导读:本文包含了应变梯度理论论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微槽铣削,应变梯度塑性理论,顶端毛刺,尺寸效应
应变梯度理论论文文献综述
王全意,丁辉,程凯,赵亮[1]（2019）在《基于应变梯度理论的微槽铣削顶端毛刺仿真与实验研究》一文中研究指出通过编写用户材料子程序Vumat将修正的本构模型应用于Abaqus微槽铣削仿真,研究工件材料的尺寸效应对微槽顶端毛刺尺寸的影响,并与实验结果进行对比。结果表明,修正的本构模型可以更好地体现微槽铣削过程中材料的尺寸效应,提高了有限元仿真的精度。(本文来源于《航空精密制造技术》期刊2019年05期）
王全意[2]（2019）在《基于应变梯度理论的微铣削毛刺建模仿真与工艺优化》一文中研究指出伴随着产品小型化、集成化趋势的发展,微小型零件和产品的需求量不断增加。与其他的微小型零件加工技术相比,微铣削技术具有适用范围广、生产效率高、可加工结构复杂零件的特点,已经在实际生产中得到了广泛的应用。但是使用该技术加工一些塑性较好的材料时,会产生毛刺等缺陷,严重影响微小型产品的使用性能。因此,本文采用有限元仿真和实验相结合的方法,研究影响无氧铜材料微铣削顶端毛刺尺寸的因素,并进行优化,达到抑制毛刺产生的目的。研究了微铣削过程中存在的最小切削厚度和尺寸效应等现象,为本构模型的修正奠定基础。通过进行二维正交切削仿真,发现了传统的Johnson-Cook本构模型不能准确体现工件材料的尺寸效应,需要对其进行修正以用于微切削加工过程的仿真。为此,本文基于应变梯度理论对传统的Johnson-Cook本构模型进行修正,使其适用于微铣削仿真。利用用户材料子程序Vumat将修正的本构模型应用于Abaqus仿真,并通过单网格模型、二维微切削模型和叁维微铣削模型验证了Vumat子程序与修正的Johnson-Cook本构模型的正确性与有效性。通过传统的叁维微槽铣削仿真,研究了微铣刀刃口钝圆半径尺寸效应对顶端毛刺尺寸的影响。采用考虑工件材料尺寸效应的仿真模型进行仿真,研究了工件材料尺寸效应和铣削参数对微槽顶端毛刺尺寸的影响并与实验结果进行对比,验证了考虑工件材料尺寸效应的仿真更加准确。采用考虑工件材料尺寸效应的仿真模型进行仿真,研究了微铣刀几何参数对顶端毛刺尺寸的影响,进而对微铣刀结构参数进行优化。基于微槽铣削正交实验的结果,研究了铣削参数对顶端毛刺尺寸的影响,建立了顶端毛刺尺寸的预测模型并进行实验验证。然后利用顶端毛刺尺寸预测模型,以顶端毛刺尺寸和工件材料去除率为优化目标,基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法对工艺参数进行优化。利用实验法研究了径向铣削深度对顶端毛刺尺寸的影响,优化了加工微结构时的工艺参数。利用上述优化的工艺参数进行特征结构加工,验证了工艺参数优化的正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
周亚荣[3]（2019）在《基于全应变梯度理论的压电纳米结构的挠曲电响应分析》一文中研究指出挠曲电效应作为不同于压电效应的特殊力电耦合效应,是应变梯度与极化或极化梯度与应变之间的耦合,存在于所有的电介质材料中。但是最初挠曲电效应并未受到重视,尔后随着学者对力电耦合效应研究的深入以及纳米科技的发展,挠曲电效应才越来越受到学者的关注。近十几年来,学者不仅在液晶、传统微梁、微板等结构中观测到挠曲电效应,还在脂质膜、哺乳动物耳蜗茸毛、骨骼裂隙等生物组织中观测到了挠曲电现象,并且通过实验,学者测量得到了一部分材料的挠曲电系数。另外,在理论研究方面,学者也提出了许多不同的挠曲电理论模型,这些理论模型在一定程度上解释了实验中观测到的实验现象,同时也为挠曲电效应在微传感器、微致动器、俘能器等微器件中的应用提供理论依据。