摘要：连续纤维增强热塑性复合材料由于优异的力学和化学性能,具有广阔的应用前景。针对高性能复杂结构零件自动化制造需求,以自动铺放及连续纤维3D打印成型技术为代表的连续纤维增强热塑性复合材料的增材制造技术引起广泛关注。增材制造过程是一个包含多尺度、多物理场的复杂过程,工艺机制尚不明确,且热塑性聚合物具有熔点高、黏度大等特性,增大了加工难度,成型工艺控制极具挑战。由于成型过程包含一系列力学问题,采用多尺度工艺力学仿真,结合理论与实验研究可以构建成型工艺参数及成型工艺质量之间的关联,为优化工艺参数设计和装备模块设计提供理论支持。多尺度模拟工艺力学及机制研究涉及到对各类复杂物理现象的理解和捕捉,算法种类繁杂,模型构建难度大,使得多尺度工艺力学建模颇具挑战性。本文总结了近年来不同尺度模拟方法在自动铺放及连续纤维3D打印等连续纤维增强热塑性复合材料工艺机制研究方面的进展,并对未来的发展方向及应用前景进行了分析和展望。

摘要：为研究树形管结构柱复杂节点的承载力和破坏特征,结合某工程的14管相贯节点,从受力、工艺和经济性出发,进行了混尺度条件下的精细化非线性数值分析.在牛顿-拉普森方法中引入微动力阻尼系数抑制次生动力,考虑了主管局部加厚、内环板加劲、多管相贯内部区域焊接与否、材料撕裂等因素,研究了节点极限承载力与破坏模式,提出了节点加强的构造参数,比较分析了节点加强构造方式的工艺性.研究还表明,经合理加强的焊接型复杂相贯节点承载力较高,可替代铸钢节点,为设计提供了参考.

摘要：船舶力学是一个与船舶工程紧密结合的力学领域.作为力学的一门分支学科,于20世纪上半叶形成了自身较为系统的专业格局,并且在20世纪下半叶取得了突飞猛进的发展.结合当代船舶与船舶技术演进的概况,尤其是近年来超越传统的快速发展,简述了船舶力学所面临的需求及所做出的贡献.本文并对船舶力学主要研究领域的现状、发展方向与热点问题,择要作了概括的、远非全面的介绍,对其发展总趋势作了初步的分析.毫无疑问。船舶类型的每一步更新与发展,都包含着在船舶力学的领域中认识与把握船舶所遭受的随机、复杂、险恶的环境载荷,改进航行性能,保证船体安全可靠等方面的科学与技术的进步.凡是船舶力学研究最活跃的地方,往往就是需求最明确,船舶新技术出现最快的地方.可以说,现代船舶发展的历史,也就是船舶力学发展的历史,船舶力学是船舶技术创新的一个重要源泉,而船舶的工程需求又是船舶力学发展的基石,两者紧密结合,与时俱进.在人类的历史进入21世纪的时候,船舶设计制造技术频频更新,改变着船舶与海上运输的面貌,同时船舶力学发展的历史也将翻到崭新的一页.

摘要：矩管桁架在节点区域容易出现主管管壁的局部屈曲和撕裂,针对该问题的强化解决方式,结合某铁路客运站房钢结构工程,提出了矩管桁架节点局部强化的工艺力学性能问题。设计了总共112个数值分析模型,基于微动力阻尼非线性静力方法,分析了K形外套加强节点、无加强节点的力学性能,研究了外套加强的优越性;通过改变节点的设计参数τ,β,研究节点承载力性能的差异,给出外套管构造参数α,D取值的范围及其适用条件。数值分析结果表明,外套加强节点具有良好的工艺力学性能,可供工程设计参考。

摘要：为了研究某大型铁路客站大跨度重载钢桁架结构轮毂式受力单元的抗震性能,采用非线性有限元计算方法,对结构的关键受力单元进行了仿真分析。计算引入了微动力阻尼系数,有效解决了构件屈曲、断裂等高度非线性状态时收敛困难的问题。据此,针对贴板、盖板、套筒共3种连接构造方式,分析了受力单元的滞回耗能性能,并与原设计模型进行了对比。结果表明,改进节点连接构造对受力单元的极限承载力和延性均有一定提高,综合破坏模式及施工工艺等因素来判断,贴板强化方式具备更好的工艺力学性能,可供类似节点设计参考采用。