一、Existence of Periodic Solutions for Differential Inclusions(论文文献综述)
彭敦维[1](2021)在《动静态加载裂纹扩展的晶体相场法研究》文中研究说明晶体缺陷调控技术因能满足材料性能的各种需求而广受关注。在材料加工生产中,裂纹、位错等缺陷是不可避免的。纳米级金属材料的传统实验通常由于试样难以制备、微结构演化过程难以动态展示等因素严重限制了对材料微观机理的深入研究。因此,采用晶体相场法研究微裂纹扩展行为显得尤为重要。晶体相场法是最近十几年开始发展起来的,用于从扩散时间尺度和原子尺度上探讨金属材料微结构演化机制。本文主要采用单模晶体相场模型,探究纳米单晶样品在单轴动态拉伸和单轴静态拉伸作用下微裂纹的扩展机制,考虑取向角、温度对裂纹扩展的影响,观察裂纹扩展形式、位错运动、体系自由能、裂纹扩展面积、原子密度等变化规律。在单轴动态拉伸的作用条件下,通过观察不同取向角样品的裂纹动态演化过程,分析了该样品的体系自由能、裂纹面积、裂纹扩展方式和原子密度分布。模拟结果表明:当外加应变到达临界值时,才会发生裂纹扩展延伸现象。随着应变的不断增大,裂口面积开始增加缓慢,几乎逐渐趋于一条直线;当超过临界应变值时,裂纹扩展速度开始加快。体系自由能曲线初期因需要消除晶体内部残余应力,导致自由能有下降趋势,中期裂纹扩展速度因外加应变的持续增加而加快并使得体系自由能迅速增长,后期由于裂纹扩展速度减慢导致自由能增长速度减缓,直至裂纹发生断裂。模拟演化图可知取向角对裂纹扩展形式影响较大,当取向角为9°和14°时,裂纹扩展方形式是脆韧混合型断裂,而取向角为19°和30°时发生脆性断裂,无位错形成。并且发现拉伸方式相同时,裂纹尖端扩展对温度较敏感,在较高温度(r=-0.8和r=-0.85)下,裂纹尖端始终伴随着位错,出现脆性断裂;伴随着温度的降低(r=-0.9和r=-0.95),裂纹尖端开始发射位错,发生韧性断裂。随着体系温度的下降,体系自由能随着外加应变不断增加而增加。但温度越低,能量增长速度越慢,裂纹扩展行为越难进行。在单轴静态拉伸下,分析取向角和温度对裂纹扩展临界应变值及裂纹扩展方式的影响。当取向角不相同拉伸应变恒定时,取向角为14°时会出现空位及空位连通现象,裂纹发生韧性扩展。当应变达到临界应变值后,其体系自由能都随着时间演化不断降低。考虑温度因素时,在应变和取向角相等的情况下,温度对体系自由能影响较大。升高温度加速原子振动,裂纹扩展越容易,体系自由能下降越快,断裂行为越早发生。观察其演化图可知裂纹会出现多次转向的现象,裂纹扩展路径呈“锯齿状”。本文对裂纹扩展演化过程进行了详细的探讨,分析了在动静态拉伸方式下,取向角和温度对裂纹扩展导致断裂过程的影响,为预防金属材料断裂失效破坏提供理论支撑。
田桥[2](2021)在《基于周期模型的纳米纤维复合材料反平面问题研究》文中认为纳米材料具有强烈的尺度效应,对其细观场和宏观有效性能的研究具有重要的意义,已经成为当前研究的热点问题。周期模型是复合材料一种常用的建模方式,并且现代材料制备技术已经能够实现夹杂相的周期排列。本文采用界面相模型和零厚度界面模型研究了具有周期结构的纳米纤维复合材料的反平面问题,论文的主要工作如下:(1)借鉴Eshelby等效夹杂思想并结合复变函数方法和双准周期Riemann边值问题理论,为具有周期结构的三相(纤维/界面相/基体)纤维复合材料的反平面问题发展了一个解析分析方法,获得了全场弹性解。(2)利用三相模型的解答并结合平均场理论,考察了应力场和有效反平面模量的尺度依赖性。讨论了界面相性质、厚度及纤维排列方式对反平面有效刚度系数的影响。与有限元结果的对比证明了本文方法的正确性。(3)在三相模型中取界面相模量为零厚度界面模量与界面层厚度之比,证明了当界面相厚度趋于零时,三相模型的解答可以退化为零厚度界面模型的解答。(4)采用零厚度界面模型研究了应力场和有效反平面模量。结果表明,当零厚度界面模量为负值且纤维半径小于某一值时,应力场出现振荡和不稳定现象,且该振荡和不稳定现象与纤维的排列方式相关。对有效反平面模量的计算表明,尽管应力场出现振荡和不稳定,但有效反平面模量并没有出现任何振荡和不稳定现象。本文证明了零厚度界面模型的解答可由界面相模型的解答获得,该研究为采用零厚度界面模型求解纳米复合材料力学问题提供了一个新思路,文中所得结论可为纳米复合材料的微结构设计和性能评估提供有价值的参考。
黄东帅[3](2019)在《碳纤维增强复合材料板结构的非线性振动无网格计算方法》文中指出碳纤维增强复合材料是以碳纤维作为增强体的一种先进复合材料,具有高强度、高模量、耐腐蚀等优异性能,在航空航天、交通运输、基础建设、体育器材等领域都有着极为广阔的应用前景。板是复合材料应用中的主要构件形式之一,在使用过程中,碳纤维增强复合材料板结构常会受到大挠度、大变形的振动,具有明显的几何非线性和材料非线性特点,并且增强体的空间分布方式也对复合材料性能有着明显影响。因此,研究碳纤维的分布方式及其增强复合材料板结构的非线性力学行为和动力学特性具有重要的理论意义和应用价值。本文对碳纤维增强复合材料板结构的非线性振动特性进行研究,首先建立纤维随机分布的代表性体积单元(RVE)模型,基于三种统计描述符,对纤维的空间分布进行统计分析。其次,采用移动最小二乘法和伽辽金离散相结合的无网格方法,研究受横向载荷情况下碳纤维增强复合材料的力学性能。建立碳纤维增强复合材料板结构模型,对系统方程进行离散,得到非线性振动方程,通过迭代收敛方式,对非线性振动方程进行无网格求解。最后,分别考虑边界条件、纵横比、板长和碳纤维含量等因素对结构非线性特性的影响。论文的研究内容分为以下几个部分:(1)建立一种新的计算方案构造纤维随机分布的RVE模型,并通过“不均匀程度”参数的设定控制纤维在基体中空间分布的随机性。该计算方案可以根据设定的纤维体积分数、纤维直径和不均匀程度任意生成合理的纤维排布方式,之后使用纤维间距离、二阶强度函数和径向分布函数三个统计描述符,对本文建立的计算方案生成的纤维空间分布进行统计分析。结果表明,当纤维体积分数较小,不均匀程度较大时,计算方案可以有效的实现纤维空间分布的随机性。(2)分别建立RVE模型在细观尺度和宏观尺度上的平衡方程,采用移动最小二乘法和伽辽金离散相结合的无网格方法,对耦合的离散方程进行求解,并对受横向载荷的碳纤维增强复合材料进行力学性能研究。其中,通过统计基体径向开裂分数,分析材料在横向载荷下的损伤,并将无网格结果与实验和有限元方法的结果进行比较,验证本文提出的多尺度方法的可行性与收敛性。之后分别讨论RVE尺寸、节点影响域、不均匀程度和纤维体积分数等因素的影响,得出结论,当纤维体积分数较大、随机程度较高时,纤维可以更好的发挥其整体性能,复合材料的力学性能也会更优越。(3)对碳纤维增强复合材料板结构进行建模,结合经典板理论和von Kármán大变形理论,根据虚功原理,确定板结构包括非线性项在内的系统平衡方程,采用形函数的无网格逼近方法,对系统方程进行离散,得到问题的最终求解方程。之后,对非线性振动方程进行求解,通过求解线性方程确定线性特征值和特征向量,之后对振幅进行无量纲化处理,确定非线性刚度矩阵,通过迭代方式,得到非线性情况下的特征值和特征向量,并对非线性振动问题进行具体分析。(4)选定碳纤维增强复合材料板结构的几何尺寸和材料参数,首先对无网格方法应用于碳纤维增强复合材料板结构非线性振动问题的可行性进行验证。之后,分别考虑包括边界条件、纵横比、板长和碳纤维含量在内的几何和材料参数对板结构非线性振动特性的影响,结果显示,边界条件对板结构的非线性振动特性影响较大,纵横比有一定的影响,而板长的改变则不会影响板结构的非线性振动特性。