由于挠曲电效应与应变梯度有关,因此在挠曲电理论模型中必然会引入高阶应变张量。但是现有的挠曲电理论模型,对于哪些高阶应变张量应该被考虑以及哪些高阶应变张量可以被忽略还没有统一的定论。这也就导致现有的理论模型有的过于复杂,难以在实际中应用,有的又过于简单难以准确描述挠曲电效应。基于此,本文将极化变量引入全应变梯度理论中建立一种新的挠曲电理论模型,在该理论中高阶应变只考虑膨胀梯度张量、拉伸应变梯度张量以及旋转梯度张量,电场量则是忽略了极化梯度项,只考虑极化与应变以及极化与应变梯度的耦合项。以新建立的理论模型为基础,本文给出了单一材料欧拉微梁以及功能梯度材料欧拉微梁的控制方程和边界条件。本文的主要研究内容包括:基于全应变梯度理论建立新的挠曲电理论模型,并通过哈密顿变分原理严格推导得到欧拉微梁的力学和电学控制方程以及边界条件,进而得到梁任意一点的挠度以及电极化表达式。通过数值算例对比分析悬臂梁、简支梁、固支梁叁种边界条件梁在不同理论模型下的静态弯曲,研究发现挠曲电效应对于梁静态弯曲的影响分为两个方面,一方面作用于梁的弯曲刚度使其刚度减小,另一方面与外加电载荷耦合为等效弯矩施加在梁两端,也即是影响梁的边界条件。同时分析不同理论模型下梁挠度随结构尺寸的变化,结果发现挠曲电效应表现出明显的尺寸效应,并且经典连续介质力学理论无法解释这种尺寸效应,但是应变梯度理论即考虑高阶应变项之后能够解释这种尺寸效应,这也就表明了微纳尺度下应变梯度理论的重要性。梁基于静态弯曲产生极化,本文定义了梁极化时的能量转换效率计算方式,并对比不同模型下梁能量效率随结构尺寸的变化。通过对比分析,可以发现梁的能量转换效率存在尺寸效应,也即是挠曲电效应存在尺寸效应。另外在考虑应变梯度理论的时候,能量效率在随结构尺寸变化的过程中存在一个极值,而不考虑应变梯度理论的时候,能量效率随结构尺寸减小可以无限增大,而这是不合理的,这再次验证了应变梯度理论的重要性。改变欧拉梁的材料,基于新的挠曲电理论模型,重新推导得到功能梯度材料梁的控制方程以及边界条件,并通过算例分析功能梯度梁中材料体积占比对于梁静态弯曲以及能量效率的影响。通过对比分析发现,梁中软材料占比越高,梁的弯曲刚度越小,相同载荷情况下梁的弯曲越明显。但是不同于静态弯曲的是,梁的能量效率并不遵循这样的变化。在改变材料体积占比的过程中,发现存在一个最佳的材料体积占比使得梁的能量效率达到极大值,并且梁的最佳结构尺寸也受材料占比的影响,简单来说,改变材料占比能使梁在较大结构尺寸下获得更大的能量效率。本文建立了一种新的挠曲电理论模型,并通过算例验证了挠曲电效应的尺寸依赖性,以及应变梯度弹性项的重要性。本文所建立微梁模型可以为利用挠曲电效应设计的微传感器、微致动器、俘能器等微构件提供理论依据。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-15）
刘洪雨[4]（2019）在《基于应变梯度理论的混凝土塑性损伤模型及抗压强度尺寸效应研究》一文中研究指出抗压强度是混凝土重要的基本力学性能之一。大量试验研究表明,混凝土抗压强度会随着试件尺寸的增大而降低,存在明显的尺寸效应。然而经典连续介质理论无法对此现象进行解释。应变梯度理论是为解释材料在细观尺度下的尺寸效应现象而发展起来的一种新理论。在经典连续介质理论基础上,考虑应变梯度的影响,并引入材料的内禀尺寸,进而能够解决不同尺度下的材料力学行为及尺寸效应。本文在混凝土屈服函数中考虑了塑性应变梯度项和内禀尺寸,并且对于开裂后的混凝土引入混凝土损伤本构关系,建立基于塑性应变梯度理论的混凝土损伤力学模型,编制有限元数值分析程序,分析混凝土抗压强度尺寸效应规律。本文主要研究内容和成果如下:(1)系统推导了平面问题应变梯度理论的平衡方程、几何方程及本构方程。并在应变梯度屈服函数中,考虑周围相邻点对其本身硬化参数的影响,在相邻区域内采用加权平均的方法将包含内禀尺寸和塑性应变梯度项的硬化参数引入到屈服函数当中,推导了包含材料内禀尺寸参数和塑性应变梯度项的屈服模型。