球形孔洞膨胀问题论文-于雪梅,程伟,吴爽

球形孔洞膨胀问题论文-于雪梅,程伟,吴爽

导读:本文包含了球形孔洞膨胀问题论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:孔洞膨胀,损伤力学,自相似假设,打靶法

球形孔洞膨胀问题论文文献综述

于雪梅,程伟,吴爽[1](2012)在《球形孔洞膨胀动态问题的弹性-损伤力学分析》一文中研究指出研究了材料还没有出现塑性变形、仅含弹性区和损伤区的球形孔洞动态扩展问题.首先通过对弹性区的研究以及初始损伤分析获得弹性区的场量分布,并给出弹性/损伤区交界处的边界连续条件;然后在自相似假设条件下,推导出动态扩展时损伤区需满足的控制方程;最后通过打靶法进行数值求解.数值分析表明,许多材料参数如ν、n、m都对弹性区和损伤区的场量分布有影响.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2012年07期)

于雪梅[2](2010)在《岩土材料中球形孔洞膨胀问题的力学分析》一文中研究指出岩土材料是自然界中应用最广泛的材料之一,属于典型的压力敏感性材料,由于材料中存在微结构(孔洞、微缺陷、微裂纹等),材料变形和破坏机理复杂,其力学性能与金属材料相比有显着的不同,这主要表现在应力应变关系具有非线性和明显的硬化或软化特征以及静水压力影响材料的屈服、损伤和破坏。由于微、细观结构的相似性,岩土材料本构方程的研究对水泥、混凝土和钢筋混凝土以及泡沫金属等新型材料的研究有着重要的参考价值。由于球形孔洞膨胀模型具有对称性、简便明确并易于给出应力和应变场解,从而揭示材料的变形本质,因而广泛应用于固体力学、材料科学、固体物理、爆炸力学等学科领域。本文对岩土力学中球形孔洞膨胀问题进行了研究,采用四区模型,分别讨论了静态和动态膨胀条件下塑性区、损伤区、弹性区的应力和位移场的变化情况。由于采用分区思想,在不同区域内,材料的变形机理不同因而采用的本构模型不同。本文的主要工作如下:1.以球形孔洞膨胀四区模型(塑性区、损伤区、弹性区、应力自由区)为研究对象,认为在塑性区和弹性区之间存在一个损伤区,由于它连接塑性区和弹性区的约束,因此不可能达到完全的破坏,即建立了σθ≠0的四区球形孔洞膨胀模型。2.根据岩土材料的变形连续性特征,选择椭圆形屈服准则,从宏观塑性力学原理出发,建立了反映岩土材料压力敏感性特征的增量型和全量型本构方程;从细观塑性力学原理出发,给出了微结构对岩土类材料塑性屈服影响的塑性屈服条件;引入Lemaitre有效应力的概念建立了材料的损伤本构方程。3.采用分区思想,对岩土材料中球形孔洞膨胀静态问题进行了弹塑性和损伤力学分析,给出边界条件和交界处的连续性条件,并分别讨论了塑性区、损伤区、弹性区的应力和位移场的变化与材料参数的关系,为更深刻地认识材料的变形本质提供了参考。4.采用自相似假设,结合叁区模型(损伤区、弹性区、应力自由区)对岩土材料中球形孔洞动态扩展的问题进行弹性-损伤力学分析。用单参数打靶法数值求解了损伤区和弹性区的场量变化,讨论了动态扩展条件下损伤区的影响因素,并指出在一定条件下材料可能被破坏,不能再用损伤本构来描述,此时采用四区模型进行研究将更为合理。5.采用椭圆型压力敏感性材料屈服准则和自相似假设,在对损伤区研究的基础上,用塑性区继续研究在损伤区域外的场量数值解。通过推导动态扩展条件下增量型(理想塑性材料)和全量型(幂硬化材料)塑性区的非线性微分控制方程组,利用叁区模型确定的损伤区边界条件,通过双参数打靶法进行数值求解,并分别讨论了材料参数对场量的影响。本文综合讨论了球形孔洞膨胀四区模型描述的岩土材料爆炸应力场,对塑性区、损伤区、弹性区的应力和位移场的研究会使人们更深刻地认识岩土材料的变形本质,为理论研究和工程应用奠定基础。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2010-08-01)

