一、薄膜—半无限大基体复合材料界面剪应力分析（论文文献综述）
郑澍[1]（2021）在《快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计研究》文中研究指明快堆中心测量柱用于为堆内测量设备和控制棒驱动机构提供保护,其完整性与反应堆安全紧密关联。中心测量柱位于堆芯出口上方500mm处,长期受到冷却剂（液钠）的温度影响。在快堆正常运行时,中心测量柱保持高温状态;但当反应堆紧急停堆时,功率的骤然衰减使得堆芯出口温度迅速下降,进而造成中心测量柱表面温度快速降低,产生热冲击现象。严重的热冲击可能使中心测量柱产生热疲劳甚至失效,是快堆中必须关注的问题。为了保护中心测量柱,常在外侧添加包覆层以减弱其表面温度的变化。包覆层的合理设计对于降低热冲击对结构的影响十分重要。工程结构设计可以采用理论分析方法和有限元方法。虽然目前国内外研究中,热冲击下温度场、应力场和结构设计等相关研究较多,但尚未发现针对中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计的理论分析、计算模型,也未发现适用于该结构和热冲击温度特性的有限元分析设计模型。因此,迫切需要开展中心测量柱抗热冲击包覆层理论设计和有限元设计模型的研究。包覆层结构设计分为两个方面。一是包覆层总厚度设计,用以保证中心测量柱的完整性;二是包覆层单层厚度设计,用以保证包覆层的完整性。作为研究第一步,采用导热微分方程、热弹性力学方程开发了一套热冲击瞬态分析模型,并结合ASME疲劳评价方法建立了中心测量柱模型抗热冲击包覆层公式法结构设计路径,详细研究了模型任一厚度区间内的导热、应力求解与疲劳评价过程,且得到了有限元方法的验证。中心测量柱和包覆层相互独立,因此两者间可存在两种布置方式,包括堆叠（层间存在接触）和分离（层间存在间隙）。分析方式也可以分为弹性和弹塑性分析两种。研究第二步中据此提出了详细的包覆层分析法设计流程,给出了不同布置方式和分析方式下包覆层的设计步骤,详细研究了中心测量柱与包覆层在热冲击下的稳态和瞬态温度模拟方法、层间存在间隙和接触时的分析过程、基于弹性与弹塑性分析的应力应变求解和疲劳评价方法。弹塑性分析方式得到了实验验证。研究第三步则是采用公式法和分析法设计流程对真实中心测量柱模型进行抗热冲击包覆层结构设计,并对结果进行了对比分析。公式法设计结果显示,包覆层总厚度为6mm,分为两层,单层厚度为3mm。层间存在间隙时基于有限元弹性分析的包覆层结构设计结果为:总厚度为6mm,分为两层,单层厚度为3mm,层间（中心测量柱、各包覆层之间）间隙距离为2.54mm;层间存在间隙时基于有限元弹塑性分析的包覆层设计结果为:总厚度为2mm,无需分层,即单层厚度也为2mm,层间间隙距离为2.648mm;层间存在接触时基于有限元弹性分析的包覆层设计结果为:总厚度为4mm,无需分层,但无法设计出单层厚度;层间存在接触时基于有限元弹塑性分析的包覆层设计结果为:总厚度为2mm,无需分层,但包覆层单层厚度需增至9mm。以上结果均是满足设计要求的临界值。对比分析可发现,间隙模型中包覆层的弹性应力明显小于接触模型中的数值。弹塑性分析中包覆层的总应变范围明显小于弹性分析中的数值。这导致相较于接触模型,间隙模型可以使包覆层单层厚度显着降低,降幅为77.8%。弹塑性分析相较弹性分析,包覆层总厚度和单层厚度均大幅度下降,总厚度平均降幅为58.35%,单层厚度降幅为33.3%。由此可知,中心测量柱与包覆层堆叠布置（接触模型）可能更有利于工程装配,但需考虑设计中接触造成的包覆层单层厚度增大的问题。分离布置（间隙模型）更有利于缩减包覆层单层尺寸和体积,但工程装配可能存在困难。相比于弹性分析,弹塑性分析虽占用较多计算资源,但可降低设计保守性。本文对快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计展开了深入的理论和数值模拟研究,开发了包覆层公式法结构设计模型,提出了分析法设计流程。公式法程序化后的便捷性可使其在初步设计中起到较大作用,分析法的准确性则使其在详细设计中有良好应用前景。这些成果可以为快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计提供方法参考。同时,本文给出了多组包覆层设计结果,并对模型温度、应力应变和疲劳进行了对比分析,这些数据可以作为包覆层设计与分析的基准数据。
