【摘 要】
：
本文运用有限元方法研究蘑菇状吸盘微纳结构末端环形板对结构粘附性能的影响。忽略结构中心柱体弹性变形，运用非线性F？ppl-von Kármán 板理论描述末端环形板大挠度变形，采用Tvergaard-Hutchinson 内聚区模型表征吸盘结构与衬底间的界面作用，得到粘附于刚性平表面上的蘑菇状吸盘结构在无滑移与无摩擦情况下的平衡方程。数值结果表明结构脱粘存在两种模式：吸盘结构整体脱粘和逐步扩展到环形
【机 构】
：
中国工程物理研究院总体工程研究所,绵阳621900 中国科学技术大学近代力学系,合肥230026
论文部分内容阅读
本文运用有限元方法研究蘑菇状吸盘微纳结构末端环形板对结构粘附性能的影响。忽略结构中心柱体弹性变形，运用非线性F？ppl-von Kármán 板理论描述末端环形板大挠度变形，采用Tvergaard-Hutchinson 内聚区模型表征吸盘结构与衬底间的界面作用，得到粘附于刚性平表面上的蘑菇状吸盘结构在无滑移与无摩擦情况下的平衡方程。数值结果表明结构脱粘存在两种模式：吸盘结构整体脱粘和逐步扩展到环形板外边缘脱粘，并且发现具有后一种脱粘模式的结构粘附性能更好，这与实验结果一致。两种脱粘模式转变的临界条件与末端环形板厚度、尺寸、刚度以及界面有无摩擦相关。在刚度较小或较薄的末端环形板修饰的情况下，设计具有优异粘附性能的蘑菇状吸盘结构所需环形板的尺寸更小。
其他文献
本文采用界面元法对复合材料层合板的典型试件进行数值模拟，通过对比三点弯曲、层间剪切，以及压缩试件的数值模拟结果与实验结果，验证界面元建模方法的可行性。利用所提出的界面元模型，采用数值模拟的方法，通过改变三点弯曲实验中压头的半径，研究了实验中压头半径变化对试件应力分布的影响规律。通过改变层间剪切试验和压缩试验中试件厚度，研究了厚度变化对于试验结果的影响，并通过实验结果进行了验证。本文提出了一套试件合
已有的实验数据表明高钢级管线钢的动态断裂韧性可能依赖于断裂速度，本文基于黏结区模型和有限元仿真技术，分析了X80 管线钢在落锤撕裂实验中的动态断裂行为。利用本文建议的黏结本构法则对X80 管线钢的两种不同类型的落锤撕裂实验进行了三维有限元模拟，并将有限元模拟中的断裂速度和裂尖张开角与相应的实验结果进行了对比，结果表明本文建议的断裂准则能较好的描述X80 管线钢的高速动态断裂行为。本文分别对两种不同
随着复合材料加筋结构在现代航空航天领域的广泛应用，需要有一种分析方法既可以得到板壳的精确应力位移结果，又可以在没有任何假设的情况下考虑任意复杂的加强筋结构.本文基于Layerwise 理论和传统的有限元方法研究了复合材料开口加筋板壳结构的静动力分析问题，建立了一种新的耦合分析方法.在该方法中，首先分别利用Layerwise 理论和8 节点实体单元建立开口板壳结构和加强筋结构的控制方程，然后基于板壳
基于Tersoff 势，采用分子动力学方法研究了外加电场下碳纳米管的稳定性，并对不同半径及手性的碳纳米管进行了对比分析.结果表明：随着直径的增加，当作用于碳纳米管上的电场力表现为拉伸作用时，碳纳米管拉伸断裂的临界电场强度也随之增大，而当作用于碳纳米管上的电场力表现为压缩作用时，屈曲临界电场强度随着直径的增加而不断减小，但两种情况在直径2.0 nm 以后都达到一个稳定的值.
采用修正嵌入原子法对含孔洞纯铝的拉伸过程进行了分子动力学模拟，揭示了拉伸作用下纯铝孔洞间的相互作用及其附近的塑性变形过程。模拟结果表明，随着孔洞间距的增加，两孔洞间的相互作用经历了三个阶段：孔洞合并；孔洞间形成应力屏蔽区；孔洞间相互作用消失，同时确定出三个阶段发生时的临界间距。模拟发现孔洞附近的裂纹萌生和扩展均沿着面心立方晶体的滑移系进行，同时，利用公共近邻分析(CNA)方法跟踪裂纹扩展过程中孔洞
为了研究外加应力对金属材料电偶腐蚀行为的影响，采用电化学法和浸泡法研究了3 种不同浓度、PH 值的NaCl 溶液中和不同应力水平下两种不同电偶对2A12/45 和2A12/40CrNiMoA 的电偶腐蚀行为，利用金相显微镜和扫描电镜(SEM)技术对试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构进行了观察和分析.结果表明，在PH 值不变的情况下，随着溶液浓度的升高，两种偶对的电偶电流密度随着溶液浓度的升高
基于最大塑性耗散原理和二阶锥规划对偶理论，建立线性等向和运动强化J2 弹塑性问题的二阶锥线性互补模型；利用参变量变分原理和有限元方法，将混合线性强化J2 弹塑性问题转化为标准的二阶锥线性互补问题，并利用半光滑Newton 法求解。新的二阶锥线性互补法是以往弹塑性分析线性互补法的推进，它不仅保持了线性互补法数学模型的简洁性，而且避免了线性互补法对非线性屈服函数的显式线性化需求，因而问题的规模更小，而
从土体内时基本理论出发，通过在强化函数中引入非强化应变区的概念研究土体的循环强化特性，建立了考虑多种强化机制土的体量与偏量相互耦合的内时动弹塑性本构关系。所得模型不仅能较准确的描述单调载荷作用下土的应力应变关系，还能模拟砂土在循环荷载作用下强化随循环周次增加逐渐达到饱和的特点。通过计算结果与实验结果的比较，表明该模型能较准确地描述饱和砂土动力响应。
本文研究一种具有拟周期性质的复合材料的热力耦合问题，通过二阶双尺度渐近分析，构造了一种对材料温度增量场与位移场的二阶双尺度渐近展开式，渐近模型的主要特点是宏观变量与单胞问题产生了耦合效应。误差分析表明，温度增量场与位移场的二阶双尺度渐近展开式具有1/2 的收敛阶。在材料系数可分离变量的基础上，给出了相应的二阶双尺度有限元算法。数值算例表明，温度增量场与位移场不仅在周期单胞内产生强烈的局部振荡，而且
常规的掺MgO 膨胀混凝土的温度应力分析方法是把混凝土当作均质材料，将只在砂浆中所产生的微膨胀作用看成是整体材料的膨胀效应。事实上掺MgO 膨胀剂使得混凝土材料密实性得到提高。本文利用有限元仿真技术，在细观层次上计算MgO 微膨胀混凝土的膨胀作用及其相应的温度应力，区分砂浆与骨料膨胀的差别，探索外掺MgO 混凝土膨胀机理。计算结果发现，通常的计算方法只能解释在强约束区MgO 的合理结果，而在弱约束