种均质多... 在多孔介质形成过程中,颗粒的沉积和破碎等因素会导致不同结构的夹层,这些夹层显著影响多孔介质的力学行为。通过采用离散元方法,系统研究了夹层倾角和厚度对多孔介质力学行为的影响。结果表明,含夹层多孔介质的应力强度介于两种均质多孔介质之间,并随夹层倾角和厚度的变化而变化。粒间平均配位数在加载初期受夹层厚度影响显著,加载后期趋于稳定。配位数的变化影响了强弱力链的分布,夹层的倾角和厚度则决定了力链的应力传递大小和方向。此外,接触单元法向力和法向接触力随夹层倾角的增加而发生偏转,表现出显著的各向异性。本研究加深了对地层中含夹层多孔介质复杂力学行为的理解,为地质工程的优化和实际应用提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 夹层 倾角和厚度 DEM 力学行为 接触模式
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前言
11
作者 曲嘉 陈荣 +1 位作者 张磊 雷红帅 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第5期I0001-I0002,共2页
冲击动力学专门研究短暂而强烈载荷作用下材料的力学行为与结构的动态响应.冲击载荷作用下,材料或结构具备特殊的力学性质,在日常生活、体育运动、交通运输等过程中广泛涉及摔倒跌落、冲击碰撞乃至爆炸侵彻等力学现象,又与航空航天、汽... 冲击动力学专门研究短暂而强烈载荷作用下材料的力学行为与结构的动态响应.冲击载荷作用下,材料或结构具备特殊的力学性质,在日常生活、体育运动、交通运输等过程中广泛涉及摔倒跌落、冲击碰撞乃至爆炸侵彻等力学现象,又与航空航天、汽车船舶、海洋平台、核能结构、防护装备乃至国防工程息息相关.大至载人探月舱的着陆、飞机与鸟或冰雹撞击防护、防弹装甲结构设计、汽车与桥梁的安全防护,小至电子产品的跌落、运动防护装备的设计、爆炸焊接与零件冲压成型,都需要对冲击动力学有足够的理解和科学的认知. 展开更多
关键词 力学行为 交通运输 冲击动力学
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铱合金在高温下的动态拉伸力学性能
12
作者 陈军红 张方举 胡文军 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第12期96-105,共10页
基于大电流加热方式建立了小尺寸板状试样高温动态拉伸实验技术,解决了片状试样与波导杆之间有效连接、试样高温实现与温度保持、高温试样与波导杆冷接触时间精准控制三项关键技术。为获取铱合金高温动态拉伸力学性能,利用该实验技术对... 基于大电流加热方式建立了小尺寸板状试样高温动态拉伸实验技术,解决了片状试样与波导杆之间有效连接、试样高温实现与温度保持、高温试样与波导杆冷接触时间精准控制三项关键技术。为获取铱合金高温动态拉伸力学性能,利用该实验技术对铱合金进行了10^(3)s^(-1)应变率下室温、600、900和1 100℃下的拉伸实验。结果表明,当温度从室温上升到900℃时,铱合金拉伸强度下降了12%,延性增加了2倍,但当温度上升至1 100℃时,铱合金拉伸强度下降了43%且延性增加了7.3倍。基于铱合金试样宏微观断裂形貌表征阐明了其变形机理。随着温度的升高,铱合金由沿晶断裂主控的断裂模式转变为晶粒高温软化断裂主控的断裂模式,晶界失效和晶粒高温软化屈服两者相互竞争,决定了铱合金的高温动态断裂行为。 展开更多
关键词 分离式霍普金森拉杆 铱合金 高温 动态拉伸 失效机理
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两流体模拟中固相应力对支撑剂堆积的影响研究
13
作者 周航宇 郭建春 +3 位作者 张涛 陈伟华 陈一鑫 曾冀 《计算力学学报》 北大核心 2025年第5期765-771,共7页
