变形模式

摘要： 基于激光选区熔化增材制造技术(SLM),以GP1不锈钢为母材,制备4种相对密度的八角桁架点阵结构试样,开展了准静态单轴压缩和直接撞击式霍普金森压杆实验,并结合显式有限元计算模拟,研究了相对密度和加载速率对八角桁架点阵结构试样在力学响应、变形模式和吸能特性的影响.结果显示:(1)相对密度是影响八角桁架点阵结构材料力学响应的关键参数,屈服载荷随着相对密度基本呈线性增长,并且表现出明显的应变率强化效应;(2)在准静态压缩下,随着相对密度增大,八角桁架点阵结构的变形模式由弯扭屈曲模式逐渐向稳定屈服模式转变;而在冲击压缩下,八角桁架点阵结构的变形模式随着冲击速度由对称稳定变形模式向非对称逐渐压垮模式转变;(3)八角桁架点阵结构总吸能随着相对密度线性增大,而比吸能随着相对密度呈现双线性变化,在相对密度30％处出现拐折,当相对密度高于30％后,比吸能增大缓慢;(4)与准静态加载相比,冲击加载下八角桁架点阵结构的总吸能和比吸能都显著提升.

摘要： 根据5组33片四边简支双钢板混凝土组合板的试验结果,将组合板的变形模式归纳为弯曲变形模式和冲切变形模式,推导其抗力和刚度的理论计算式,提出能够描述组合板受力全过程的抗力函数模型,并通过现有试验和数值模拟结果验证模型的准确性。基于该模型研究含钢率、材料强度、连接件布置等参数对组合板变形模式和耗能能力的影响,结果表明:含钢率和钢板强度对SC板的极限承载力和耗能能力影响较大,而混凝土强度的影响很小;为了充分利用钢板的力学性能,应合理限制含钢率和钢板强度,或加强连接件布置保证组合作用;不同的设计参数可能导致不同的变形模式和破坏顺序,设计中应针对具体的需求对设计参数加以优化。

摘要： 为探索爆炸载荷下舱内夹芯复合结构的动态响应特性与防护效能,采用小尺度舱室结构模型实验,结合有限元数值分析,开展了不同爆炸距离下舱内双层泡沫铝夹芯结构的动响应特性和变形模式研究。分析了不同爆距下舱内爆炸载荷的作用过程和时空分布特性,讨论了在初始冲击波、初始冲击波叠加各壁面二次反射波和舱内爆炸准静态压力3种载荷下泡沫铝夹芯结构的变形模式。爆炸载荷下舱室壁板承受的载荷依次为初始冲击波、各壁面二次反射波和准静态气压。炸药在靠近舱室一端处起爆时,初始冲击波在近端壁的局部效应明显,在远端壁的作用范围更大,与舱室中心爆炸相比,其爆轰产物波动次数更少。泡沫铝夹芯结构的变形过程可分为泡沫芯层压缩、局部凸起变形和整体挠曲变形3个阶段,对应迎爆面板局部凸起叠加整体挠曲大变形、局部凸起叠加整体挠曲大变形和整体挠曲大变形3种变形模式。

摘要： 3D打印技术有力促进了金属点阵材料的发展,而碰撞吸能是点阵材料的重要应用领域之一,为此综述了课题组近期在界面增强点阵吸能方面的研究。受金属材料微观变形机理中晶界强化机制的启发,通过在点阵结构中引入晶界和孪晶界等宏观界面构型,构造了含多个界面的多晶点阵结构,研究其耐撞吸能性能。具体而言,构造了胞元构型为简单立方、面心立方和三斜晶系的不同多晶点阵结构试件,通过一系列参数化有限元模拟,并结合增材制造技术开展验证性实验,研究了晶粒尺寸(晶界密度)、界面两侧晶向差、界面取向角度等参数对结构压溃变形模式和吸能性能的影响,发现对称性强的界面(如孪晶界)可以增强点阵结构的吸能性能。进一步研究发现,描述材料微观强化机理的Hall-Petch关系仍然适用于所提宏观多晶点阵结构。该研究可为发展新型轻质点阵吸能结构提供一定的参考。

