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基于移动克里金插值的应变梯度板屈曲无网格法数值模拟: 2025年; 许多现代工程结构具有多尺度效应,需要研究微结构特征对宏观力学性能的影响,高阶连续理论是研究这类问题的有效方法。文章将仅包含一个尺度因子的Askes简化应变梯度理论引入Kirchhoff板模型中,给出了应变梯度理论下Kirchhoff板的屈曲方程。该方程中包含位移的高阶导数,无网格法可以方便构造高阶连续特征形函数,利用无网格法建立计算框架,对四边承受压缩荷载的应变梯度板进行了数值模拟,分析了尺度因子对临界荷载的影响。结果表明,随着尺度因子增大,临界荷载逐渐减小,固支情况下临界荷载下降速度远大于简支情况下临界荷载下降速度。; 王鑫帅马苒刘春晖孙玉周; 关键词：高阶理论数值模拟无网格法

考虑应力梯度效应的低阶应变梯度塑性模型: 2024年; 大量实验研究表明,当金属材料非均匀塑性变形的特征长度在微米量级时,材料力学行为呈现出很强的尺寸效应.不同于传统塑性理论,应变梯度塑性理论通过引入内禀长度尺寸可有效地描述因非均匀变形引起的尺寸效应.高阶应变梯度塑性理论可同时捕捉材料在初始屈服和后续硬化阶段的尺寸效应,但其有限元实现较为复杂;低阶应变梯度塑性理论则难以解释消除微结构效应的微尺度金属材料在初始屈服时的尺寸效应.鉴于此,本文考虑应力梯度效应,发展了能够描述整个塑性变形阶段尺寸效应的低阶应变梯度塑性模型,并通过与实验数据进行对比,验证了其适用性与有效性.以细丝扭转为例,量化了应变梯度和应力梯度效应对细铜丝扭转塑性硬化的贡献,阐明了细铜丝扭转的几何必需位错密度演化及其空间分布特征.结果表明,细铜丝扭转时归一化屈服扭矩会随应力梯度的增大而增大,而应变梯度效应在剪应变小于0.05时并不明显;随扭转角度的增大,塑性应变梯度增加,几何必需位错密度增加,硬化逐渐由应变梯度效应主导.; 谢延候赵建锋张波刘大彪阚前华张旭; 关键词：应变梯度晶粒尺寸

三层应变梯度微板系统的耦合振动特性被引量：1: 2024年; 基于修正的应变梯度理论和Kirchhoff-Love假设,建立了由Winkler-Pasternak弹性夹层连接的三层微板系统的耦合振动模型.结合Gauss-Lobatto求积准则和微分求积准则,构造了具有4节点108个自由度的C2连续性微分求积有限元,以求解微板系统的耦合振动边值问题.通过数值算例,验证了本文微分求积有限元法的有效性,讨论了各因素对微板系统振动频率及模态的影响.结果表明:微板系统发生完全同步振动时,弹性夹层不起作用;应变梯度效应或弹性夹层刚度不仅影响微板系统的各阶振动频率,而且会使系统产生模态跃迁现象;边界条件对微板系统振动频率计模态的影响显著.; 文鹏军张波李成沈火明

耦合损伤与应变梯度效应的Ⅰ型裂纹尖端场分析: 应变梯度理论将韧性材料的宏观断裂行为与原子断裂过程联系起来,成功解释金属材料的解理断裂现象[1]。而裂尖处的高应力水平必然会导致材料的损伤,本文采用考虑损伤的CMSG理论[2]分析应变梯度和损伤对金属材料I型裂纹尖端场的...; 班昊轩王夏爽贾倩; 关键词：应变梯度理论裂纹尖端场

基于非局部应变梯度的磁电弹纳米多层板的弯曲变形解析方法、系统: 本发明涉及磁电弹纳米多层板分析技术领域的一种弯曲变形解析方法，更具体的，涉及基于非局部应变梯度的磁电弹纳米多层板的弯曲变形解析方法、系统。本发明公开的基于非局部应变梯度的磁电弹纳米多层板的弯曲变形解析方法，相较于现有方法...; 张丽李磊王耀新张伟东陈云

一种纵向尺寸变化的等应变梯度悬臂梁: 本发明公开了一种纵向尺寸变化的等应变梯度悬臂梁，该等应变梯度悬臂梁包括长、宽、高三个尺寸；长度方向为x方向，宽度方向为y方向，高度方向为z方向；高为等应变梯度悬臂梁的纵向尺寸，为x方向坐标的函数；梁的自由端在沿z方向的载...; 刘开园徐明龙张舒文嵇辉

一种横向尺寸变化的等应变梯度悬臂梁: 本发明公开了一种横向尺寸变化的等应变梯度悬臂梁，该等应变梯度悬臂梁包括长、宽、高三个尺寸；长度方向为x方向，宽度方向为y方向，高度方向为z方向；宽为等应变梯度悬臂梁的横向尺寸，为x方向坐标的函数；梁的自由端在沿z方向的载...; 刘开园徐明龙张舒文嵇辉

具有大应变梯度的柔性SrRuO_(3)褶皱薄膜的设计: 2024年; 应变梯度工程在以薄膜为载体的柔性存储器和柔性传感器等领域具有重要的应用潜质.然而,在薄膜材料中保持柔性的同时兼顾实现大的应变梯度仍存在技术瓶颈.本论文通过水溶性牺牲层,在柔性衬底PDMS上制备了结构可控的SrRuO_(3)褶皱.研究表明,这种褶皱结构能够产生5.4×10^(4)m^(-1)应变梯度.此外,在特定的厚度区间内,通过调节褶皱厚度,可以精确地控制其结构和应变梯度的大小,从而实现在保持SrRuO_(3)薄膜柔性的同时,获得大且稳定的应变梯度.本论文设计的褶皱薄膜制备方法,不仅可为后续深入理解柔性薄膜的物理性能提供材料范式,更可为薄膜材料走向存储和传感器件化应用打下基础.; 朱丽雯舒龙龙梁任宏沈国阳王支国柯善明; 关键词：褶皱应变梯度挠曲电效应

基于应变梯度理论的切削加工SiCp/Al表面创成机理分析: 2024年; 为了深入研究颗粒增强铝基复合材料的切削过程,对45%体积分数的SiCp/Al复合材料通过多相建模的方法建立了基于应变梯度的本构模型,并对软件ABAQUS进行了二次开发,用程序语言将所建本构模型以及描述断裂的B-W断裂准则编入用户子程序VUMAT,并导入ABAQUS进行仿真分析。结合切削实验和仿真分析结果,研究了在相同切削速度及不同切削深度下SiCp/Al复合材料加工表面温度、材料内部应力应变和位错的变化情况。研究结果表明,相较于传统Johnson-Cook模型,修正后的本构模型所得到的结果与实验结果更加吻合;切削深度增大会引发高温梯度;材料内部应力会在颗粒附近形成应力集中;在加工表面应变较大的区域出现大量位错,导致加工颗粒增强金属基复合材料的难度上升。; 范依航楚星雨郝兆朋; 关键词：颗粒增强金属基复合材料应变梯度切削温度位错

一种基于应变梯度理论的切削铝基碳化硅复合材料仿真方法: 本发明开发了一种基于应变梯度理论的切削铝基碳化硅复合材料仿真方法，属于材料仿真分析方法技术领域，用于解决在ABAQUS中Johnson‑Cook本构模型在切削铝基碳化硅复合材料仿真分析中所得结果与实验结果误差较大的问题。...; 范依航楚星雨郝兆朋孔令昊

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