应力应变场

摘要： Nb_(3)Sn超导磁体运行时产生很高磁场,Nb_(3)Sn超导线圈会受到很强电磁体力的作用,从而会产生很大的力学应变.由于Nb_(3)Sn超导材料的应变敏感性,会使得Nb_(3)Sn磁体线圈的临界性能退化,这对磁体的安全稳定运行造成极大影响,所以精确计算超导磁体在电磁体力下的力学行为具有重要的科学意义.Nb_(3)Sn超导磁体主要是由超导线绕制成线圈结构再经过环氧树脂固化而成,Nb_(3)Sn超导线是主要由多根微米级的超导芯丝、铜形成的复合结构,所以从超导芯丝到超导磁体其尺寸跨越了几个数量级,从而给精确分析超导线圈力学变形带来挑战.本文首先采用代表性单元均质化方法分析了整体线圈的等效力学参数,通过对比等效均质化模型与线圈真实结构的计算结果,发现等效均质化模型存在很大的误差.因此,提出一种高精度而且计算代价低的双向均质化分析方法,研究超导线圈内各组分材料(Nb_(3)Sn芯丝、铜和环氧树脂)应力-应变分布.该方法不需要进行大规模的数值建模,并且与真实复合线圈下的结果对比吻合很好,由此验证了该方法的有效性和准确性.最后基于提出的双向均质化分析方法,详细讨论了Nb_(3)Sn超导线圈各层材料在电磁力作用下应力-应变随匝数和层数的变化规律.

摘要： 桥面板是桥梁结构的重要组成部分,主要起到承受交通载荷的作用。主要研究复合材料桥面板(FRP)在不同温度条件下,其内部温度场和应力应变场的分布,将通过总结并对比国内外复合材料桥面板的研究方向,深入了解纤维增强复合材料的发展前景;利用有限元软件进行分析,对比不同叠合层数复合材料的应力应变变化,寻求复合材料叠合板的最优层数,以促进未来纤维增强复合材料桥面板的应用与发展。

摘要： 针对无油涡旋空压机涡旋盘在运行过程中存在的变形和应力问题,以压缩工作腔流场分析数据为基础,开展涡旋盘应力应变分析。首先采用SolidWorks建立涡旋盘三维简化模型,导入ANSYS中;然后基于实际运行工况,添加边界条件以及压力、温度载荷,计算涡旋盘应力分布以及变形规律;最后分析模型涡旋齿高、材料属性等参数对涡旋盘应力应变结果的影响。研究结果表明:涡旋盘运行时,应力最大位置在齿头根部,应变最大位置在齿头顶部,减小涡旋齿高度,增大材料杨氏模量可减小涡旋齿变形量。此研究对提高无油涡旋空压机设计安全性具有一定参考意义。

摘要： 为研究润滑油流量对湿式离合器热流固耦合特性的影响,基于湿式离合器滑摩过程中的生热及传热机理,以及流固耦合传热理论,建立湿式离合器摩擦副的三维热流固耦合有限元模型,分析对偶钢片温度场、应力应变场和润滑油流场的变化规律。仿真结果表明:增加润滑油流量可以提高湿式离合器的散热性能;对偶钢片最高温度、最大应力及最大应变随润滑油流量的增加而降低;增加润滑油流量使对偶钢片的表面温度和应力分布更加均匀;润滑油流量对湿式离合器摩擦副热流固特性所产生的影响随着流量的增大而逐渐减小,对于仿真对象,单副润滑油流量取1.5~2 L/min比较合适。

摘要： 文中基于有限元软件ABAQUS,以过渡划分网格方法建立了钢板对接焊有限元模型,采用间接法对厚8 mm钢板焊接过程进行了三维动态数值模拟,计算得到了焊接过程温度场与应力应变场。结果表明:钢板焊接温度场分布与熔池中心距离呈正相关,熔池中心温度最高,距离熔池中心越近温度梯度越大;焊缝处残余应力及变形均呈中间大、两头小的分布形式,最大焊接残余应力超过了材料的屈服强度。