摘要： 折叠式夹层板具备优越的力学性能,可满足船舶设计的诸多要求,已开始应用于高端船舶的设计制造中。以U型折叠式夹层板为研究对象,从试验、仿真以及解析三方面,研究了面内准静态压缩载荷作用下U型折叠式夹层板的解析预报方法。通过设计开展准静态压缩试验以及相应的数值计算,分析得出了U型夹层板在准静态压缩载荷作用下结构变形的特征并对夹层板的变形过程进行归纳分类;在此基础上,提出了折叠式夹层板结构在准静态压缩载荷下的变形模式,建立了折叠式夹层板塑性变形的几何数学模型,并推导出夹层板结构变形抗力的解析计算公式,最后以试验和仿真结果为依据验证解析计算方法和公式的正确性。结果表明:解析结果与试验和仿真结果吻合较好,该研究的解析法对折叠式夹层板压皱性能设计及评估具有指导意义。

摘要： 对蜂窝芯体承受局部高速冲击时的动态响应和变形模式进行研究,主要关注弹体高速冲击蜂窝芯体并最终停留在蜂窝芯体内部的情况。进行时速为394,507,627 km/h的高速冲击试验,建立该冲击过程的有限元模型,有限元仿真结果与实验结果的侵入深度数据和变形模式吻合良好,验证有限元模型的准确性。通过对比2种结果,发现在200~700 km/h的速度区间内可以最低使用二阶曲线较为准确地拟合弹丸的侵入深度变化。蜂窝的变形主要集中在弹坑附近,但在无明显形变的区域仍存在一定的损伤。此外,蜂窝的胶黏性能被证明在高速冲击过程中扮演着重要角色,对试验结果有重要影响。

摘要： 对电动汽车锂离子电池常用的celgard2340隔膜进行了冲压实验,研究了不同试件宽度和各向异性对实验结果的影响。沿MD方向和DD方向裁剪试件的宽度越大,最后破裂失效的载荷越小,位移也越小。沿TD方向裁剪的试件则是试件的宽度越大,最后试件破裂时的载荷越大,位移越小。根据隔膜的各项异性特点,对比了相同宽度沿不同方向裁剪隔膜试件的冲压结果,发现沿不同方向裁剪试件最后破裂失效的峰值力和位移有明显的差异。最后,利用VIC-3D测量系统对材料变形过程进行图像捕捉,分析了试件在四周全被约束时冲压的变形模式。

摘要： 为指导南京五桥夹江隧道运营安全评估,建立结构受力三维仿真计算模型,分析粉质黏土、粉砂等典型地层隧道结构在“横鸭蛋”和“竖鸭蛋”2种变形模式下的损伤演化过程,结合混凝土、螺栓、钢筋及结构整体受力状态,讨论运营期断面收敛变形的控制值。主要结论如下:1)江中强透水地段极端7 m冲刷工况下,隧道整体上浮2.85 mm,螺栓应力变幅最为敏感,下调27.6%,混凝土应力变化最小。2)不考虑纵向差异沉降问题时,冲刷使结构向高轴压受力模式转变,对承载有利。3)水位升高引起隧道竖向变形增大0.22 mm,螺栓应力减小3.8 MPa;而水位降低引起隧道竖向变形减小0.05 mm,螺栓应力增大2 MPa。4)对比不同地质区段分析结果可知,“横鸭蛋”变形模式下,陆域段和江中段分别以10‰和12‰作为控制值;“竖鸭蛋”变形模式下,以9‰作为控制值。夹江隧道运营过程中,可依据上述标准评价变形的检测、监测数据,判定结构安全状态。