在此基础上,推导了梯度塑性形式的 Tresca、Mises、Drucker-Prager 和 Mohr-Coulumb 屈服函数以及相应的梯度塑性的本构关系。(2)对于混凝土裂缝的开展以及裂缝处混凝土逐渐失去承载力退出工作的现象进行描述,用损伤参数描述这种混凝土刚度退化现象。同时,分析混凝土受力损伤模型,Loand模型、Mazars模型、分段线性模型、分段曲线模型和双折线模型,并应用于有限元模型。(3)通过最小势能原理建立有限元求解格式,并以此建立塑性应变梯度理论混凝土损伤模型,采用Fortran进行有限元程序编制,并对混凝土受压试件进行数值模拟。在考虑材料内禀尺寸参数情况下,数值解与试验结果吻合良好,从而验证塑性应变梯度理论混凝土损伤模型能够有效解决混凝土抗压强度尺寸效应现象。(4)通过有限元模型的模拟值与试验值进行对比分析,研究了不同标号混凝土的内禀尺寸参数的取值,并确定了其合理取值范围,并且研究了混凝土材料组成的差异对内禀尺寸参数的影响。(5)通过数值模拟分析,分析了尺寸参数(细观材料内禀尺寸、宏观结构尺寸)对抗压强度的影响。研究结果表明,当试件宏观尺寸不变时,内禀尺寸参数越大,混凝土抗压强度越高,反映了材料内部细观结构对抗压强度的影响;当混凝土材料组成不变,即保持内禀尺寸定值时,试件尺寸越大,混凝土抗压强度越低,但当增大到一定程度,抗压强度降低趋缓,尺寸效应不再显着。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-01）
王全意,丁辉,程凯,赵亮[5]（2019）在《基于应变梯度理论的微切削毛刺仿真研究》一文中研究指出在微切削过程中,为了更准确地研究材料尺寸效应对毛刺高度和宽度产生的影响,基于应变梯度理论对传统的Johnson-Cook本构模型进行修正,然后通过用户子程序vumat将其导入ABAQUS有限元软件进行出口毛刺仿真。通过仿真结果可知:在考虑材料尺寸效应的条件下,随着切削厚度的增加,剪切变形区内最大应力值会减小,并向不考虑材料尺寸效应时的最大应力值靠近;在考虑材料尺寸效应的条件下,水平方向上的切削力会变大,进而导致出口毛刺的高度值和宽度值均大于不考虑材料尺寸效应时的对应值。(本文来源于《工具技术》期刊2019年04期）
吴慧,马增胜[6]（2019）在《基于应变梯度理论的高容量锂离子电池电极材料锂化变形微观机理研究》一文中研究指出本文以锂离子电池球形电极颗粒为研究对象,基于应变梯度塑性理论,通过引入原位透射电镜观察到的两相界面和反应前沿的高密度位错等几个重要锂化反应微观特征,建立了锂离子电池锂化变形模型,来分析锂化过程中电化学位错和扩散应力的演化和分布。通过有限差分法进行计算,结果表明,电极材料的微观结构演变会影响电极材料的力学性能和电化学性能。随着锂化反应的进行,锂化壳表面的环向应力由压缩转变为拉伸,从而容易导致活性材料破裂;同时高密度的电化学位错滑移会导致反应前沿产生很高的应力。锂化反应以及变形都具有较强的尺寸效应,反应前沿的移动速率随颗粒粒径的减小而减小。(本文来源于《北京力学会第二十五届学术年会会议论文集》期刊2019-01-06）
杨旭,周亚荣,陈玲玲,王炳雷[7]（2019）在《基于广义应变梯度理论的纳米梁挠曲电效应研究》一文中研究指出挠曲电效应是应变梯度与电极化的耦合,它存在于所有的电介质材料中.在纳米电介质结构的挠曲电效应研究中,应变梯度弹性对挠曲电响应的影响一直以来被低估甚至被忽略了.根据广义应变梯度理论,应变梯度弹性中独立的尺度参数只有叁个,而文献中所采用的一个或两个尺度参数的应变梯度理论只是它的简化形式.基于该理论,论文建立了考虑广义应变梯度弹性的叁维电介质结构的理论模型,并以一维纳米梁为例研究了其弯曲问题的挠曲电响应及其能量俘获特性.结果表明,纳米梁的挠曲电响应存在尺寸效应,并且弹性应变梯度会影响结构挠曲电的尺寸效应,特别是当结构的特征尺寸低于尺度参数时.论文的工作为更进一步理解纳米尺度下的挠曲电机理和能量俘获特性提供理论基础和设计依据.(本文来源于《固体力学学报》期刊2019年01期）