摘要： 线性摩擦焊接技术作为一种典型的固相连接技术,以其自身绿色、高效、优质的技术优势,已经成为当今国际上高性能航空发动机整体叶盘的关键制造技术.线性摩擦焊接是在方向交变的振动摩擦作用下将机械能转变为热能,使材料达到高温塑性状态实现焊接的过程,其中热力耦合是摩擦焊接过程的核心,其行为决定了线性摩擦焊接头组织和性能.通过总结线性摩擦焊接过程中热力耦合行为及其相关研究方法,较为全面地阐述了线性摩擦焊接热力耦合各个物理场的国内外研究现状,为进一步开展线性摩擦焊热力耦合分析提供指导,最后讨论了线性摩擦焊接热力耦合研究中的不足与发展前景,以期为今后研究提供参考借鉴.

摘要： 本文总结了目前搅拌摩擦焊工艺过程在机理、模型以及有限元计算方面数值模拟的研究进展,提出应力应变场模拟研究中往往忽略了残余变形的问题。并通过阐述搅拌摩擦焊残余变形数值模拟的研究动态,解释其形成机理,并指出模拟残余变形的重要性。

摘要： 本文采用二维数值模拟计算软件模拟某公路路堑边坡开挖后边坡应力应变场,计算模型中充分考虑断层的影响,根据计算结果指出开挖后边坡开挖面各部位位移值大小,需着重关注并提前加固部位,为后续开挖施工提供参考.

摘要： 为了解决激光焊接铝合金对接接头的质量问题,本文采用热-结构耦合有限元技术,建立了在移动高斯热源作用下的三维激光焊接温度场和应力应变场的计算模型。首先,利用有限元软件MSC.Marc模拟焊接过程中试片级试样的温度和应力的变化及其变形情况;其次,研究试样瞬态温度场和应力应变场的变化规律及其分布特征;最后,探讨激光功率和焊接速度对接头质量的影响规律。试验中所选取的激光功率和焊接速度等工艺参数均通过数值模拟进行优化,并根据优化后的工艺参数完成激光焊接4 mm厚6061-T6铝合金平板对接试验。通过对焊接接头形貌的观察及分析进行热源校核,结果表明:仿真计算得到的焊接熔池边界温度达到6061铝合金熔点以上,且其形状分布与实际试验所得焊缝边界基本吻合,从而验证了模拟结果的准确性和可靠性。

摘要： 管线钢焊接接头质量好坏直接影响管线钢的服役年限.本文采用SYSWELD软件对X80管线钢焊接接头的应力应变场进行数值研究,经课题组分析后采用更加符合实际情况的三维双椭球热源模型,结果表明,利用有限元软件SYSWELD可以很好地掌握焊接过程应力应变的变化规律.本研究能为优化焊接工艺、保证管线安全运行和风险评估提供技术支撑.

摘要： 为了分析球罐焊后整体热处理工艺过程,研究球罐整体热处理对焊后残余应力应变的影响,优化球罐安装过程工艺.根据三带桔瓣式球罐结构和燃油整体热处理法的特点,在球罐组焊模拟完成的情况下,直接加载条件实现球罐整体热处理和球罐组焊一体化模型.获得了球罐整体热处理后的应力应变场,分析了球罐整体热处理后对焊后变形和残余应力的影响.结果表明:球罐整体热处理完成后,焊接变形与焊接残余应力分布与焊后基本相同.但热处理后,随着塑性变形增加,残余应力峰值下降并趋于均匀.

摘要： 根据川滇地区的全新世活动断裂、地壳上地幔三维波速结构等资料,结合震源机制解和GPS测量资料,建立了川滇地区地壳上地幔三维有限元数值模型.并利用GPS观测数据、活动断裂全新世滑动速率数据等多学科资料,数值模拟了外边界作用变化和内部主要活动断裂活动引起的微动态应力应变场.模拟结果显示，最大主应变年变化的量级为10-8，集中区可达5X10-8以上;菱形块体内部形成了SE方向的位移场，而其中的川西北次级块体与滇中次级块体位移的大小和方向有所不同，断裂带是应变和应变能的集中区。