摘要： 薄板在爆炸冲击载荷作用下的动力行为复杂,具有大变形、瞬时性、高度非线性等特点.当冲击波冲量较小时,薄板容易发生异常动力响应.然而,爆炸冲击波特征对薄板异常动力响应的影响尚不明晰.为此,本文采用经实验数据验证的自主开发爆炸载荷模型,首先成功地模拟了方形薄板的反直观异常动力响应;然后通过数值仿真研究了冲击波负压描述方法、正压衰减系数等对薄板异常动力响应的影响;最后,发现了在距离当量比一定时,随着爆炸距离的增加薄板依次发生继发直观、反直观、混合、始发直观四种行为模式,并分析了不同行为模式下响应历程与塑性耗散能之间的关系.

摘要： 研究深基坑开挖变形模式和破坏机理对城市地铁隧道的影响。基于土体的莫尔库仑剪切第3主应力破坏条件,通过MIDAS/GTS建立基坑开挖对临近地铁隧道的数值模型,控制基坑和地铁隧道的位置关系,观察预设观测点的位移变化,得到基坑开挖对临近地铁隧道的影响。结果表明:基坑开挖打破了原状土层应力状态是影响地铁隧道的主要因素,即第3主应力的释放;通过控制变量法控制基坑和隧道的位置关系L_(1)和L_(2)来观测隧道断面位移变化可为实际工程提供指导意义;随着基坑与地铁隧道间距的变化靠近基坑的观测点B偏移量较大,并通过观测发现加固基坑底部对控制临近土体的偏移具有很大帮助;改变基坑和地铁隧道竖向位移关系时,观测点的竖向偏移较大而水平偏移较小,主要是由于基坑底部的卸荷引起的土层偏移。

摘要： 对杭州地区深基坑开挖全过程中内支撑式地下连续墙支护结构和坑内土体位移进行了监测,归纳为四种变形破坏模式:悬臂、踢脚、内凸、复合.采用现场监测数据统计和数值分析相结合的方法研究了四种典型变形模式下坑内不同水平土体和支护结构的位移特点,结果表明:即使最大水平位移相同,由于围护结构变形模式不同,其竖向位移也各不相同,破坏模式各异,反之亦然;坑内深层土体变形区域也可分为三个:隆起区域、过渡区域、稳定区;比较四种变形模式,踢脚变形模式对坑内土体变形影响最大,引起较大的深层土体水平位移和隆起.因此,在实际工程中不但要控制坑内土体的最大位移量,而且应注意围护结构的变形模式的影响,以防止发生连续倒塌破坏.

摘要： 为研究刻槽管的轴向压缩行为,本文通过轴向准静态实验给出了刻槽管和普通圆管的变形模式和力-位移曲线,并对其耐撞性进行了讨论.结果表明:合理的深度梯度刻槽设置能够更好地控制变形模式,从而提高其耐撞性.此外,对薄壁刻槽管填充泡沫铝能够显著增强其能量吸收特性.

摘要： 摇摆墙是控制框架结构在地震作用下变形模式的重要构件,首先要求摇摆墙有足够的刚度才能保证其对整体结构变形模式的控制作用.本文通过对具体结构的大量数值分析就框架结构理想变形模式的控制参量以及可以达到控制参量要求的摇摆墙刚度进行了讨论.同时,探究了结构层数、梁柱刚度比以及地震动特性对结构变形模式的影响.

摘要： 随着航运业的快速发展,海上航行的船舶越来越多.尽管人们做了许多努力避免海上意外事故的发生,但海难事故依然不可避免.为了降低上述事故造成的损失,需要在设计阶段快速并准确地预报船舶的结构耐撞性.本文以强桁材结构为研究对象,通过开展准静态冲压试验及相应的数值仿真,分析强桁材结构在面内冲压载荷作用下的变形机理,并基于试验与仿真所得到的结构变形特点,提出强桁材面内受压时的变形模式.以此为基础,运用塑性力学理论,推导出结构变形能、瞬时结构变形抗力及平均结构变形抗力的解析预报公式,并将计算结果与试验结果进行比较验证.研究得到的结构面内受压变形能和抗力解析计算公式,可以快速评估事故载荷下结构的响应情况,包括结构变形阻力及能量耗散,具有使用方便,计算速度快,计算结果相对可靠的优点,对船体耐撞结构设计及抗撞性能评估具有一定的指导意义.