蔡苏[4](2019)在《交变热载荷作用下航天热管的热应力分析》文中提出本文基于热弹性力学理论,建立了外表面受热冲击作用的轴对称各向同性热管的拟静态热弹性耦合模型。通过引入热弹性势函数和勒夫位移函数,将相互耦合的温度场与位移场分离为独立方程求解,采用Laplace变换与留数定理严格推导出温度场与应力场的一般形式,并结合数值仿真,图像详细展示了温度场与应力场的分布,结果表明耦合项具有显着效应。并研究了实际工况中热膨胀系数与温度变化构成的热效应对复合材料输流热管发生屈曲失稳临界流速以及非线性振动的影响。通过热膨胀系数与温度梯度等热效应变量由矢径表示,得到矢径表示的热效应方程,其次建立了考虑热效应的弹性Bernoulli-Euler梁的失稳与振动分析的模型,先利用哈密顿原理建立偏微分控制方程,经过迦辽金截断降阶之后根据特征值法求解分叉点研究了静态后屈曲问题。其次利用谐波平衡法得到了强非线性振动的近似解。同理讨论了热效应对振动的影响。通过仿真图像表明,温度与热膨胀系数的升高使输流热管更易失稳,并对动力学特性的影响明显,研究内容比不考虑温度效应的输流管动力学分析更具有实际参考意义。
李明鹏[5](2017)在《相变材料力学行为的时空尺度效应研究》文中研究说明形状记忆合金、铁电和铁磁等相变材料以其独特的物理和力学性能,在航空航天、微机电系统和生物医疗等很多领域有着重要的应用。对相变材料力学行为的研究是当前国际固体力学的重要前沿,它对于理解材料微结构与宏观性能之间的关系以及材料性能设计(如抗疲劳性能)均具有重大意义。新相的形核生长、两相共存和耗散滞后是材料发生一级相变的重要标志,它们作为研究相变行为的基本范式被广泛应用于描述材料相变的连续介质模型中。然而近年来深入的研究表明,材料的相变过程实际上是一个包含了从微观到宏观多级特征空间和时间尺度的多物理过程,其力学行为呈现强烈的非平衡,非线性和多尺度效应。最新的纳米材料制备技术将各种界面相(如晶界)引入,不仅导致内部晶粒尺寸减小,而且加剧了材料体系中界面能和体积能在不同空间尺度上的竞争并最终导致相变模式的改变以及现有基本范式的失效(Ahadi and Sun,2013,2015)。除了尺寸相关的界面效应,由于相变还是涉及潜热释放及其传导对流的非等温过程,与材料变形速率密切相关的热-力耦合作用同样可以导致相变模式的改变。为此,本文采用力学与物理学、材料科学相结合的方法,从记忆合金多晶材料特有的多尺度结构以及多物理过程耦合入手,通过理论分析与数值模拟,围绕上述的若干问题,开展了以下创新性研究:(1)首次研究了材料内部空间尺度包括晶粒尺寸lg,晶界厚度lb和相界尺度(?)对纳米晶形状记忆合金应力诱发相变行为模式的影响,建立了核-壳型“非晶-晶体复合材料”相变模型。提出了晶界三维网状结构对晶体变形的重要约束作用并通过3D→1D等效建模来定量解析求解了相变的平衡构型及讨论了其稳定性。确立了无量纲化的长度尺度lg(= lg/lb)为表征晶体和晶界之间能量竞争的主要控制参数。理论结果表明,随着lg的减小,在粗晶粒中可忽略的晶界能的变化逐渐超过其它能量项的变化并成为主导项,最终使系统总自由能凸化而导致相变行为发生根本的改变,包括形核长大和两相共存范式的失效以及滞后耗散的消失。这些预测得到了 NiTi纳米晶实验数据的支持。(2)研究了记忆合金多晶材料在外场驱动下的图案形成与演化。在非凸非局部Ginzburg-Landau相变理论的框架下引入热效应和界面效应建立了相变的非平衡演化模型,并采用二维有限元模拟了薄板试样在不同应变率下的变形时空图案。研究表明,随着应变率的增加,时空图案演化的模式经历了三个阶段.:从低应变率范围内(≤ 3.0 × 10-2/s)相变带的依次形成和扩展转变为中应变率范围内(3.0 × 10-2/s~3.0 × 100/s)涌现的周期交叉相变图案,到最后高应变率范围内(≥ 3.0 ×100/s)相变变形模式趋于均匀(无宏观变形图案形成)。还发现在低应变率范围内相变带特征间距与应变率之间满足幂指数为-1/2的标度率,但在中应变率范围内标度率的幂指数仅为-1/6。体积能和界面能在不同空间尺度上的竞争以及潜热释放和传导在不同时间尺度上的竞争是导致上述时空图案应变率效应及其转变背后的关键物理机制。有限元模拟结果均得到了 NiTi纳米晶薄板试样拉伸实验观察和数据的支持。(3)为加深对非等温相变过程中变形图案演化动力学的理解,采用了摄动法对一维的演化方程进行求解。发现了非等温相变的两个重要控制参数:表示材料的绝热硬化与等温软化之比的内部材料常数A0和表示潜热释放特征时间和界面热传导特征时间之比的外部驱动参数k。只要材料自由能函数沿绝热路径为凸(即A0>1),那么参数万,作为衡量放热和传热两个物理过程竞争的唯一参数,将控制着相变模式从等温的形核生长到绝热的均匀变形的转变,并能给出系统稳定和不稳定的分岔点k = km。随着k值的减小,相变模式从传统的马氏体相的形核生长模式逐渐转变为周期相变图案涌现的失稳分解模式,最终转变为稳定均匀的变形模式(k<km)。总的来说,不论是尺寸效应还是率效应,相变模式发生根本改变都是由自由能凸化导致的。利用DIC技术对纳米晶NiTi薄板条相变中的时空图案和标度率的测量结果支持了上述理论预测。