班昊轩,姚寅,陈少华[8]（2018）在《考虑损伤的塑性应变梯度理论及其应用》一文中研究指出特征尺度为微米量级的金属材料,其力学性能呈现出明显的尺寸效应。经典塑性理论本构关系不包含任何长度尺度,无法预测微尺度材料力学行为的尺寸依赖性。应变梯度理论作为一种有效手段已被广泛应用。然而,现有应变梯度理论没有考虑真实材料在服役过程中伴随变形发生的内部损伤,使得已有应变梯度理论不能精确预测实验测量结果,尤其是对服役过程中损伤明显的微颗粒增强金属基复合材料力学行为的预测,偏差非常明显。发展考虑损伤的塑性应变梯度理论成为必要。本文基于连续介质损伤力学及Chen-Wang(C-W)和CMSG两种低阶塑性应变梯度理论,分别考虑损伤效应,建立了损伤与尺寸效应耦合的低阶塑性应变梯度理论。其中,在考虑损伤的C-W理论中应变梯度仅作为内变量影响材料的瞬时切向硬化模量,而损伤参数的引入,同时影响材料的瞬时切向硬化模量与微尺度材料的内禀长度;在考虑损伤的CMSG理论中,损伤参数同时影响弹塑性材料的屈服面与微尺度材料的内禀长度。应用两种理论模型首先分析了微米细丝扭转与微薄臂梁弯曲的实验现象,合理评估了实验中的损伤效应。进一步结合Mori-Tanaka方法与考虑基底损伤及颗粒-基体界面脱胶损伤的塑性应变梯度理论,解析分析了微颗粒增强金属基复合材料(PMMC)的拉伸及压缩行为,精确预测了微颗粒增强金属基复合材料的实验结果,同时揭示了微颗粒增强金属基复合材料在拉伸及压缩载荷作用下基体损伤及界面脱胶损伤对整体损伤力学行为的各自贡献。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）》期刊2018-11-23）
李艳松,吴明明,冯文杰[9]（2018）在《基于非局部应变梯度理论的功能梯度双曲壳屈曲与振动研究》一文中研究指出本文发展了一种新的尺度相关功能梯度双曲壳(如图1)模型。该模型采用非局部应变梯度理论,含有两个尺度参数分别表示非局部效应和应变梯度效应。然后,通过Hamilton变分原理推导出该壳屈曲与振动问题的动量方程。最后,通过对数值算例分析得到了非局部尺度参数、应变梯度尺度参数和梯度因子等对功能梯度双曲壳的振动与屈曲特性的影响规律。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
马寒松[10]（2018）在《基于应变梯度理论的复合材料跨尺度力学模型》一文中研究指出近年来,随着科技的发展,人们可以在纳微米尺度对材料进行设计和改进,从而达到高强度、高韧性或者满足某种特定功能等优异的性能。如果把这种微观结构影响宏观性能的材料称为新型材料,多级多尺度是这种材料的共同特征。如何将这种多级多尺度特征引入到力学理论中,建立材料的微观结构特征与其宏观性能间的联系,是固体力学研究的热点之一。高阶连续介质理论被认为是可以用于微结构材料性能表征的有力工具之一。它认为材料点的变形除了随质心的平动外,其本身也可以变形,从而通过新增的微观自由度,把材料微观结构和宏观性能进行了直接关联,在连续介质理论中引入了材料微结构特征。本文即是基于高阶理论中的应变梯度理论,通过位移的二阶梯度,将生物复合材料的微结构特征与其宏观性能相关联,建立了预测其宏观等效性能的跨尺度力学模型,所得到的贝壳珍珠层的等效弹性模量与实验结果符合良好。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）》期刊2018-11-23）
应变梯度理论论文开题报告
（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：