摘要： 用有限元数值分析方法对常规焊和随焊后热焊接的低合金钢薄板应力应变场进行数值模拟计算,比较了不同工艺条件下试板中部横截面的应力分布和翘曲变形随时闾的变化情况。结果表明,整个横断面随焊后热到稍高于力学熔点的605°C～620°C温度,随后自然冷却,最大纵向残余拉应力仅13MPa。在随焊后热无应力焊接基础上采用与板宽等宽的移动盖板限制瞬态变形时,最终钢板最大翘曲变形仅0.3mm,远小于常规焊接时16.7mm的最大变形量,甚至比DC-LSND焊接的变形也小得多,可视为无应力无变形焊接。

摘要： 基于大华桥胶凝砂砾石围堰施工期和运行期实际施工过程和监测资料,结合有限元数值模拟方法,对胶凝砂砾石坝应力应变场、渗流场、温度场和温度应力场进行真实工作性态分析,为胶凝砂砾石坝设计理论的完善提供参考.

摘要： 以氢致开裂(HIC)为代表的环境断裂(EAC)问题是影响管道长期安全运行的关键问题,而裂纹尖端微观区域的力学状态是影响环境致裂裂纹扩展速率的重要因素之一,大量的试验表明,环境断裂裂尖过程区的应力—应变场可以表征裂纹的稳定状态.本文考虑管线钢材料的硬化系数、硬化指数,基于小变形J积分奇异性的假设,采用数值解析法对断裂过程区力学特性进行研究,建立了裂尖应力应变位移场的三项渐进多项式分布模型,并对HRR识方法进行了合理的修正,得出了较为精确的理论解,为管线钢服役状态的完整性评价提供理论基础.

摘要： 本文采用网格重划分和物理分离准则，弹塑性大变形和接触非线性有限元法，建立冲裁加工过程的有限元模型，该模型很好地模拟了坯料的形成过程。通过对钢板冲裁加工过程的数值模拟，获得了整个冲裁过程的应力应变场的分布规律及冲裁力-位移曲线。计算结果显示，剪切带的拉应力是裂纹生成与扩展的主要原因。论文结果可以作为冲裁加工模具与工艺设计的参考。

摘要： 夏比冲击试验长期以来在核电领域中用于评价材料韧性。但是，夏比冲击与断裂韧性之间的关联通常用经验公式关联，其应用受到了很大限制。本文以一种压力容器用钢为例(16MnR钢)，在下转变温度区，进行了夏比示波冲击试验和三点弯断裂韧性试验。为了有限元模拟时考虑冲击载荷对材料的强化，进行了高、低系列应变速率下的拉伸试验。通过有限元分析了夏比V形缺口试样和三点弯断裂韧性试样的应力应变场，借助Beremin局部法模型，由夏比示波冲击的断裂载荷估算了16MnR钢的断裂韧性分散带，并对比分析了16MnR钢的实测断裂韧性。

摘要： 自英国焊接研究所(TWI)发明了搅拌摩擦焊接技术以来，它已经被广泛应用于各领域，而且随着研究的深入，其应用范围不断扩大，多个国家的相关人员对各种不同材料的搅拌摩擦焊的实验研究已经很深入，可是在数值模拟方面却刚刚发展起来，本文欲对搅拌摩擦焊数值模拟的三个方面(温度场、应力应变场和速度流场)进行一下简述。

摘要： 由于电液成形在提高材料成形性能和成形精度方面优势明显,故在难变形、薄壁管/板塑性成形中得到关注和应用.但电液成形过程涉及气-液-固相、电-力场的复杂耦合过程,其多相作用的变形行为无法通过单一试验和测试呈现出来.因此本文以5052铝合金管局部胀形变形行为为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS/Ls-Dyna建立数值模拟模型,研究电液成形过程的应力-应变场和冲击载荷下管材塑性变形行为,并通过工艺试验对数值模拟进行验证.