张生光[6](2016)在《材料非均质性对滚动轴承润滑接触及振动的影响研究》文中进行了进一步梳理滚动轴承作为传动系统重要支撑部件,其精度直接影响装备的质量。高速/重载工况下工作的精密轴承,其精度保持性存在退化问题:一方面由于轴承、轴颈、轴承座孔等在服役过程中的变形和磨损,其回转误差将被放大,从而导致精度缺失;另一方面由于轴承材料的非均匀性,材料中非金属夹杂物等会导致接触压力变化、应力集中加剧以及表面特征位移引起振动等。当前关于轴承材料夹杂物的研究多集中于其对滚动接触疲劳寿命的影响,而对振动及精度保持性的影响尚未得到重视。本文建立了考虑材料杂质的多因素耦合润滑接触模型、考虑材料杂质的滚动轴承动力学模型,重点研究了材料非均质性对滚动轴承润滑接触性能及振动的影响,主要内容包括:(1)考虑材料非均匀性、表面粗糙度以及塑性变形等因素的耦合影响,建立了粗糙表面弹塑性接触分析模型,基于共轭梯度法和FFT快速算法实现了模型的高效稳定求解。基于该模型研究了非高斯粗糙表面特征参数、材料杂质、热处理硬化层以及塑性变形对接触性能的影响规律。计算表明:不同粗糙表面对弹塑性接触行为影响较大,负偏态表面产生较小的平均接触压力及较大的接触面积;硬杂质导致接触表面产生凸起,增大局部接触压力,软杂质与之相反,高应力区域硬杂质容易产生应力集中;热处理硬化层深度应至少大于十倍的Hertz接触半径。(2)建立了多因素耦合润滑接触分析模型,考虑了材料杂质、供油条件、表面粗糙度以及塑性变形等的耦合影响。计算表明:与表面粗糙度相比,杂质对接触压力及油膜厚度的影响较小;对于表层下应力,粗糙度的影响基本局限于表面附近,而杂质的影响局限于杂质内部及其附近区域;油气条件下微油滴的大小和位置对润滑性能有显着影响。(3)考虑轴承材料杂质建立了滚动轴承动力学模型,系统地研究了套圈内部杂质对轴承振动的影响。不同尺寸、深度、形状、数量以及分布的杂质对轴承振动特性的影响研究表明:内圈杂质使系统周期运动变为多周期运动甚至混沌运动,系统出现更多低幅边频振动,系统运动行为更加复杂;外圈杂质对系统运动影响较小;不同尺寸及深度的杂质对轴承系统振动影响差异明显,较大较浅的杂质导致系统振动加剧,而杂质的形状及数量对系统振动的影响较小。(4)对球-环系统和滚动轴承系统进行了振动实验和建模分析,验证了考虑材料杂质的轴承动力学建模方法的正确性以及材料内部杂质对轴承振动的影响分析。
黄世财[7](2015)在《哈拉哈塘油田超深井抽油杆柱设计优化研究》文中研究说明塔里木油田的油气井普遍较深,特别是塔北项目部所辖的哈拉哈塘油田,油藏埋深66507500m,地层温度151170℃,地层压力7579MPa,地层流体普遍高含H2S,最高达120000ppm。该油藏在开发初期具有一定的自喷生产能力,但自喷期很短,因此中后期油田开发解决深抽问题至关重要。随着泵挂深度的加深,抽油机悬点载荷增加,扭矩成倍增加,常规游梁式抽油机已经不能满足深抽的需要。同时,泵挂加深,杆柱的负荷增加,弹性伸缩增大,井下作业负担加重,泵效降低,系统效率严重降低,抽油杆断脱率上升。因此,抽油杆的合理设计和使用不仅能有效提高抽油杆的利用效率,而且能提高深抽系统的效率及保证抽油杆工作的安全可靠。本文以超深井抽油杆为研究对象,考虑轴向压缩载荷、扭矩、流体压力、摩擦力,分析了井下抽油杆柱载荷、抽油机悬点载荷、各级抽油杆所受最大和最小载荷,运用能量法及变分原理建立垂直井中杆柱受压扭组合作用下的屈曲方程,分析了垂直井眼中抽油杆柱的屈曲临界载荷。并进一步考虑井眼的实际轨迹,通过抽油杆三维几何描述,建立三维平衡方程,基于能量理论分析三维弯曲井眼中下部抽油杆柱的正弦屈曲、螺旋屈曲及其临界载荷。基于等强度准则,以抽油杆质量最轻为优化目标,编制MATLAB优化程序,计算结果表明:古德曼系数的选取对抽油杆柱抗拉强度影响很大;古德曼系数越大,下深越大,但下深的增大是以“牺牲”安全系数为代价的。最后结合实际情况提出抽油杆柱优化设计步骤,并成功应用于哈拉哈塘油田。
贺未明[8](2015)在《金属橡胶减振器网块成型工艺及性能研究》文中研究表明金属橡胶减振器具有承载能力强,阻尼特性大,抗冲击性能好,耐高温,耐低温,耐腐蚀等良好性能。适用于军用动力等恶劣的工作环境。金属橡胶网块是金属橡胶减振器的弹性部件,是金属橡胶减振器有优良减振性能的关键部件。因此,开展对金属橡胶网块的性能分析与评价研究对于提高金属橡胶减振器的性能和寿命具有重要的意义。本文对金属橡胶网块的金属丝材料的选择原则,金属丝编织网的编织工艺,金属橡胶网块冷冲压成型工艺及改进进行了研究。通过实验和仿真研究了金属橡胶网块的物理性质,包括:相对密度、正切模量和能耗因子。并且分析了金属橡胶网块的静态特征和动态特征和它们的影响因素。本文针对金属橡胶网块的特点,以弹簧理论为基础,对金属橡胶网块进行了建模和微元化处理,得出金属橡胶网块内微元单位的本构方程,对金属橡胶网块的受力状态进行理论分析研究,计算得出了理论上受力面和非受力面的微元单位受力的本构方程;对金属橡胶非线性方程进行了傅里叶级数的展开,得出了金属橡胶的线性动力学方程;应用Masing模型及其推导原则对非线性双折线模型进行了简化推导,建立了金属橡胶网块变形与恢复力的非线性模型;引入人工神经网络进行了金属橡胶网块参数进行预测,并通过实验验证了这种方法实现的可能性。
宋军[9](2014)在《混凝土索塔开裂行为的宏细观力学分析》文中指出最近几十年,斜拉桥在我国取得了飞速的发展,其中混凝土斜拉桥占据较大比重。在外荷载、温度荷载以及混凝土收缩徐变等因素作用下,混凝土斜拉桥索塔承受着拉索传递的巨大压力,据不完全统计,全国有75%的索塔发生开裂现象,严重影响斜拉桥的寿命甚至威胁人们的生命安全,因而索塔开裂的行为引起越来越多研究人员的关注。本文引入分形损伤理论对斜拉桥高大索塔进行安全性评价,提出了基于裂缝分布状态的高大索塔安全状态评价模式。通过理论分析、模型试验与数值模拟方法,分别从宏观和细观的角度,研究了裂缝的开裂、扩展及结构破坏过程,建立了一套以分形损伤为理论支撑的用于评价索塔开裂后安全状态的新方法,研究了索塔开裂后裂缝分布分形维数与荷载等级之间的关系,为后期实桥应用提供了理论与实践指导。本文的主要研究内容和结论如下:①在研究智能移动视频扫描装置监测高大塔柱裂缝技术的基础上,针对各种滤波算法适用范围和裂缝图像特点的研究,提出中值滤波法,将进行裂纹图像的二值化与提取方法用于裂缝图像分割,并采用图像拼接技术、裂缝矢量化技术及裂缝图像模拟重现技术,实现了裂缝监测信息处理。②把三维裂缝求解问题转换为两个平面的裂缝求解问题,即等效成一个无限大板中心裂纹受到无穷远处的单向拉伸力作用和一个无限大板在单边裂缝受到拉伸荷载作用,采用双悬臂梁理论计算裂缝宽度与深度的关系,推导了裂缝深度的计算公式,为研究三维裂缝问题提供了新思路;根据裂纹分形模型建立混凝土开展裂缝的应力强度因子表达式,结合断裂力学理论,推导了应力强度因子在直线型裂纹和裂纹不规则扩展这两种假设下的关系。③根据斜拉桥索塔的特点,基于子模型技术,采用FRANC3D软件,模拟了索塔裂缝的萌生以及扩展的过程,并计算了索塔结构的应力强度因子与分形维数之间的关系、分形维数与荷载等级之间的关系;建立weibull随机概率分布与材料裂缝分布之间的关系,结合断裂损伤力学与分形理论来评价混凝土索塔表面开裂的严重程度。④建立了基于离散元的颗粒流微观数值模型,采用Fish语言编写程序,模拟混凝土材料的细观破坏过程,并选取了三种不同半径、不同数量团簇研究混凝土开裂性能,当团簇数量越多,对材料性质的提高越显着;当团簇半径越大、结构体系越稳定,则性质增强效果好。团簇材料的破损机理在于随着团簇半径的增加,基质所占比例减小,基质中更容易产生微裂纹,结构表面更容易破坏。⑤基于多尺度均匀化理论,采用有限元法建立了混凝土细观-宏观等效力学性能的多尺度模型,并以索塔表面为例建立有限元模型,对混凝土材料的宏观整体与细观局部化效应进行分析。⑥完成了索塔节段试验模型,验证了上述理论和方法的可靠性,研究了索塔开裂后裂缝分布分形维数与荷载等级之间的关系,为后期实桥应用提供了理论与试验基础。
