摘要：提出了基于虚拟应力幅的低周疲劳可靠性分析方法。其中 ,考虑了应力 应变行为的随机性 ,建议了基于概率的修正Ramberg Osgood应力 应变关系 ,以适于冶金质量不好或难以控制如焊缝金属类材料的可靠性分析 ;采用了基于虚拟应力幅的分析 ,以与现有核反应堆压力容器规范相一致。将基于概率的修正Ramberg Osgood关系、LangerS N模型和Neuber局部应力 应变准则相结合 ,提出的方法可用于给定加载史和可靠度下的疲劳寿命预测和给定加载史和期望寿命下的可靠度估计。

摘要：介绍了米轨货车橡胶缓冲器—— XJH-1的新型结构方案与设计计算方法。该缓冲器仅由盖板 -橡胶与隔板 -橡胶两个互换性单元构成 ,采用零初压力 ,制造与维修时无须专用装拆设备 ,具有重量轻、冲击力低和缓冲效果好的优点 ;而且安装拆卸方便 ,互换性好 ,制造与维修费用低 ,充分利用了缓冲结构空间 ;为开发大容量提速、高速和重载铁路车辆橡胶缓冲器奠定了基础。

摘要：层内混杂纤维增强复合材料是一种新型的复合材料,具有优异的力学性能。在层内混杂纤维增强复合材料的理论研究中,人们对混杂效应形成的原因及影响因素做了大量工作,但其混杂形式多样,混杂效应产生的原因也较为复杂,尚无较为成熟的理论解释和公认的力学模型,且没有能够达到指导工程设计施工的水平。因此,在对已有研究成果总结的基础上,对混杂效应的产生机理进行了详细分析,提出了反映层内混杂纤维增强复合材料混杂效应的力学性能的理论模型和计算方法,并通过试验论证了公式的有效性。研究成果可为混杂纤维增强复合材料的工程应用提供设计指导。

摘要：目的通过金属表面纳米化试验机制备出梯度结构纯铜,提升纯铜材料的疲劳寿命,并揭示其背后的机理。方法通过系统的宏观力学性能测试、微观组织表征以及本构模拟探究了表面机械研磨处理(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)对T2纯铜棘轮行为的影响。结果循环变形试验结果表明SMAT纯铜样品的循环失效圈数明显多于未处理纯铜样品的循环圈数,且SMAT纯铜样品在循环过程中的累积塑性变形明显小于未处理纯铜样品的累积塑性变形,即棘轮应变明显小于未处理纯铜样品的棘轮应变。电子背散射衍射(Electron Back Scattered Diffraction,EBSD)和X射线衍射分析(X-Ray Diffraction,XRD)表征发现:经过SMAT后,材料的晶粒尺寸均呈现由处理表面到材料芯部逐渐减小的梯度分布。且SMAT时间越长,样品的总位错密度越大。此外,基于应变梯度塑性理论模型对SMAT前后纯铜的单拉及循环变形响应进行了有限元模拟,模拟结果显示累积塑性应变沿深度方向(SMAT冲击方向)呈梯度分布,最大几何必需位错密度以及最大等效应力均出现在模型的次表层。同时,当模拟的循环圈数相同时,代表SMAT样品的梯度结构模型的棘轮应变明显低于代表未处理样品的均匀模型的棘轮应变。结论循环变形试验结果表明SMAT对于T2纯铜的棘轮应变有抑制作用,有限元模拟进一步揭示了SMAT对于棘轮应变的抑制效应以及背后的机理。

摘要：纤维增强复合材料因其高的比强度和比刚度在航空航天、轨道交通、新能源汽车等国家重大工程领域有广阔的应用前景,但其非均质特性导致疲劳失效机理复杂,这对传统强度设计理论提出了新的挑战。目前对纤维增强复合材料疲劳性能的研究主要以试验为主,无损检测技术的发展使得试验研究方法由非原位试验向原位试验转变,以更深入地揭示其疲劳损伤机理。在疲劳理论模型研究方面,分析对比了传统寿命模型、唯象表征模型、渐进损伤模型各自的优缺点,旨在为进一步完善理论模型提供参考。由于试验分散性较大,加上理论模型构建和求解的过程中,不可避免地需要对复杂计算进行大量简化,这极大地限制了模型的准确度及应用范围。机器学习对复杂非线性问题的预测有非常高的准确度,且不涉及复杂的求解过程,为复合材料疲劳性能的表征提供了新的思路。

摘要：采用Instron 9350落锤试验机研究了中低应变率下软质聚氨酯泡沫的动态压缩力学性能,分析了其应力-应变响应特征和应变率敏感性,讨论了应变率对材料应变率敏感性指数和能量吸收特性的影响,并基于实验结果建立了可准确描述其压缩力学响应的率相关本构模型。结果表明,软质聚氨酯泡沫的静动态压缩应力-应变响应具有典型的三阶段特征,且呈现出明显的应变率强化效应。准静态加载下,材料具有较高的吸能效率但能量吸收值较小,应变率对最大吸能效率和比吸能的影响较小;动态加载下,随着应变率的增加,最大吸能效率显著减小而比吸能明显增大。考虑应变率影响的修正Sherwood-Frost模型和修正Avalle模型都能够很好地表征软质聚氨酯泡沫的静动态压缩应力-应变响应,但修正Avalle模型的参数较少,更便于工程应用。研究结果可为软质聚氨酯泡沫抗冲击结构的设计和优化提供指导。