伴随着产品小型化、集成化趋势的发展,微小型零件和产品的需求量不断增加。与其他的微小型零件加工技术相比,微铣削技术具有适用范围广、生产效率高、可加工结构复杂零件的特点,已经在实际生产中得到了广泛的应用。但是使用该技术加工一些塑性较好的材料时,会产生毛刺等缺陷,严重影响微小型产品的使用性能。因此,本文采用有限元仿真和实验相结合的方法,研究影响无氧铜材料微铣削顶端毛刺尺寸的因素,并进行优化,达到抑制毛刺产生的目的。研究了微铣削过程中存在的最小切削厚度和尺寸效应等现象,为本构模型的修正奠定基础。通过进行二维正交切削仿真,发现了传统的Johnson-Cook本构模型不能准确体现工件材料的尺寸效应,需要对其进行修正以用于微切削加工过程的仿真。为此,本文基于应变梯度理论对传统的Johnson-Cook本构模型进行修正,使其适用于微铣削仿真。利用用户材料子程序Vumat将修正的本构模型应用于Abaqus仿真,并通过单网格模型、二维微切削模型和叁维微铣削模型验证了Vumat子程序与修正的Johnson-Cook本构模型的正确性与有效性。通过传统的叁维微槽铣削仿真,研究了微铣刀刃口钝圆半径尺寸效应对顶端毛刺尺寸的影响。采用考虑工件材料尺寸效应的仿真模型进行仿真,研究了工件材料尺寸效应和铣削参数对微槽顶端毛刺尺寸的影响并与实验结果进行对比,验证了考虑工件材料尺寸效应的仿真更加准确。采用考虑工件材料尺寸效应的仿真模型进行仿真,研究了微铣刀几何参数对顶端毛刺尺寸的影响,进而对微铣刀结构参数进行优化。基于微槽铣削正交实验的结果,研究了铣削参数对顶端毛刺尺寸的影响,建立了顶端毛刺尺寸的预测模型并进行实验验证。然后利用顶端毛刺尺寸预测模型,以顶端毛刺尺寸和工件材料去除率为优化目标,基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法对工艺参数进行优化。利用实验法研究了径向铣削深度对顶端毛刺尺寸的影响,优化了加工微结构时的工艺参数。利用上述优化的工艺参数进行特征结构加工,验证了工艺参数优化的正确性。
（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。
应变梯度理论论文参考文献
[1].王全意,丁辉,程凯,赵亮.基于应变梯度理论的微槽铣削顶端毛刺仿真与实验研究[J].航空精密制造技术.2019
[2].王全意.基于应变梯度理论的微铣削毛刺建模仿真与工艺优化[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].周亚荣.基于全应变梯度理论的压电纳米结构的挠曲电响应分析[D].山东大学.2019
[4].刘洪雨.基于应变梯度理论的混凝土塑性损伤模型及抗压强度尺寸效应研究[D].北京交通大学.2019
[5].王全意,丁辉,程凯,赵亮.基于应变梯度理论的微切削毛刺仿真研究[J].工具技术.2019
[6].吴慧,马增胜.基于应变梯度理论的高容量锂离子电池电极材料锂化变形微观机理研究[C].北京力学会第二十五届学术年会会议论文集.2019
[7].杨旭,周亚荣,陈玲玲,王炳雷.基于广义应变梯度理论的纳米梁挠曲电效应研究[J].固体力学学报.2019
[8].班昊轩,姚寅,陈少华.考虑损伤的塑性应变梯度理论及其应用[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）.2018
[9].李艳松,吴明明,冯文杰.基于非局部应变梯度理论的功能梯度双曲壳屈曲与振动研究[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[10].马寒松.基于应变梯度理论的复合材料跨尺度力学模型[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）.2018