缝内支撑剂运动属于狭长空间中的稠密颗粒流问题,两流体法在该类矿场尺度颗粒流的数值模拟研究上极具应用前景,但其现有的固相应力模型尚无法准确描述支撑剂堆积过程。本文通过实验分析了支撑剂堆积在液流冲刷下形态变化的物理过程,指... 缝内支撑剂运动属于狭长空间中的稠密颗粒流问题,两流体法在该类矿场尺度颗粒流的数值模拟研究上极具应用前景,但其现有的固相应力模型尚无法准确描述支撑剂堆积过程。本文通过实验分析了支撑剂堆积在液流冲刷下形态变化的物理过程,指出黏聚力对堆积状态改变的重要影响。在此基础上,结合支撑剂输送数值模拟和支撑剂悬浮液黏度测试结果,分析颗粒径向分布函数对固相运动压力的影响以及固相总压力变化趋势,确定固相摩擦压力随颗粒体积分数的变化速度;基于颗粒物质力学理论和支撑剂堆积直剪试验结果,将支撑剂堆积黏聚力考虑到固相摩擦黏度模型中。研究表明,改进后的固相摩擦应力模型能够捕捉更大的堆积剖面角和沉降剖面角,从而正确模拟支撑剂堆积过程。 展开更多
关键词 滑溜水压裂 支撑剂堆积 两流体法 径向分布函数 固相摩擦应力
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环空固相沉降对深水圈闭压力的影响机制及预测模型研究
14
作者 孔祥伟 温帅 +1 位作者 谢广宇 吴红建 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第12期1571-1583,共13页
深水油气开采作业中,精准预测环空圈闭压力对保障油气井安全、优化开采流程以及延长油气井使用寿命具有决定性意义.本研究聚焦水基环空液体,系统测试了多种沉降时间下的密度及热物性参数,梳理出固相沉降对液体参数的影响规律.基于定容... 深水油气开采作业中,精准预测环空圈闭压力对保障油气井安全、优化开采流程以及延长油气井使用寿命具有决定性意义.本研究聚焦水基环空液体,系统测试了多种沉降时间下的密度及热物性参数,梳理出固相沉降对液体参数的影响规律.基于定容热力学定律,考虑固相沉淀、液体热物性参数动态变化等关键因素,提出了适用于气井的多环空耦合圈闭压力计算方法.将该方法的计算结果与水下井口实测圈闭压力对比,二者最大误差仅为8.91%.以海上某典型采气井为具体实例,运用.Net语言编写程序,对所构建的模型进行求解运算.结果表明,考虑固相沉降对环空液体密度影响极为显著,随着沉降时间的持续增加,液体密度呈现出明显的下降趋势.经过7 d的测试,钻井液密度从初始的1.7 g/cm^(3)逐步降低至1.23 g/cm^(3)并趋于稳定,密度降幅高达27.65%.随着井深增加、采气量上升、钻井液等压膨胀系数以及等温压缩系数增大,环空圈闭压力均呈现增大趋势.在流体热物性相同的情况下,环空圈闭压力受环空封闭体积的影响尤为突出:第1环空圈闭压力达到23.2 MPa;第2环空圈闭压力为15.53 MPa;第3环空圈闭压力则为7.69 MPa.对比井口油管位移与井底情况时发现,井口油管位移最大距离从1.69×10^(-6)m减小至6.1×10^(-7)m,井口油管位移距离约为井底的2.77倍.环空圈闭压力的准确求解,能够为校核管柱安全系数、评估井口抬升风险以及优化水泥返高设计等实际工程作业,提供极为关键的理论依据与数据支撑,有力推进深水油气开采作业安全、高效开展. 展开更多
关键词 深水气井 环空圈闭压力 等压膨胀系数 固相沉降 环空压力
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砂岩新型动态本构模型及能量耗散特性研究
15
作者 单仁亮 梁俊奇 +4 位作者 高文蛟 戴其航 肖圣超 宋威 王一迪 《振动与冲击》 北大核心 2025年第20期40-48,共9页
