国家自然科学基金(11302186)
- 作品数：11 被引量：39H指数：3
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- 含椭圆夹杂正交各向异性体的界面应力研究被引量：1
- 2016年
- 本文研究了远场作用反平面载荷时含椭圆夹杂正交各向异性体的界面应力分布规律.利用解析函数边值问题理论和共形映射技术,推导了反平面载荷下含椭圆夹杂正交异性体的精确解,获得了夹杂和基体内应力场的闭合解,并通过有限元结果验证了本文解析解的有效性.研究表明:基体材料主方向弹性模量比C_(55)/C_(44)和夹杂形状比g对界面应力影响显著;基体材料主方向模量比C_(55)/C_(44)对界面应力的影响受夹杂/基体模量比C_f/C_(44)的限制.
- 肖俊华白利强徐耀玲张福成
- 关键词：界面应力椭圆夹杂反平面剪切
- 无限介质中单个纳米涂层夹杂反平面问题的两个模型被引量：1
- 2020年
- 采用零厚度界面模型和界面层模型研究了无限介质中单个纳米涂层圆柱形夹杂的反平面问题,利用复变函数方法获得了两种模型夹杂、涂层和基体内应力场的封闭解析解.研究表明,当界面层模型中的界面相厚度趋于零时,界面层模型可以解析地退化为零厚度界面模型.数值算例分析了界面模量不同取值时应力场的分布和应力的尺度依赖性.本文结果丰富了对纳米夹杂力学行为的认识,并可为直接采用零厚度界面模型有困难的纳米夹杂问题的研究提供有价值的参考.
- 崔春丽徐耀玲肖俊华
- 考虑表面效应时孔边均布径向多裂纹Ⅲ型断裂力学分析被引量：3
- 2020年
- 理论研究了纳米尺度孔边均布径向多裂纹的Ⅲ型断裂性能.基于Gurtin-Murdoch表面弹性理论和保角映射技术,获得了孔和裂纹应力场的解析解,给出了裂纹尖端应力强度因子的闭合解.基于解答分析了应力强度因子的尺寸效应,讨论了裂纹数量、裂纹/孔径比和缺陷表面性能对应力强度因子的影响.结果表明:当孔和裂纹尺寸在纳米量级时,无量纲应力强度因子具有显著的尺寸效应;应力强度因子随裂纹数量的变化规律受裂纹/孔径比的影响;裂纹/孔径比对应力强度因子的影响受到缺陷表面性能的制约,同时表面性能对应力强度因子的影响也受限于裂纹/孔径比;表面效应对应力强度因子的影响与裂纹数量无关.
- 冯国益肖俊华苏梦雨
- 关键词：应力强度因子
- 负泊松比可变弧角曲边内凹蜂窝结构的力学性能被引量：17
- 2019年
- 在环形蜂窝结构的基础上,提出了一种具有负泊松比效应的可变弧角曲边内凹蜂窝结构。分析了刚架结构的弯曲内力,利用能量法给出了曲边内凹蜂窝结构的横/纵向等效弹性模量和等效泊松比的解析公式。当弧角为180°时,所提出的曲边内凹蜂窝结构可退化为已有的环形蜂窝结构。所得解析解、已有理论解和有限元结果三者有较好的吻合度,表明了所提出方法的有效性。基于所得解析解讨论了微结构几何参数对等效弹性模量和等效泊松比的影响,研究结果表明:等效弹性模量受弧角的影响显著;等效泊松比受弧角、竖直壁板长度和两竖直壁板间宽度的影响较为明显,而受连接部分长度的影响不明显。
- 沈建邦肖俊华
- 关键词：负泊松比等效弹性模量
- 考虑界面应力时含椭圆孔正交异性材料的反平面问题研究被引量：3
- 2014年
- 研究了远场作用反平面剪切载荷时含纳米椭圆孔正交异性材料问题。基于Gurtin-Murdoch表面/界面理论模型引入界面应力,利用复变弹性理论和保角映射方法,给出了考虑界面应力时含椭圆孔正交异性材料反平面问题的解析解答,获得了应力场的闭合解。研究表明:当椭圆孔在纳米量级时,正交异性材料内应力场受孔隙尺寸影响显著。随着椭圆孔尺寸的增大,界面效应对应力场的影响逐渐减弱,趋近于经典弹性理论的解答。界面效应对正交异性材料内应力场的影响随着材料弹性主方向比55/44的增大逐渐减弱。
- 肖俊华史传福徐耀玲张福成
- 关键词：界面应力正交异性材料反平面剪切
- 一维六方准晶中纳米尺度开裂孔洞的Ⅲ型断裂力学被引量：7
- 2020年
- 研究了一维六方准晶中纳米尺度开裂孔洞的Ⅲ型断裂力学问题.基于复变弹性理论和表面弹性理论获得了考虑表面效应时椭圆孔边裂纹的应力场、应力强度因子和能量释放率的解析表达;讨论了缺陷尺寸、裂纹/孔洞比、耦合系数和施加载荷对应力强度因子和能量释放率的影响.研究表明:考虑表面效应且缺陷的尺寸在纳米尺度时,声子场和相位子场的无量纲应力强度因子以及无量纲能量释放率具有明显的尺寸依赖;裂纹相对尺寸较小时,表面效应对声子场和相位子场的无量纲应力强度因子影响较小;纳米尺度时无量纲能量释放率随耦合系数的增加而增大;耦合系数一定时,无量纲能量释放率受到椭圆孔尺寸影响;随着声子场载荷的增大,无量纲能量释放率先减小后增加,最后趋于稳定;无量纲能量释放率随相位子场载荷的增大单调减小,非常小和非常大的声子场载荷(或相位子场载荷)屏蔽了相位子场载荷(或声子场载荷)的影响.