张杰[10](2014)在《深海立管参激—涡激联合振动与疲劳特性研究》文中研究指明随着油气资源需求量日益增大,海洋油气资源的开采渐渐由浅海向深海领域发展。立管作为连接海面与海底的一种通道,进行勘探、钻井、输液等工作,是深海开发中必不可少的关键装备。立管长期在水面以下工作,除了时刻承受风、浪、流等载荷作用,内部还有高压的油或气通过,此外立管顶端上部浮体的运动以及结构与流体之间的相互耦合都会对立管产生重要的影响。因此,研究深海立管在复杂海洋环境下的动力特性具有重要的理论与工程意义。由于平台升沉运动引起立管轴向力随浮体运动而发生时变,从而作为一个参数激励对立管涡激振动(VIV)产生重要影响。本文以Spar平台顶张力立管(TTR)为研究对象,旨在通过深海立管参激-涡激联合振动与疲劳特性研究,为立管的动力设计和优化提供理论基础和技术支持。本文的主要工作和结论如下:(1)根据立管组成和结构特点,以及立管所受外载荷情况,建立了深海立管参激-涡激联合振动分析模型;分析深水立管长细比、自重及顶端受浮体垂荡运动等因素对立管固有振动的影响,针对不同的分析模型,提出固有振动特性计算方法。(2)把单自由度参激振动经典Mathieu方程用于多自由度立管参激振动稳定性分析。通过Garlkin法将立管运动偏微分方程转化为Mathieu方程,依据Mathieu不稳定图对立管每一阶模态进行独立分析后叠加得到立管的不稳定图,并与数值算法结果进行对比。结果表明,立管各模态不稳定区存在大量重叠区域,由于高阶不稳定区范围狭窄且在阻尼作用下迅速减小,实际应用中,可只考虑立管一阶不稳定区。(3)考虑立管自重,基于Floquet理论研究了轴向变张力下深海立管参激稳定性特点。与恒张力模型相比,主要有2点不同:一是立管固有频率显着减小,各阶频率更加接近,在一定的频率范围内,有更多的模态被激发,参激不稳定区域显着增大,立管更易发生参激失稳;二是立管模态振型不正交,带来模态耦合效应,立管发生多模态振动,立管参激共振除满足主共振条件外,还发生组合共振,组合共振的对立管的危害更大。(4)基于Van der Pol尾流振子模型,采用有限差分法计算立管的振动响应,研究了流速、顶张力和参数激励对立管涡激振动的影响。结果表明,参数激励加剧了立管的涡激振动,特别对于低流速下深海立管涡激振动影响更大;当流速较低而平台升沉幅值和频率较高时,立管横向振动频率约是参激频率的0.5倍;参数激励作用下,立管底部振动位移和弯曲应力明显增大。(5)提出了参激-涡激联合振动试验方法,设计了参激加载方法和装置,制作了合理的试验模型,研究了流速、顶张力、参数激励对立管涡激振动的影响,并验证了数值模拟结果的可靠性。(6)基于参激-涡激联合振动模型和Miner疲劳累积损伤理论,研究了立管参激-涡激联合振动疲劳损伤,揭示了立管振动疲劳损伤机理,提出了参激-涡激联合振动疲劳损伤预报方法,分析了参数激励对立管涡激振动疲劳损伤的影响。结果表明,立管疲劳损伤随水深增加而增大,最大疲劳损伤在立管底部。参数激励对立管底部疲劳损伤有较大影响。
二、Existence of Periodic Solutions for Differential Inclusions(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、Existence of Periodic Solutions for Differential Inclusions(论文提纲范文)
(1)动静态加载裂纹扩展的晶体相场法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 晶体缺陷 |
1.2.1 晶体缺陷的类型 |
1.2.2 晶体缺陷对材料性能的影响 |
1.3 晶体微结构的数值计算方法 |
1.4 晶体相场法模型简介及应用领域 |
1.4.1 晶体相场模型的发展 |
1.4.2 晶体相场法应用的发展 |
1.5 裂纹扩展 |
1.5.1 裂纹扩展的国内外实验研究现状 |
1.5.2 裂纹扩展的国内外晶体相场研究现状 |
1.6 本文主要研究内容 |
2.晶体相场模型与数值求解 |
2.1 引言 |
2.2 晶体相场模型 |
2.2.1 单模晶体相场模型 |
2.2.2 双模晶体相场模型 |
2.2.3 多模晶体相场模型 |
2.2.4 二元合金晶体相场模型 |
2.2.5 多组分合金晶体相场模型 |
2.3 热力学相图计算 |
2.4 晶体相场模型的数值求解 |
2.5 模拟环境 |
3.模拟的晶体结构与裂纹扩展类型 |
3.1 引言 |
3.2 模拟的晶体结构以及变形施加方法 |
3.2.1 初始裂口的设置 |
3.2.2 变形施加方法 |
3.3 裂纹扩展的类型 |
3.3.1 宏观尺度下的微裂纹扩展形式 |
3.3.2 纳观尺度下的微裂纹扩展形式 |
3.4 小结 |
4.动态拉伸下的裂纹扩展 |
4.1 引言 |
4.2 取向角对裂纹扩展的影响 |
4.2.1 相同面积的初始裂口不同取向角的裂纹扩展 |
4.2.2 不同取向角裂纹面积及体系自由能变化 |
4.3 温度对裂纹扩展的影响 |
4.3.1 取向角相等的不同温度的裂纹扩展 |
4.3.2 不同温度下体系自由能的变化 |
4.4 小结 |
5.静态拉伸下的裂纹扩展 |
5.1 引言 |
5.2 取向角对裂纹扩展的影响 |
5.3 温度对裂纹扩展的影响 |
5.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(2)基于周期模型的纳米纤维复合材料反平面问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.1.1 纳米材料及纳米复合材料的背景及意义 |
1.1.2 具有周期微结构的复合材料的背景及意义 |
1.2 课题的国内外研究现状 |
1.2.1 纳米复合材料应力场的研究现状 |
1.2.2 纳米复合材料有效性能的研究现状 |
1.3 本论文研究方法及内容安排 |
第2章 复合材料有效性能的预测方法 |
2.1 引言 |
2.2 直接均匀化法 |
2.3 间接均匀化法 |