为了研究采煤工作面坚硬砂岩的动态力学特性,使用75 mm直径分离式Hopkinson压杆试验系统对砂岩进行了单轴冲击压缩试验,试验结果表明砂岩试样的动态抗压强度具有明显的应变率效应。随后,基于试验得到的本构曲线,结合损伤时效模型中损伤... 为了研究采煤工作面坚硬砂岩的动态力学特性,使用75 mm直径分离式Hopkinson压杆试验系统对砂岩进行了单轴冲击压缩试验,试验结果表明砂岩试样的动态抗压强度具有明显的应变率效应。随后,基于试验得到的本构曲线,结合损伤时效模型中损伤元件在损伤之前为线弹性的特点,对既有时效损伤模型进行改进,得到了适用于砂岩的第三代动态时效损伤本构模型。通过与实测数据的拟合分析,模型中各个参数取值合理、物理意义清晰,模型能够有效地描述细砂岩的动态力学行为。最后,对不同应变率下试样的能量耗散特性进行了分析。发现当入射能量为240~400 J时,试样的吸能系数能够稳定在0.3以上,此时试样的破碎效果较为理想,该结果可以为超深孔爆破设计施工提供一定的参考。 展开更多
关键词 砂岩 分离式Hopkinson压杆试验 时效损伤模型 能量耗散
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介质表面M形及W形缺陷在反平面剪切波作用下的位移响应对比分析
16
作者 宋云秋 李欣竺 +1 位作者 杨小斌 杨在林 《振动与冲击》 北大核心 2025年第22期72-78,共7页
通过建立具有M形及W形边界的半空间解析模型,对比研究了两种形状的介质表面缺陷在反平面剪切波作用下的动力响应。其中M形边界中间部位为大于180°的楔形尖角,而W形边界中间部位的楔形角小于180°,两者在几何形状上以水平面呈... 通过建立具有M形及W形边界的半空间解析模型,对比研究了两种形状的介质表面缺陷在反平面剪切波作用下的动力响应。其中M形边界中间部位为大于180°的楔形尖角,而W形边界中间部位的楔形角小于180°,两者在几何形状上以水平面呈对称关系。基于二维波动方程的分离变量解对几何边界的要求,引入多级分区技术将模型分区并分别构造无穷级数形式的波场表达式。由于边界条件复杂引入了多个局部坐标系,采用复变函数法简化坐标变换关系。最后通过快速傅里叶变换将计算出的频域结果转换到时间域,分析两种边界对平面波的散射情况。 展开更多
关键词 反平面剪切波 表面缺陷 多级分区技术 复变函数法 频-时转换
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温度对喷涂聚脲弹性体静动态压缩力学性能影响试验研究
17
作者 闫秋实 蒋裕丹 +1 位作者 李述涛 田栓柱 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期136-141,149,共7页
为探究温度对聚脲静动态压缩力学性能的影响,设置了冬季室温、50℃和80℃三种温度环境,基于此开展了聚脲在低、中、高应变率下的21组压缩力学性能试验.通过分析不同温度、不同应变率下的聚脲力学参数的变化规律发现:聚脲受动力作用会表... 为探究温度对聚脲静动态压缩力学性能的影响,设置了冬季室温、50℃和80℃三种温度环境,基于此开展了聚脲在低、中、高应变率下的21组压缩力学性能试验.通过分析不同温度、不同应变率下的聚脲力学参数的变化规律发现:聚脲受动力作用会表现出应变率效应和应变滞后效应,动力作用能增加聚脲的强度,但会降低其塑性;聚脲受温度影响也会出现温度效应和应变滞后效应,高温环境会降低聚脲的强度但能增加其塑性,且温度会改变聚脲动态应力的变化规律,温度升高,聚脲动态曲线硬化段发展趋势由下行向上行转变;聚脲具有时温等效性,增加观察时间或升高温度,聚脲性能会表现出相似的变化规律;应变率效应对聚脲弹性变化的影响比强度更大,而温度效应对聚脲强度变化的影响比弹性更大;聚脲的递减硬化特性能有效防护高应变率外力作用,高温引起的塑性变化能有效缓解破片二次伤害. 展开更多
关键词 聚脲弹性体 霍普金森杆 力学性能 应变率效应 温度效应
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基于离散矢量模型的微电机转子二次去重动平衡研究
18
作者 姜东 薛子旻 +3 位作者 鲁镇荣 李梦瑄 陈伟宇 杭晓晨 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1486-1495,共10页