摘要： 由于电液成形在提高材料成形性能和成形精度方面优势明显,故在难变形、薄壁管/板塑性成形中得到关注和应用.但电液成形过程涉及气-液-固相、电-力场的复杂耦合过程,其多相作用的变形行为无法通过单一试验和测试呈现出来.因此本文以5052铝合金管局部胀形变形行为为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS/Ls-Dyna建立数值模拟模型,研究电液成形过程的应力-应变场和冲击载荷下管材塑性变形行为,并通过工艺试验对数值模拟进行验证.

摘要： 本发明公开了一种测定水凝胶软材料内部应力‑应变场的方法，首先制备用于单轴压缩实验的水凝胶圆柱试样，进行水凝胶软材料的单轴压缩实验，获取水凝胶试样的名义应力和名义应变数据，通过有限元软件选取超弹性体材料模型中的polynomial二阶应变势能函数对水凝胶试样的应力‑应变进行拟合，获得的polynomial二阶应变势能函数的参数，在ABAQUS有限元软件中设定水凝胶材料参数，并进行水凝胶接触行为的数值仿真计算，获得水凝胶软材料的应力、应变数据。使用实验和数值计算结合的方法对水凝胶软材料在发生接触变形时其内部应力‑应变场的进行测定，有效解决了实验中难以测量水凝胶变形时内部应力‑应变场的问题。

摘要： 本发明提供了一种利用磁力对细胞施加应力/应变梯度场的动态培养装置，本发明的组成部分有：底座、立柱支架，支撑培养腔；培养腔，作为细胞的培养场所；硅胶培养基底，内部包含磁珠，提供给细胞生长场所以及外力加载，通过螺纹与培养腔连接保证较好的密封性；通电螺线管，提供给硅胶基底内部磁珠磁力从而给基底加载张力；蠕动泵，使得细胞培养液在培养装置中循环；培养液收集腔，细胞培养液的中间循环过程中的环节；培养液输送管，在各部分之间输送细胞培养液。本发明的有益效果是：开发了一种外力加载形式简单、安全方面的细胞动态培养装置，解决了在特定的力学环境中对于细胞的培养以及观察。

摘要： 一种细胞培养膜张应力施加装置，主要包括底座、培养板、推力机构、支撑部份，可以为细胞培养膜提供持续恒定的外加载荷，从而为细胞的体外培养赋予特定的力学环境。整个装置通过转动旋转钮调节球形压头上升高度来对细胞培养膜施加外部载荷，使培养膜受力产生变形，从而赋予细胞培养所需的特定的力学环境。本发明的优点是：本发明是模拟生理条件下细胞所受机械应力，可以使用不同大小的载荷进行加载，该施力装置结构简单、使用方便、应用广泛。通过旋转钮调节压头上升高度，实现对细胞培养膜的持续、恒定加载。传动方式通过螺纹传动，控制精确。手动控制使加载过程简便易操作。装置体积小，便于存放。成本低，能够多个生产进行对照试验。可用于细胞培养不同力学环境实验。

摘要： 本发明公开了铁磁性材料局域应力和应变场的巴克豪森噪声无损测量方法与系统，利用硬盘磁头检测铁磁性材料周期磁化过程中的巴克豪森噪声信号，将提取的多项磁参量输入预先建立的力‑磁参量映射关系神经网络模型，定量预测出应力或应变大小；磁芯末端空气气隙小于1μm的硬盘磁头由三轴运动平台搭载沿被测材料局域范围扫查，巴克豪森噪声检测装置同步检测巴克豪森噪声信号，神经网络模型预测扫查点的应力或应变大小，扫查完成后得到材料局域范围的应力场或应变场。由此标定出铁磁性材料中巴克豪森噪声信号与应力、应变的关系，对局域应力和应变场进行快速、无损定量检测。

摘要： 一种用于应力和/或应变测量系统的应力和/或应变测量单元(10)，具有：参考触点(14)、传感器触点(16)和集成到半导体材料中的第一电流镜电路(18)，该第一电流镜电路具有能附接或已附接在该参考触点上的第一传导路径(18a)和能附接或已附接在该传感器触点上的第二传导路径(18b)，该第一传导路径包括至少一个第一晶体管(T1)，该第二传导路径包括至少一个第二晶体管(T2)，能够为该第一晶体管的第一反转沟道定义垂直于该第一反转沟道定向的半导体材料第一晶向并且能够为该第二晶体管的第二反转沟道定义垂直于该第二反转沟道定向的半导体材料第二晶向，该第一晶向相对于该第二晶向倾斜地定向。