- 苏梦雨肖俊华冯国益
- 关键词：一维六方准晶应力强度因子能量释放率
- 压电体中考虑表面效应时开裂孔洞的断裂特征被引量：1
- 2019年
- 研究了反平面机械载荷和面内电载荷作用下压电体中考虑表面效应时孔边双裂纹问题的断裂特征.基于Gurtin-Murdoch表面理论模型,通过构造映射函数,利用复势电弹理论获得了应力场和电位移场的闭合解答.给出了裂纹尖端应力强度因子、电位移场强因子和能量释放率的解析解.讨论了开裂孔洞几何参数和施加力电载荷对电弹场强因子和能量释放率的影响.
- 肖俊华徐耀玲张福成
- 关键词：压电材料能量释放率
- 负泊松比曲边内凹蜂窝结构的面内冲击动力学数值研究被引量：8
- 2020年
- 利用数值方法研究了具有负泊松比效应的可变弧角曲边内凹蜂窝结构的面内冲击动力学性能,讨论了冲击速度和弧角对曲边内凹蜂窝结构的变形模式与吸能能力的影响。研究结果表明:改变冲击速度和弧角的大小会影响曲边内凹蜂窝结构的变形失效模式;当冲击速度较高时,蜂窝结构内的应力波动范围较大,结构的体能量吸收值随弧角的增大逐渐增大;当冲击速度较低时则不存在上述现象。当弧角大于120°时,曲边内凹蜂窝结构具有负泊松比效应,该结构的吸能能力高于其他弧角所对应的正泊松比蜂窝结构的吸能能力,该现象与冲击速度无关。
- 沈建邦肖俊华梁希徐耀玲
- 关键词：负泊松比数值模拟
- 基于界面层模型的双周期纳米夹杂复合材料反平面问题研究被引量：1
- 2019年
- 利用复变函数方法并结合双准周期Riemann边值问题理论,获得了含双周期分布非均匀相(夹杂/界面层)的复合材料在远场均匀反平面应力下弹性场的全场解答.该解答可用于对纳米夹杂复合材料的应力进行分析,结合平均场理论也用于预测纳米夹杂复合材料的有效性能.计算结果表明:当夹杂尺度在纳米量级时,应力和有效反平面剪切模量具有明显的尺度依赖性,并且随着夹杂尺寸的增加,趋近于不考虑界面效应时的结果;界面层厚度和性能对应力和有效反平面剪切模量明显变化时所对应的夹杂尺度范围和趋近于无界面效应结果的快慢有显著影响;当界面厚度足够薄时,界面层模型可用于模拟零厚度界面情况.
- 田桥徐耀玲肖俊华
- 关键词：纳米复合材料有效模量
- 周期裂纹和刚性线尖端场干涉效应研究
- 2014年
- 研究双周期裂纹和刚性线夹杂非均匀材料的反平面剪切问题.基于保角变换技术和椭圆函数理论,获得了问题应力场的全场精确解,给出了裂纹和刚性线尖端应力强度因子的封闭形式解答,讨论了裂纹和刚性线尖端场的干涉效应.数值结果表明:改变水平和垂直分布周期对裂纹和刚性线尖端场影响明显不同;裂纹长度2a逐渐增大时(0≤a/ω1≤0.5),裂纹尖端应力强度因子从1逐渐增大到无限大,而刚性线的尖端场变化不大;刚性线长度2d逐渐增大时(0≤d/ω2≤1),刚性线尖端应力强度因子逐渐减小,而裂纹的尖端场仅略微增大.
- 肖俊华徐耀玲王美芬张福成
- 关键词：反平面剪切椭圆函数应力强度因子