王堃[3](2009)在《爆炸力学中球形孔洞膨胀问题的损伤力学分析》一文中研究指出随着科学技术的发展,在军事工程、建筑工程和航天航空材料工程提出许多有待于解决的复杂问题,需要从微观、细观以及宏观等不同层次上深入认识材料和结构的力学行为。在爆炸力学中,通常采用球形孔洞膨胀理论模型研究爆炸力学中一些问题。这是由于该模型具有对称性、简便明确,易于给出爆炸过程中物理量的分布,从而揭示材料的变形本质。采用球形孔洞膨胀模型研究爆炸力学问题,大多采用弹塑性模型,由于岩石中存在着随机分布的微裂纹,用损伤力学的方法研究材料在爆炸过程中的变形机理是十分重要的。认为材料的损伤区中仅存在径向应力σr,而球向应力σθ=0,只是损伤的极端情况。考虑到塑性区和弹性区对损伤变形的限制,从连续介质损伤力学的角度,深入研究爆炸过程中损伤区的变形状态,更具有理论意义和工程应用前景。在本文中,首先从连续介质损伤力学的热力学内变量理论出发,通过引入一个带损伤内变量的自由能函数,构造了损伤材料的本构方程。其次,在球对称条件下,推导出求解损伤区场量的控制方程和边界条件,再次通过数值计算得出球形孔洞膨胀的应力和位移分布,为进一步研究塑性—损伤—弹性爆炸模型提供参考依据。最后讨论了球形孔洞膨胀问题研究的发展趋势。本文从损伤力学角度,对球形孔洞膨胀问题进行较深层次的研究工作,这会使人们更深刻地认识材料(结构)的变形本质,为理论研究和工程应用奠定基础。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-05-01)

吴国辉[4](2009)在《压力敏感性材料球形孔洞膨胀问题的弹塑性分析》一文中研究指出压力敏感性材料(包括岩石、土壤、泡沫金属、聚合物材料、橡胶等)是自然界中应用最广泛的材料。由于材料中存在微结构(孔洞、微缺陷、微裂纹等),在外载荷作用下材料变形和破坏机理复杂,因而对压力敏感性材料的变形和破坏机理进行深入的力学研究已成为当前固体力学中的一个重要研究课题。在压力敏感性材料变形和破坏机理的研究中,球形孔洞膨胀模型因其具有良好的对称性、简便明确并易于通过理论推导给出应力和应变场解,该研究结果具有明确物理意义,从而可以揭示材料的变形本质,因而无论是固体力学、材料科学、固体物理,还是爆炸力学等学科,研究人员都十分重视球形孔洞膨胀弹塑性分析问题的研究。本文在阐述了有限变形弹塑性理论的基础上,指出对于次弹-塑性理论,解决问题的关键在于屈服函数的选择。讨论了叁类压力敏感性材料的双独立参数屈服准则。由于采用椭圆型方程很好地保持了从弹性变形到塑性变形的连续性,论文中采用椭圆型屈服函数,对压力敏感性材料球形孔洞膨胀问题进行了弹塑性分析。本文的主要工作如下:1、在次-弹塑性有限变形理论的框架下,建立了材料的本构模型。在球坐标系下推导出球形孔洞膨胀有限弹塑性变形问题的本构方程及平衡方程的表达式。并利用对数应变,得出几何方程及协调方程和边界条件。通过数值计算,给出在内压作用下,压力敏感性材料中球形孔洞应力和应变的分布,讨论了压力敏感性系数对应力和应变场的影响。2、研究了理想弹塑性材料有限变形弹塑性球形孔洞膨胀问题。对于应力场,在Euler坐标系中,求解的问题是“静定问题”,即可以用屈服条件和平衡方程求解球形孔洞的膨胀问题。由变形前后Lagrange坐标向Euler坐标的转换规律,利用对数应变,通过数值计算,给出在内压作用下理想弹塑性压力敏感性材料中球形孔洞应变的分布,讨论了压力敏感性系数对应力和应变场的影响。3、采用椭圆型压力敏感性材料屈服准则和自相似假设,采用叁区模型,研究球形孔洞动态扩展问题。通过对弹性区的推导得出应力的分布和弹塑性交界处连续条件;在塑性区给出求解问题的关于∑r和∑θ非线性微分方程,给出基本物理量(∑θ,∑r,V,ρ/ρ0)数值结果并讨论了材料参数对场量的影响。4、研究了理想压力敏感性弹塑性材料孔洞动态扩展问题。将工程中的实际问题抽象出理论模型,研究其变形的普遍规律,用以设计实验和建立数值计算的模型,将理论研究、数值计算和实验紧密结合,互相渗透、互相补充,深刻理解工程的物理本质找出一般性规律并指导实践,是力学学科发展的必然趋势。随着新材料的涌现,科学技术的发展,在军事工程、建筑工程和航天航空工程中提出许多有待于解决的复杂问题,需要从微观、细观以及宏观等不同层次上深入认识材料和结构的力学行为。因此压力敏感性材料中球形孔洞膨胀的深入研究更具有理论意义和广泛的工程应用价值。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-03-01)