2.3.1 自洽法 |
2.3.2 广义自洽法 |
2.3.3 Mori-Tanaka法 |
2.3.4 微分法 |
2.4 均匀化法 |
2.5 本章小结 |
第3章 周期排列涂层纤维复合材料反平面问题的解析解 |
3.1 引言 |
3.2 双准周期Riemann边值问题 |
3.2.1 椭圆函数 |
3.2.2 加法双准周期的R问题 |
3.3 周期模型及基本方程 |
3.4 非均匀介质的均匀化 |
3.5 反平面剪切问题的弹性场 |
3.6 本章小结 |
第4章 周期排列涂层纤维复合材料的有效性能 |
4.1 引言 |
4.2 与有限元法的比较 |
4.3 有效反平面模量的尺寸依赖性 |
4.4 界面厚度和界面模量对有效反平面模量的影响 |
4.5 方形和六角形纤维排列的区别 |
4.6 不同b/a值矩形纤维排列的无量纲有效刚度系数 |
4.7 本章小结 |
第5章 周期排列涂层纤维复合材料的应力分析 |
5.1 引言 |
5.2 无量纲应力的尺寸依赖性 |
5.3 单夹杂特例 |
5.4 零厚度界面的模拟 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间承担的科研任务与主要研究成果 |
致谢 |
(3)碳纤维增强复合材料板结构的非线性振动无网格计算方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 纤维增强复合材料研究现状 |
1.3 无网格方法研究现状 |
1.4 复合材料板结构动力学特性研究现状 |
1.5 研究现状小结 |
1.6 课题主要内容 |
1.6.1 课题来源 |
1.6.2 课题研究内容 |
第2章 碳纤维增强复合材料RVE建模 |
2.1 引言 |
2.2 随机性RVE计算方案设计 |
2.3 纤维空间分布统计分析 |
2.3.1 近邻分布 |
2.3.2 二阶强度函数 |
2.3.3 径向分布函数 |
2.4 本章小结 |
第3章 碳纤维增强复合材料力学性能多尺度分析 |
3.1 引言 |
3.2 平衡方程建立 |
3.3 移动最小二乘法 |
3.4 多尺度离散方程 |
3.5 数值模拟 |
3.5.1 材料参数与边界条件 |
3.5.2 可行性与收敛性分析 |
3.5.3 碳纤维增强复合材料力学性能分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 碳纤维增强复合材料板结构非线性振动建模 |
4.1 引言 |
4.2 本构方程及平衡方程 |
4.3 离散方程 |
4.3.1 无网格方法 |
4.3.2 离散系统方程 |
4.4 求解步骤 |
4.5 本章小结 |
第5章 碳纤维增强复合材料板结构非线性振动特性分析 |
5.1 引言 |
5.2 碳纤维增强复合材料板结构的数值模拟可行性分析 |
5.2.1 几何条件与材料物性参数 |
5.2.2 无网格方法的可行性分析 |
5.3 碳纤维增强复合材料板结构非线性振动特性分析 |
5.3.1 边界条件的影响 |
5.3.2 纵横比的影响 |
5.3.3 边长的影响 |
5.3.4 碳纤维含量的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
致谢 |
(4)交变热载荷作用下航天热管的热应力分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外相关研究进展 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究思路 |
第2章 热冲击作用下圆柱体热弹性分析 |
2.1 航天热管的热弹性理论基础 |
2.2 圆柱体耦合热弹性模型的建立 |
2.3 数值仿真 |
2.3.1 MATLAB分析 |
2.3.2 有限元数值仿真 |
2.4 本章小结 |
第3章 热效应对航天热管的稳定性影响 |
3.1 哈密顿原理 |
3.2 航天热管的热效应模型 |
3.3 后屈曲的热效应分析 |
3.4 数值仿真 |
3.5 本章小结 |
第4章 热效应对航天热管的振动影响 |
4.1 谐波平衡法 |
4.2 热效应对振动的影响 |
4.3 数值仿真 |
4.4 本章小结 |
结论 |
附录Ⅰ 补充方程 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文 |
(5)相变材料力学行为的时空尺度效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 形状记忆合金的热力学特性 |
1.2.1 热弹性马氏体相变热力学理论 |
1.2.2 形状记忆效应和超弹性 |
1.3 多晶超弹性NiTi形状记忆合金的时空尺度效应 |
1.3.1 空间尺度(尺寸)效应 |
1.3.2 时间尺度(率)效应 |
1.4 国内外理论研究的现状与发展趋势 |
1.4.1 本构模型 |
1.4.2 界面模型—引入相界面特征空间尺度 |
1.4.3 动力学演化模型—引入特征时间尺度 |
1.5 本文的主要工作 |
第二章 Landau相变理论的推广—时空尺度的引入 |
2.1 Landau理论及其在形状记忆合金中的应用 |
2.2 Ginzburg-Landau理论一维模型 |
2.3 Ginzburg-Landau理论一维动力学模型 |
2.4 Ginzburg-Landau理论一维模型的推广和应用 |
2.5 Ginzburg-Landau理论高维模型 |
第三章 纳米晶SMAs相变行为的晶粒尺寸效应—一维等效模型的解析解 |
3.1 引言 |
3.2 模型的建立与求解 |
3.2.1 从三维立方晶粒到一维等效晶粒—自由能函数的构造 |
3.2.2 能量泛函极小准则及非凸泛函求解方法 |
3.2.3 纳米晶粒中的平衡解及其稳定性 |
3.3 纳米尺度相变力学行为的理论预测 |
3.3.1 A-M两相共存范式的失效 |
3.3.2 能量耗散和滞后的消失 |
3.3.3 一维等效晶粒的能量配分—晶界能占主导 |
3.4 本章小结 |
第四章 有限元法研究多晶超弹性NiTi薄板上相变图案演化的应变率效应 |
4.1 引言 |
4.2 模型的建立 |
4.2.1 自由能函数的构造 |
4.2.2 力和热的控制方程 |
4.3 有限元法求解模型 |
4.3.1 单元的选取—空间域的离散化 |
4.3.2 有限元格式的建立 |
4.3.3 时间域的离散化 |
4.3.4 非线性方程组的迭代求解 |
4.4 数值模拟的结果及讨论 |
4.4.1 应变率为10~(-3)/s下的典型相变图案形成与演化 |
4.4.2 相变带形成阶段的应变率效应 |
4.4.3 相界面运动阶段的应变率效应 |