摘要： 黄登水电站2#倾倒松弛岩体表现出一种复合式倾倒松弛特征,其过程和机理比较复杂,兼具倾倒蠕变、剪切滑移和倾倒折断的变形模式.对这类受局部地形和侧向断裂切分结构控制的斜坡倾倒变形破坏形式进行研究,不仅为反倾岩质斜坡变形破坏的预测、稳定性评价提供了工程科学依据,而且在大型复杂山体倾倒变形问题的成因控制条件、变形模式及机制等方面,也取得了重要的研究意义.

摘要： 通过落锤试验,研究了泡沫铝填充铝管在轴向动态冲击条件下的特征曲线、变形模式及吸能特性.明确了泡沫铝填充铝管的变形过程,探讨了填充泡沫铝密度对泡沫铝填充铝管变形模式的影响.结果显示,泡沫铝填充铝管在动态冲击下的特征曲线分为两个阶段:线弹性阶段及平台阶段;随着填充泡沫铝密度的增加,峰值载荷Pcr及平均载荷均呈增大趋势;与铝管复合后的泡沫铝质量比吸能与复合前相比提高了31％～45％,体积比吸能提高90％～104％,吸能效果显著提高.

摘要： 按照我国新车评价标准要求对整车进行安全分析与结构优化,研究C-NCAP与E-NCAP不同壁障侧面碰撞车辆变形模式、侵入速度、入侵量的差异,评估其对侧面碰撞性能的影响.并针对同一壁障,验证不同的优化方案对整车侧面耐撞性能以及假人伤害值的影响.

摘要： 为了改善船舶结构的耐撞性,国内外学者开展了许多新型舷侧结构和传统舷侧结构的耐撞性对比分析,如帽型加筋板、X型夹层结构和Y型夹层结构等.本文开展了帽型加筋板结构和光板结构试件在不同系撞头侵压下的准静态试验研究,探讨了帽型加筋板的变形模式和吸能能力.试验结果表明:帽型加筋板结构因其特殊的变形模式,可以提供更好的塑性变形能能吸能能力.

摘要： 金属泡沫材料的压缩响应是微结构相关的,低无序时以单一塌缩带的形核和扩展为主,高无序度时,主要是扩展能力很弱的弥散塌缩带形核所控制.基于考虑材料微结构Weibull分布的应变梯度塑性模型,探究了胞孔塑性屈曲时,相对强度改变和相对密度改变对变形模式转捩的影响.研究发现:当相对密度改变量为定值时,随相对强度改变量的增大,变形模式的转变在较低的无序度下发生.而强度改变量为定值时,相对密度改变量的变化对多孔材料压缩变形模式转变的临界无序度无确定的影响规律,但变形模式转捩点的应力水平随相对密度改变量的减小而下降.

摘要： 印、亚大陆自新生代发生碰撞以来,印度板块并没有停止北向运动,而是继续向欧亚大陆内部挤压,造成印度板块与欧亚板块之间发生了近2500km的南北向地壳的缩短.但是对于这2500km的地壳缩短是怎样被吸收在青藏高原的构造变形中还存在很大的争议.目前对于印亚大陆碰撞的变形模式主要存在两种模型,一种是地壳增厚缩短模型,一种是地块沿主要断裂走滑逃逸模式.对于晚新生代以来的变形模式,Royden et al.(1997,2008)又提出下地壳流模式.作为定量化研究地块运动的重要手段之一，古地磁在解决这一争论中起到了非常重要的作用。川滇微地块位于青藏高原东构造结东南缘地区，对其进行研究能够帮助人们了解青藏高原东南缘的变形演化模式。考虑到前人对于川滇微地块的变形模式存在比较大的争议，将本次研究置于川滇微地块内部。rn 本次研究结果支持川滇微地块新生代以来的大规模旋转主要发生在约4Ma之后，其旋转是作为一个整体围绕其几何中心发生的，小江断裂在这个过程中做为其东部边界，哀牢山-红河断裂为其西部的边界，区内次级小断裂的走滑对于次级断裂附近的区域后期发生旋转所作的贡献不容忽视，所以，在研究大型块体的整体旋转时有必要避开有次级断裂发育的区域。