球形孔洞膨胀问题论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

岩土材料是自然界中应用最广泛的材料之一,属于典型的压力敏感性材料,由于材料中存在微结构(孔洞、微缺陷、微裂纹等),材料变形和破坏机理复杂,其力学性能与金属材料相比有显着的不同,这主要表现在应力应变关系具有非线性和明显的硬化或软化特征以及静水压力影响材料的屈服、损伤和破坏。由于微、细观结构的相似性,岩土材料本构方程的研究对水泥、混凝土和钢筋混凝土以及泡沫金属等新型材料的研究有着重要的参考价值。由于球形孔洞膨胀模型具有对称性、简便明确并易于给出应力和应变场解,从而揭示材料的变形本质,因而广泛应用于固体力学、材料科学、固体物理、爆炸力学等学科领域。本文对岩土力学中球形孔洞膨胀问题进行了研究,采用四区模型,分别讨论了静态和动态膨胀条件下塑性区、损伤区、弹性区的应力和位移场的变化情况。由于采用分区思想,在不同区域内,材料的变形机理不同因而采用的本构模型不同。本文的主要工作如下:1.以球形孔洞膨胀四区模型(塑性区、损伤区、弹性区、应力自由区)为研究对象,认为在塑性区和弹性区之间存在一个损伤区,由于它连接塑性区和弹性区的约束,因此不可能达到完全的破坏,即建立了σθ≠0的四区球形孔洞膨胀模型。2.根据岩土材料的变形连续性特征,选择椭圆形屈服准则,从宏观塑性力学原理出发,建立了反映岩土材料压力敏感性特征的增量型和全量型本构方程;从细观塑性力学原理出发,给出了微结构对岩土类材料塑性屈服影响的塑性屈服条件;引入Lemaitre有效应力的概念建立了材料的损伤本构方程。3.采用分区思想,对岩土材料中球形孔洞膨胀静态问题进行了弹塑性和损伤力学分析,给出边界条件和交界处的连续性条件,并分别讨论了塑性区、损伤区、弹性区的应力和位移场的变化与材料参数的关系,为更深刻地认识材料的变形本质提供了参考。4.采用自相似假设,结合叁区模型(损伤区、弹性区、应力自由区)对岩土材料中球形孔洞动态扩展的问题进行弹性-损伤力学分析。用单参数打靶法数值求解了损伤区和弹性区的场量变化,讨论了动态扩展条件下损伤区的影响因素,并指出在一定条件下材料可能被破坏,不能再用损伤本构来描述,此时采用四区模型进行研究将更为合理。5.采用椭圆型压力敏感性材料屈服准则和自相似假设,在对损伤区研究的基础上,用塑性区继续研究在损伤区域外的场量数值解。通过推导动态扩展条件下增量型(理想塑性材料)和全量型(幂硬化材料)塑性区的非线性微分控制方程组,利用叁区模型确定的损伤区边界条件,通过双参数打靶法进行数值求解,并分别讨论了材料参数对场量的影响。本文综合讨论了球形孔洞膨胀四区模型描述的岩土材料爆炸应力场,对塑性区、损伤区、弹性区的应力和位移场的研究会使人们更深刻地认识岩土材料的变形本质,为理论研究和工程应用奠定基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

球形孔洞膨胀问题论文参考文献

[1].于雪梅,程伟,吴爽.球形孔洞膨胀动态问题的弹性-损伤力学分析[J].哈尔滨工业大学学报.2012

[2].于雪梅.岩土材料中球形孔洞膨胀问题的力学分析[D].哈尔滨工程大学.2010

[3].王堃.爆炸力学中球形孔洞膨胀问题的损伤力学分析[D].哈尔滨工程大学.2009

[4].吴国辉.压力敏感性材料球形孔洞膨胀问题的弹塑性分析[D].哈尔滨工程大学.2009

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