4.4.4 时空图案演化的标度率 |
4.5 本章小结 |
第五章 摄动法研究非等温相变中图案形成与演化的动力学 |
5.1 引言 |
5.2 无量纲化的控制方程及控制参数 |
5.3 控制方程的近似求解 |
5.3.1 摄动分析 |
5.3.2 非等温相变的稳定化 |
5.3.3 非等温相变中周期图案的形成 |
5.3.4 非等温相变中马氏体相的形核 |
5.3.5 相界面运动的动力学关系 |
5.4 关于相变模式改变的讨论 |
5.4.1 实验验证 |
5.4.2 空间尺度的竞争 |
5.4.3 时间尺度的竞争 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结及展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
博士期间发表和完成的论文 |
致谢 |
(6)材料非均质性对滚动轴承润滑接触及振动的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 均质材料润滑接触问题研究现状 |
1.2.2 非均质材料润滑接触问题建模和求解 |
1.2.3 轴承振动研究 |
1.3 论文的主要工作 |
第2章 非均质材料接触理论基础 |
2.1 基本概念 |
2.1.1 特征应变(Eigenstrain) |
2.1.2 杂质(Inhomogeneity)与夹杂(Inclusion) |
2.1.3 等效夹杂方法(EIM) |
2.2 杂质等效特征应变求解 |
2.3 特征应力及特征位移的求解 |
2.3.1 无限大体特征应力 |
2.3.2 半无限大体特征应力及特征位移 |
2.4 本章小结 |
第3章 均质材料润滑接触行为研究 |
3.1 粗糙表面的计算机仿真 |
3.1.1 非高斯表面仿真模型 |
3.1.2 表面仿真结果与分析 |
3.2 粗糙表面的弹塑性接触 |
3.2.1 数学模型及求解 |
3.2.2 表面粗糙度对应力波动深度的影响分析 |
3.2.3 非高斯表面弹塑性接触分析 |
3.3 多因素耦合润滑接触分析模型 |
3.3.1 数学模型及求解 |
3.3.2 微液滴润滑分析 |
3.3.3 弹塑性润滑分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 材料非均匀性对润滑接触行为的影响研究 |
4.1 考虑杂质的干接触问题 |
4.1.1 数学模型及求解 |
4.1.2 杂质对接触行为影响分析 |
4.2 考虑材料非均匀性的润滑模型与润滑性能分析 |
4.2.1 数学模型及求解 |
4.2.2 杂质对润滑行为影响分析 |
4.3 表面硬化层对接触的影响及硬度分布的确定 |
4.3.1 硬化层模型及求解 |
4.3.2 硬度分布的影响 |
4.3.3 渗碳时间影响 |
4.3.4 合理的渗碳层深度讨论 |
4.4 本章小结 |
第5章 杂质对滚动轴承振动的影响研究 |
5.1 滚动轴承动力学建模 |
5.2 特征位移计算 |
5.3 杂质影响分析 |
5.3.1 单个杂质的影响 |
5.3.2 杂质深度、尺寸及形状的影响 |
5.3.3 杂质数量及分布的影响 |
5.3.4 健康轴承对比结果 |
5.4 本章小结 |
第6章 振动实验研究 |
6.1 球-环接触实验振动研究 |
6.1.1 实验装置 |
6.1.2 实验结果-无缺陷情况 |
6.1.3 实验结果-圆环表面缺陷 |
6.1.4 实验结果-圆环内部缺陷 |
6.2 球-环接触建模分析 |
6.2.1 理论建模 |
6.2.2 计算结果 |
6.3 轴承系统振动实验研究 |
6.3.1 实验装置 |
6.3.2 实验结果 |
6.4 本章小结 |
结论 |
研究总结 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
附录A 无限大体特征应变对特征应力的影响系数 |
附录B 半无限大体特征应变对特征应力的影响系数 |
附录C 半无限大体特征应变对表面特征位移的影响系数 |
附录D 法向力和切向力产生表层下应力的影响系数 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
作者简介 |
(7)哈拉哈塘油田超深井抽油杆柱设计优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 抽油杆柱优化设计的国内外研究现状 |
1.2.2 抽油杆柱失效主要原因的国内外研究现状 |
1.2.3 抽油杆柱力学分析的国内外研究现状 |
1.3 本文的主要研究工作 |
第二章 井下抽油杆柱载荷分析 |
2.1 抽油杆柱力学特性分析 |
2.2 抽油杆柱的设计目的、准则及方法分析 |
2.2.1 抽油杆柱的设计目的 |
2.2.2 抽油杆柱设计准则 |
2.2.3 抽油杆柱设计方法 |
2.3 基于MATLAB技术的抽油杆柱组合优化 |
第三章 压扭组合作用下垂直井眼中抽油杆柱屈曲分析 |
3.1 垂直井眼中抽油杆柱弯曲变形的几何描述 |
3.2 垂直井眼中抽油杆柱微元体受力分析 |
3.3 垂直井眼中抽油杆柱受力与变形的物理关系 |
3.4 垂直井眼中抽油杆柱变形的位移 |
3.5 垂直井眼中抽油杆柱变形能及外力功 |
3.6 基于变分法的垂直井眼中抽油杆柱屈曲变形方程的建立 |
3.7 垂直井眼中抽油杆柱屈曲临界载荷的确定 |
3.8 本章小结 |
第四章 三维实际井眼中抽油杆柱的稳定性分析 |
4.1 三维实际弯曲井眼中抽油杆柱屈曲变形微分方程的建立 |
4.1.1 三维弯曲井眼的几何描述 |
4.1.2 弯曲井眼中抽油杆柱的几何关系 |
4.1.3 抽油杆柱微元体的受力分析 |
4.1.4 抽油杆柱静力平衡方程 |
4.1.5 抽油杆柱物理方程及变形微分方程的推导 |
4.1.6 抽油杆柱变形微分方程的无因次化 |
4.2 三维弯曲井眼中抽油杆柱的能量分析 |
4.2.1 变形对抽油杆柱位移的影响 |
4.2.2 抽油杆柱中的能量和功 |
4.2.3 抽油杆柱变形微分方程的推导 |
4.3 抽油杆柱变形微分方程的求解 |
4.3.1 抽油杆柱正弦屈曲变形及其临界载荷 |
4.3.2 抽油杆柱螺旋屈曲变形及其临界载荷 |
4.4 本章小结 |
第五章 哈拉哈塘超深井抽油杆柱优化设计现场应用 |
5.1 概述 |
5.2 Φ38抽油泵最大下深及杆柱组合分析 |
5.2.1 不同古德曼系数下,Φ38抽油泵抽油杆柱下深及其组合强度分析 |
5.2.2 不同古德曼系数下,Φ38抽油泵不同抽油杆柱组合抗拉强度安全系数计算 |
5.2.3 不同古德曼系数下,不同抽油杆柱组合上下冲程强度分析 |