摘要： 本发明公开了一种多模式形变的水凝胶变形器及其制备方法与变形方式，制备方法包括(1)将海藻酸钠、丙烯酰胺、N,N’‑亚甲基双丙烯酰、2‑羟基‑4‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮的预聚液1引发聚合；再加入将N‑异丙基丙烯酰胺、N,N’‑亚甲基双丙烯酰、2‑羟基‑4‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮溶解在水中得到预聚液2，引发聚合得到具有形状记忆和变形功能的双层水凝胶；(2)使用外力将双层水凝胶获得临时形状，再放入金属离子溶液中固定临时形状，即得到多模式形变的水凝胶变形器，该水凝胶变形器可通过环境温度的变化使其实现自发形状改变的变形功能，通过改变形状记忆所得到的不同临时形状，从而实现多模式的形变方式。

摘要： 本发明公开了一种多模式形变的水凝胶变形器及其制备方法与变形方式，制备方法包括(1)将海藻酸钠、丙烯酰胺、N,N’‑亚甲基双丙烯酰、2‑羟基‑4‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮的预聚液1引发聚合；再加入将N‑异丙基丙烯酰胺、N,N’‑亚甲基双丙烯酰、2‑羟基‑4‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮溶解在水中得到预聚液2，引发聚合得到具有形状记忆和变形功能的双层水凝胶；(2)使用外力将双层水凝胶获得临时形状，再放入金属离子溶液中固定临时形状，即得到多模式形变的水凝胶变形器，该水凝胶变形器可通过环境温度的变化使其实现自发形状改变的变形功能，通过改变形状记忆所得到的不同临时形状，从而实现多模式的形变方式。

摘要： 基于变形镜本征模式的液晶变形镜自适应光学系统波前解耦方法涉及光学波前分解与解耦控制领域，以Strehl Ratio为标准对像差进行分解，并推导出液晶响应矩阵在变形镜本征模式矩阵中的投影。在驱动液晶校正器前将耦合项剔除实现两种校正器的解耦，并通过仿真验证了解耦效果。搭建了2米望远镜液晶‑变形镜自适应光学系统，仿真和实验结果表明：本征模式解耦后校正残差的均方根(RMS)为0.09μm；不解耦校正残差的RMS为0.05μm，解耦校正后残差约为0.03μm，提高约40％；解耦校正后700‑1700nm宽波段的分辨率由1.1倍衍射极限提高至1倍衍射极限，优于传统Zernike模式的1.2倍衍射极限。

摘要： 本申请公开了一种具运输模式及定置模式的可变形载具，包括：一架体组，具相互枢连的一第一架体单元及一第二架体单元；多个滚轮，装置于所述架体组；以及一承载部，枢接至所述架体组；当所述可变形载具呈所述运输模式时，所述第一架体单元及所述第二架体单元并合成一水平平台、各个所述滚轮位于所述第一架体单元或所述第二架体单元的下表面，各个所述滚轮同时跨置于一水平面以进行运动，且所述承载部跨置于所述水平平台以承载物品；以及当所述可变形载具呈所述定置模式时，所述第一架体单元及所述第二架体单元展开呈X状，各个所述滚轮位于所述第一架体单元或所述第二架体单元呈倾斜的下表面，且所述承载部跨置于所述架体组以承载物品。