针对微电机转子初始不平衡量较大时动平衡效果不佳的问题,提出了一种基于离散矢量模型的切削去重不平衡校正方法。根据铣刀和转子的参数建立离散矢量去重模型,基于边缘曲线离散点的积分计算得到了二次去重情况下切削等效质量与切削深度... 针对微电机转子初始不平衡量较大时动平衡效果不佳的问题,提出了一种基于离散矢量模型的切削去重不平衡校正方法。根据铣刀和转子的参数建立离散矢量去重模型,基于边缘曲线离散点的积分计算得到了二次去重情况下切削等效质量与切削深度的对应关系,通过与三维模型仿真数据比较验证了模型的精度。采用5个微电机转子进行试验验证,在转子初始不平衡量高于100 mg的情况下,能实现90%以上的总去重率,并将剩余不平衡等效质量控制在10 mg以下,被测转子均符合G1.0精度等级。表明该方法能够在初始不平衡量较大时提高微电机转子动平衡精度。 展开更多
关键词 转子动平衡 微电机 切削去重不平衡校正方法 离散矢量模型 初始不平衡量
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石墨烯/镁复合材料冲击性能及影响因素分析
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作者 华军 王宇烜 +1 位作者 黄磊 姚建武 《振动与冲击》 北大核心 2025年第23期201-212,共12页
研究石墨烯/镁复合材料的抗冲击性能,保证部件的安全性和可靠性具有重要意义。采用分子动力学方法,研究球形弹头冲击下石墨烯/镁复合材料的力学响应与位错演化,并分析弹头速度、石墨烯位置及石墨烯层数对冲击性能的影响。结果表明,石墨... 研究石墨烯/镁复合材料的抗冲击性能,保证部件的安全性和可靠性具有重要意义。采用分子动力学方法,研究球形弹头冲击下石墨烯/镁复合材料的力学响应与位错演化,并分析弹头速度、石墨烯位置及石墨烯层数对冲击性能的影响。结果表明,石墨烯的引入显著提升了镁基体的抗冲击性能。随着弹头速度增加,最大冲击载荷与动能损耗增加,动能损耗率与位错长度峰值减小。低速冲击会引发更多的位错产生,增强塑性变形的程度。石墨烯位于基体中部比石墨烯位于上表面更能抑制位错生成和扩展,能更有效地阻挡弹头冲击。石墨烯层数的增加会提升冲击载荷与动能损耗率,也会引起位错线的增加,同时石墨烯的存在能够有效减少冲击后的内部塑性损伤。该研究可为镁基复合材料的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 分子动力学 石墨烯 镁 冲击 位错
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转子动响应灵敏度分析的多复域摄动法
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作者 姜东 王贞露 +3 位作者 钱慧 杭晓晨 曹芝腑 朱锐 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期469-479,共11页
动响应灵敏度分析广泛应用于转子模型修正、参数识别和结构优化等问题。本文提出了一种基于多复域摄动的转子动响应一阶、二阶和混合灵敏度分析方法。分别在两个复数方向对设计参数进行摄动,得到双复数域的转子系统动力学方程,运用柯西... 动响应灵敏度分析广泛应用于转子模型修正、参数识别和结构优化等问题。本文提出了一种基于多复域摄动的转子动响应一阶、二阶和混合灵敏度分析方法。分别在两个复数方向对设计参数进行摄动,得到双复数域的转子系统动力学方程,运用柯西-黎曼矩阵将复数运动方程扩维得到等价实数运动方程,求解等价实数运动方程,从而同时得到系统响应、一阶灵敏度和二阶灵敏度,并获得动响应灵敏度的Hessian矩阵。以单盘转子系统和燃气发生器转子系统为研究对象进行数值仿真分析,验证所提转子动响应灵敏度分析方法的正确性。相较于传统的有限差分法,多复域摄动法对摄动步长引起误差的不敏感,求解精度更高。 展开更多
关键词 转子动响应 多复域摄动法 二阶灵敏度 混合灵敏度
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