5.2.4 古德曼系数对抽油泵最大下深的影响分析 |
5.2.5 古德曼系数对空气中抽油杆上冲程抗拉安全系数的影响分析 |
5.3 给定下深时哈拉哈塘油田常用泵径抽油泵杆柱优化组合分析 |
5.3.1 不同古德曼系数下,给定下深时四种泵径抽油泵三级杆柱优化组合 |
5.3.2 不同古德曼系数下,给定下深时四种泵径抽油泵三级杆柱优化组合载荷分析 |
5.3.3 不同古德曼系数下,给定下深时四种泵径抽油泵三级杆柱优化组合强度分析 |
5.3.4 古德曼系数对空气中抽油杆上冲程抗拉安全系数的影响分析 |
5.4 哈 601-18井抽油杆柱组合优化设计及强度分析 |
5.5 哈 7-16井抽油杆柱组合优化设计及强度分析 |
5.5.1 抽油杆柱载荷分析 |
5.5.2 抽油杆柱强度分析 |
5.5.3 古德曼系数对空气中抽油杆上冲程抗拉安全系数的影响分析 |
5.6 哈 13-5 井抽油杆柱组合优化设计及强度分析 |
5.6.1 抽油杆柱组合分析 |
5.6.2 抽油杆柱载荷分析 |
5.6.3 抽油杆柱强度分析 |
5.6.4 古德曼系数对空气中抽油杆上冲程抗拉安全系数的影响分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论及建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(8)金属橡胶减振器网块成型工艺及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 金属丝及金属丝编织简述 |
1.3.1 金属及其性质概述 |
1.3.2 金属丝编织网用金属丝技术要求和检验 |
1.3.3 金属丝机械性能对金属网编织的影响 |
1.4 金属橡胶干摩擦阻尼隔振简述 |
1.5 课题主要研究内容 |
2 金属橡胶网块制造工艺研究 |
2.1 金属丝编织网准备工序 |
2.1.1 整经工序的分类 |
2.1.2 整经工序中工艺参数的计算 |
2.2 金属橡胶网块的制备工艺 |
2.2.1 金属橡胶金属丝材料的选择 |
2.2.2 螺旋卷的制备过程 |
2.2.3 金属编织网成型工艺 |
2.2.4 橡胶网块冲压成型工艺 |
2.3 形状因子和相对密度 |
2.4 本章小结 |
3 金属橡胶网块性能参数分析 |
3.1 金属橡胶样品制作及物理性质 |
3.2 金属橡胶网块动态力学分析 |
3.3 实验不确定因素分析 |
3.3.1 静态特性参量的影响 |
3.3.2 动态特性参量的影响 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 大动应力分析 |
3.4.2 小动应力分析 |
3.5 本章小结 |
4 金属橡胶受力状态分析 |
4.1 单元体模型分析 |
4.2 金属橡胶受压面受力分析 |
4.4 本章小结 |
5 金属橡胶网块动力学模型建立 |
5.1 金属橡胶双折线模型的傅里叶推导 |
5.2 金属橡胶双折线模型的Masing推导 |
5.3 人工神经网络的金属橡胶参数预测 |
5.3.1 人工神经网络的优点 |
5.3.2 金属橡胶简化本构方程的确定 |
5.3.3 人工神经网络金属橡胶的参数预测 |
5.4 金属橡胶网块特性试验分析对比 |
5.4.1 金属橡胶网块的静态实验 |
5.4.2 试验结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(9)混凝土索塔开裂行为的宏细观力学分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 混凝土裂缝监测国内外研究现状 |
1.2.2 混凝土斜拉桥索塔安全性评估研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本文主要创新点 |
第二章 基于分形原理的混凝土裂缝损伤与断裂参数研究 |
2.1 分形损伤力学的概述 |
2.1.1 损伤及损伤力学 |
2.1.2 材料损伤演化的分形特征 |
2.1.3 材料损伤演化过程的分形机理 |
2.1.4 Weibull 模量与材料强度的分形性质 |
2.2 分形与断裂概述 |
2.2.1 断裂表面的分形特征与自相似性程度 |
2.2.3 断裂表面的分形特征 |
2.2.4 微结构、微观断裂与分形 |
2.3 三维裂缝求解方法研究 |
2.4 索塔混凝土开裂的应力强度因子与分形维数关系研究 |
2.4.1 索塔混凝土直线型裂纹的扩展研究 |
2.4.2 混凝土分形裂纹的扩展研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 斜拉桥高大索塔裂缝成因分析及信息采集处理技术 |
3.1 混凝土结构裂缝的基本类型 |
3.1.1 按混凝土裂缝成因划分 |
3.1.2 按混凝土发生时间划分 |
3.1.3 安全影响因素分析 |
3.2 塔柱裂缝成因分析 |
3.3 斜拉桥索塔混凝土典型裂缝 |
3.4 斜拉桥塔柱裂缝统计及分析 |
3.4.1 锚固区裂缝 |
3.4.2 非锚固区裂缝 |
3.5 用于监测高大索塔裂缝的智能行走装置 |
3.6 图像处理方法 |
3.6.1 裂纹图像的二值化与提取 |
3.6.2 图像拼接 |
3.7 裂缝宽度测量 |
3.7.1 轮廓跟踪 |
3.7.2 图像标定 |
3.7.3 宽度计算 |
3.8 裂缝图像向量化存储与模拟重现 |
3.8.1 裂缝图像向量化存储 |
3.8.2 裂缝图像的模拟重现 |
3.9 本章小结 |
第四章 混凝土索塔宏观开裂数值模拟研究 |
4.1 有限元分析理论 |
4.1.1 实体单元介绍 |
4.1.2 混凝土本构模型 |
4.1.3 混凝土的受拉破坏准则 |
4.1.4 混凝土裂缝模型 |
4.1.5 FRANC3D 相关计算理论 |
4.2 算例 |
4.3 索塔运营阶段最大索力确定 |
4.4 索塔应力强度因子与裂缝分布计算 |
4.5 分形维数计算 |
4.6 有限元计算结果 |
4.7 索塔温度场—应力场耦合计算理论 |
4.7.1 斜拉桥索塔温度场及温度场应力场耦合计算 |
4.7.2 温度应力计算 |
4.8 本章小结 |
第五章 混凝土索塔裂缝的细观离散元数值模拟研究 |
5.1 概述 |
5.2 颗粒流的物理模型 |
5.2.1 力-位移定律 |
5.2.2 运动定律 |
5.2.3 计算方法一动态松弛法 |
5.2.4 颗粒流方法解题途径 |
5.3 颗粒流模拟 |
5.4 基于 WEIBULL 的颗粒流模拟 |
5.5 颗粒团簇模拟 |
5.6 本章小结 |
第六章 基于多尺度均匀化索塔表面细观-宏观力学特性研究 |
6.1 均匀化理论研究方法 |