摘要： 本申请公开了一种具运输模式及定置模式的可变形载具，包括：一架体组，具相互枢连的一第一架体单元及一第二架体单元；多个滚轮，装置于所述架体组；以及一承载部，枢接至所述架体组；当所述可变形载具呈所述运输模式时，所述第一架体单元及所述第二架体单元并合成一水平平台、各个所述滚轮位于所述第一架体单元或所述第二架体单元的下表面，各个所述滚轮同时跨置于一水平面以进行运动，且所述承载部跨置于所述水平平台以承载物品；以及当所述可变形载具呈所述定置模式时，所述第一架体单元及所述第二架体单元展开呈X状，各个所述滚轮位于所述第一架体单元或所述第二架体单元呈倾斜的下表面，且所述承载部跨置于所述架体组以承载物品。

摘要： 本发明提供一种结构体的部件的变形模式分析方法，通过对由单一或多个部件构成的结构体进行结构分析或结构实验，分析所述各部件的变形模式，将所述结构体分成多个区域，求出分出来的每个区域的变形，从而分析所述结构体的所述变形模式。

摘要： 本发明提供一种变形模式可控的智能结构及其变形方法，智能结构包括：固定块，用于连接固定可变形结构；可变形结构，具有可变形主体，其一端连接与所述固定块上；变尺寸加强块，由至少2个具有截面尺寸可变的加强块组成或由2个以上相互之间构成尺寸变化的加强块组成，所述加强块沿挤压方向依次布置在所述可变形结构上；滑块，与所述可变形结构的另一端连接，通过调节所述滑块的位移量来控制所述可变形结构的变形形貌。本发明为纯机械结构，驱动方式简单，无需施加额外的模具和其他阻挡装置便可制备不同形貌的结构，具有工艺简单，形状可调，构型稳定等优点，可广泛用于汽车、航空航天、医疗机器人及海洋运载工具等的形状控制系统。

摘要： 本发明提供一种结构体的部件的变形模式分析方法，通过对由单一或多个部件构成的结构体进行结构分析或结构实验，分析所述各部件的变形模式，将所述结构体分成多个区域，求出分出来的每个区域的变形，从而分析所述结构体的所述变形模式。

摘要： 本发明提供一种变形模式可控的智能结构及其变形方法，智能结构包括：固定块，用于连接固定可变形结构；可变形结构，具有可变形主体，其一端连接与所述固定块上；变尺寸加强块，由至少2个具有截面尺寸可变的加强块组成或由2个以上相互之间构成尺寸变化的加强块组成，所述加强块沿挤压方向依次布置在所述可变形结构上；滑块，与所述可变形结构的另一端连接，通过调节所述滑块的位移量来控制所述可变形结构的变形形貌。本发明为纯机械结构，驱动方式简单，无需施加额外的模具和其他阻挡装置便可制备不同形貌的结构，具有工艺简单，形状可调，构型稳定等优点，可广泛用于汽车、航空航天、医疗机器人及海洋运载工具等的形状控制系统。

摘要： 本发明涉及轮胎计算机智能设计技术领域，尤其涉及一种轮胎变形模式对滚动阻力贡献的细化分析方法、设备和计算机程序。该方法包括以下的步骤：1）建立轮胎有限元模型，进行负载分析；2）提取轮胎一周处于相同位置不同角度的单元真实应力和应变值，利用100阶三角级数对σ，ε值进行拟合；3）利用拟合后的参数数据计算橡胶材料单元在对应变形模式下的能量损耗密度e；4）利用程序根据节点坐标及单元组成绘制轮胎断面单元网格图，根据各个单元在单一变形模式下的能量损耗密度值对单元进行不同颜色的填充。本发明实现对滚动阻力贡献较大部位的精准定位以及获得轮胎各个部位变形模式对滚动阻力的贡献，细化轮胎滚动阻力的分析。