摘要： 本申请公开一种应力应变传感器、应力应变传感模组及电子设备。应力应变传感器，包括：第一基层组件、第二基层组件以及第二基材板。第一基层组件包括第一基材板、第一电极、压电层以及第二电极，第一电极位于第一基材板的其中一个表面，压电层位于第一电极的背离第一基材板的表面，第二电极位于压电层的背离第一电极的表面。第二基层组件包括绝缘层以及屏蔽电极。本实施例中第一基材板与绝缘层贴合，且绝缘层还与第二基材板压合连接。相比较于现有技术中的应力应变传感器在压电层的相对的两面均设有带检测电极的粘接层的结构，本申请的应力应变传感器没有该粘接层，以使得应力应变传感器的厚度减小，从而提高应力应变传感器的弯曲性能。

摘要： 本实用新型提供了一种管道应力应变检测传感器及管道应力应变监测装置。所述管道应力应变检测传感器包括用于可开合地容纳管道的至少一部分的外表壁的卡箍、用于固定所述卡箍的底座、Z形卡槽、卡块、芯轴、连杆、扭簧、可转动块和应变片，Z形卡槽直接或间接设置在卡箍的侧部中，卡块具有内腔且被卡接在Z形卡槽中；芯轴具有开设在外表壁的环形槽、与应变片连接的内端、以及与可转动块滑动连接的外端，芯轴以穿过卡块的内腔的方式穿接通过Z形卡槽；扭簧套装在芯轴的环形槽上且扭簧的两端与卡块的内腔固定连接，连杆将可转动块与卡块固定连接。本实用新型能够有效实时监测输油管道的应力应变，而且操作方便，成本不高。

摘要： 本发明具体涉及一种基于恒定切削力的机匣零件表面应力应变场控制方法，属于航空航天数控加工技术领域。所述控制方法包括：1)零件模型导入计算机；2)将原始数控程序导入计算机；3)将机床信息导入计算机；4)设置刀具参数；5)进行切削力仿真；6)进行仿真数据分析；7)判断切削过程稳定性；8)判断切削过程是否属于局部跳动；9)调整原始数控程序：10)将原始数控程序进行适应性打断；11)进行逐段的数控程序切削参数优化；12)输出最优数控程序；13)应用最优数控程序进行加工验证。本发明可应用于各种整体机匣零件表面应力应变场控制中，经济效果及社会效益巨大。

摘要： 本发明具体涉及一种基于恒定切削力的机匣零件表面应力应变场控制方法，属于航空航天数控加工技术领域。所述控制方法包括：1)零件模型导入计算机；2)将原始数控程序导入计算机；3)将机床信息导入计算机；4)设置刀具参数；5)进行切削力仿真；6)进行仿真数据分析；7)判断切削过程稳定性；8)判断切削过程是否属于局部跳动；9)调整原始数控程序：10)将原始数控程序进行适应性打断；11)进行逐段的数控程序切削参数优化；12)输出最优数控程序；13)应用最优数控程序进行加工验证。本发明可应用于各种整体机匣零件表面应力应变场控制中，经济效果及社会效益巨大。

摘要： 本发明提供了一种X80管线钢裂尖过程区的应力应变场获取方法及装置，其中，方法包括：获取X80管线钢的材料参数；利用材料参数确定应力应变场的相关方程；应用三项渐进多项式描述相关方程；求解三项渐进应力应变场中的特征值；利用特征值获取应力应变场三项渐进多项式的表达式；根据应力应变场三项渐进多项式的表达式计算X80管线钢裂尖过程区的应力应变场。通过三项渐进多项式建立了X80管线钢材料参数与裂尖应力应变场的关系，相对于有限元方法更为精确，相对于试验的方法更为经济。