6.2 均匀化理论的周期性及其渐近展开 |
6.3 弹性问题的均匀化理论 |
6.4 均匀化方程的理论解 |
6.5 均匀化理论的数值解 |
6.5.1 有限元的基本方程 |
6.5.2 周期性边界条件的分解 |
6.6 宏细观计算结果对比分析 |
6.6.1 单胞尺寸对混凝土性能的影响 |
6.6.2 宏细观结果比较 |
6.7 本章小结 |
第七章 基于分形理论的索塔节段开裂模型试验研究 |
7.1 索塔缩尺模型试验简介 |
7.1.1 工程概况 |
7.1.2 试验研究目标、主要研究内容 |
7.1.3 模型设计 |
7.2 试验方案实施 |
7.2.1 模型制作 |
7.2.2 测点布置 |
7.2.3 索力斜向加载实验 |
7.3 试验结果分析 |
7.3.1 索塔开裂后结构行为 |
7.3.2 索塔分形维数计算 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(10)深海立管参激—涡激联合振动与疲劳特性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 深海立管涡激振动研究现状 |
1.2.2 深海立管参激振动研究现状 |
1.2.3 深海立管疲劳损伤研究现状 |
1.2.4 本文研究的思路 |
1.3 本文研究的内容和意义 |
第二章 深海立管固有振动特性分析 |
2.1 概述 |
2.2 立管动力学模型的建立 |
2.2.1 立管特点及假设条件 |
2.2.2 立管动力学模型 |
2.3 立管固有振动特性分析 |
2.3.1 恒张力下立管固有振动特性分析 |
2.3.2 轴向变张力下立管固有振动特性分析 |
2.3.3 立管固有振动特性简化分析 |
2.3.4 浮体升沉的影响 |
2.4 立管模态曲率分析 |
2.5 裂纹对立管固有振动的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 深海立管参激振动特性研究 |
3.1 概述 |
3.2 Mathieu 方程经典理论 |
3.2.1 参激振动发展简史 |
3.2.2 Mathieu 方程小激励情况的稳定图 |
3.3 深海立管参激振动方程化简 |
3.3.1 Galerkin 法方程化简 |
3.3.2 恒张力下立管参激振动方程简化 |
3.3.3 轴向变张力下立管参激振动方程简化 |
3.3.4 拖曳阻尼力线性化 |
3.4 恒张力下立管参激稳定性分析 |
3.4.1 深海立管 Mathieu 稳定性分析 |
3.4.2 基于 Floquet 理论的参激稳定性数值算法 |
3.4.3 立管参激振动响应分析 |
3.5 轴向变张力下立管参激稳定性分析 |
3.5.1 变张力不耦合模型 |
3.5.2 变张力耦合模型 |
3.6 本章小结 |
第四章 深海立管涡激振动特性研究 |
4.1 概述 |
4.2 涡激振动基本理论 |
4.2.1 涡激振动的产生及相关参数 |
4.2.2 尾流振子模型 |
4.3 深海立管涡激振动预报模型 |
4.3.1 立管涡激振动方程 |
4.3.2 Van der Pol 尾流振子模型 |
4.3.3 立管涡激振动预报模型 |
4.4 深海立管涡激振动响应计算 |
4.4.1 有限差分法 |
4.4.2 立管涡激振动响应 |
4.5 流速及顶张力对立管涡激振动的影响 |
4.5.1 流速对立管涡激振动的影响 |
4.5.2 顶张力对立管涡激振动的影响 |
4.6 深海立管涡激振动试验研究 |
4.6.1 试验相似理论 |
4.6.2 试验简介 |
4.6.3 立管涡激振动试验 |
4.7 本章小结 |
第五章 深海立管参激-涡激联合振动特性研究 |
5.1 概述 |
5.2 参激-涡激联合振动计算模型 |
5.3 参数激励的确定 |
5.3.1 平台垂荡运动 |
5.3.2 立管参激激励范围 |
5.3.3 立管参激稳定性判断 |
5.4 参数激励对立管涡激振动的影响 |
5.4.1 平台升沉幅值对立管涡激振动的影响 |
5.4.2 平台升沉频率对立管涡激振动的影响 |
5.4.3 参数激励对立管振动频率的影响 |
5.5 深海立管参激-涡激联合振动试验 |
5.5.1 试验简介 |
5.5.2 立管参激-涡激振动试验 |
5.6 本章小结 |
第六章 深海立管参激-涡激联合振动疲劳特性研究 |
6.1 概述 |
6.2 疲劳基本理论 |
6.2.1 疲劳形成及特点 |
6.2.2 疲劳寿命分析基本方法 |
6.3 深海立管参激-涡激联合振动疲劳分析流程 |
6.4 基于 S-N 曲线的时域算法 |
6.4.1 疲劳载荷 |
6.4.2 S-N 曲线参数选取 |
6.4.3 立管参激-涡激疲劳损伤计算 |
6.5 基于 S-N 曲线的频域算法 |
6.5.1 疲劳载荷 |
6.5.2 立管疲劳损伤 |
6.6 基于 S-N 曲线的频域简化算法 |
6.7 基于裂纹扩展理论的断裂力学方法 |
6.7.1 疲劳载荷 |
6.7.2 立管疲劳损伤 |
6.7.3 基于 Paris 概率模型的疲劳分析方法 |
6.8 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 对未来工作的展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、Existence of Periodic Solutions for Differential Inclusions(论文参考文献)
- [1]动静态加载裂纹扩展的晶体相场法研究[D]. 彭敦维. 中北大学, 2021(09)
- [2]基于周期模型的纳米纤维复合材料反平面问题研究[D]. 田桥. 燕山大学, 2021(01)
- [3]碳纤维增强复合材料板结构的非线性振动无网格计算方法[D]. 黄东帅. 北京工业大学, 2019(03)
- [4]交变热载荷作用下航天热管的热应力分析[D]. 蔡苏. 沈阳航空航天大学, 2019(02)
- [5]相变材料力学行为的时空尺度效应研究[D]. 李明鹏. 武汉大学, 2017(01)
- [6]材料非均质性对滚动轴承润滑接触及振动的影响研究[D]. 张生光. 北京理工大学, 2016(09)
- [7]哈拉哈塘油田超深井抽油杆柱设计优化研究[D]. 黄世财. 西安石油大学, 2015(06)
- [8]金属橡胶减振器网块成型工艺及性能研究[D]. 贺未明. 中北大学, 2015(07)
- [9]混凝土索塔开裂行为的宏细观力学分析[D]. 宋军. 重庆交通大学, 2014(12)
- [10]深海立管参激—涡激联合振动与疲劳特性研究[D]. 张杰. 天津大学, 2014(11)