陈克应[2]（2020）在《高强接触异质颗粒摩擦界面弹流润滑及结构优化研究》文中提出高端机械设备关键摩擦副在异常工况下发生高强接触时,摩擦界面局部接触载荷急剧升高,润滑油膜厚度减小,界面润滑性能下降,摩擦力随之增加,从而加剧了机械零件表面的摩擦磨损,进而使其出现故障和使用寿命缩短的风险升高,最终带来严重的经济损失和生产安全事故。改善摩擦界面在高强接触状态下的润滑性能,是提高机械设备零部件综合性能和故障容错率的关键。本文从提高摩擦界面在高强接触状态下的润滑性能出发,基于织构动压润滑原理,耦合异质颗粒复合材料力学和弹流润滑理论,建立了夹杂弹流润滑理论模型,考虑流体在高强接触条件下呈现出的非牛顿特性及温度变化,对不同颗粒参数和环境因素下夹杂弹流润滑的摩擦特性进行研究。以改善高强接触摩擦副弹流润滑条件为目的对异质颗粒参数进行综合优化,为实现异质颗粒摩擦界面在先进机械设备高强接触摩擦界面的应用提供了新的理论和技术基础。1单层颗粒规律分布异质复合材料应力场与表面形貌仿真研究。本文为了研究异质颗粒复合材料表面“类织构”结构的形成机理,采用均布载荷来模拟流体对固体接触面的近似作用力,并运用APDL语言建立了异质颗粒复合材料的力学仿真模型。用此模型研究了不同椭球颗粒长径比、材料特性、倾斜角度、埋藏深度等参数对异质颗粒复合材料内部应力场和表面位移的影响。从材料力学角度对异质复合材料表面“类织构”结构的形成机理进行了分析,为后续研究奠定基础。2异质颗粒摩擦界面弹流润滑及其结构参数优化数值研究。本文将异质颗粒摩擦界面弹性场与点接触弹流润滑理论进行耦合得到夹杂弹流润滑数学模型,同时考虑了摩擦界面间流体的非牛顿特性,采用Eyring模型对夹杂弹流润滑摩擦特性进行求解。分析了异质颗粒参数对夹杂弹流润滑行为及摩擦特性的影响,以改善界面润滑性能为目的对异质颗粒相关参数进行了初步优化。研究表明,合理的颗粒材料特性和结构参数可以有效减小异质颗粒摩擦界面弹流润滑的牵曳力,改善界面润滑性能。3不同颗粒分布密度和规律的异质摩擦界面弹流润滑数值研究。本文在前期颗粒参数优化的基础上,建立了含有不同颗粒分布密度和规律的夹杂弹流润滑理论模型。考虑到模型中颗粒数量增加对求解速度的制约,本文采用了多重网格算法（MG）对模型求解过程进行优化,通过求解分析得到了不同颗粒密度及分布规律情况下异质颗粒摩擦界面弹流润滑油膜和摩擦特性的变化特征,基于前期优化的结构参数实现了对颗粒分布密度和分布规律的进一步优化。4异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑研究。摩擦界面发生高强接触时,接触载荷升高,高速运动过程中润滑油膜因粘性剪切和压缩作用而发热,流场热效应不能忽略。本文考虑了流场温度变化对油液粘度和密度的影响,建立了异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑的理论模型。散热过程中,考虑界面热传导性能会受颗粒的影响而发生改变,文中对能量方程边界条件进行了改进,通过对能量方程和Reynolds方程的联合求解得出异质摩擦界面弹流润滑油膜厚度、压力、温度的分布情况。以保证界面润滑性能处于良好状态的同时实现对油膜温升的控制为目的,完成了对异质颗粒相关参数的优化。5等效异质颗粒摩擦界面弹流润滑性能实验研究。本文根据异质颗粒摩擦界面的结构和功能特点对其进行了等效化处理,设计并加工出了不同结构参数和材料特性的样本进行了实验与理论研究。为了提高数值研究的准确性,文中采用SP模型对实验样本的整体材料特性进行了估算。将理论与实验相结合对Stribeck曲线进行拟合,确定实验样本处于弹流润滑接触时摩擦试验机的工作参数,在此工况范围内完成了对不同颗粒参数和运动速度下等效异质颗粒摩擦界面点接触弹流润滑性能的测试。
赵子豪[3]（2020）在《植入光纤光栅的CFRP损伤监测机理研究》文中指出碳纤维增强复合材料（CFRP）因其强度高,可设计性强等优点,已经广泛应用于军用及民用的多个领域。然而在CFRP的固化及使用过程中可能会出现多种不可见的内部损伤,为了实时监测CFRP的健康状态,以保证结构安全稳定,可以将裸光纤光栅传感器（FBG）植入其中,组成智能复合材料,对材料内部的应变及温度状态进行实时监测。但是对于复合材料而言,仅仅凭借应变与温度并不能准确的判断材料内部的损伤状态,基于能量的损伤判据才是判断复合材料内部是否含有损伤,以及损伤后的裂纹是否会继续扩展的关键。因此本文致力于建立复合材料内部裂纹处的应变与其能量释放率之间的关系,使材料能量释放率与光纤光栅传感器所监测出的应变建立联系,最终实现可以通过光纤光栅传感器得到的应变数据分析材料内部能量释放率的效果,使光纤光栅在复合材料领域的应用更加实际有效。为此,本文主要做了以下几个工作:（1）结合复合材料的力学性质特点,推导了植入光纤光栅的CFRP沿光纤方向的应变传递率,掌握了内埋光纤光栅的复合材料应变传感机制,并利用Abaqus建立相应的模型对推导结果进行验证。（2）使用双悬臂梁试验,对植入与未植入光纤光栅传感器的碳纤维复合材料单向板的Ⅰ型层间断裂韧性进行研究。通过试验数据计算出两种不同情况下材料的Ⅰ型断裂韧性,分析光纤光栅的植入对碳纤维复合材料Ⅰ型断裂韧性的影响。同时将试验过程中得到应变片与光纤光栅的监测数据进行对比分析,总结两种传感器的优劣势。（3）通过端部缺口弯曲,对植入与未植入光纤光栅传感器的碳纤维复合材料单向板板的Ⅱ型层间断裂韧性进行研究,得到了两种不同情况下的Ⅱ型断裂韧性,分析了光纤光栅的植入对碳纤维复合材料Ⅱ型断裂韧性的影响,同时对比研究了应变片与光纤光栅在该试验过程中监测得到的数据。（4）以Ⅰ型裂纹的无限远处承受y轴方向单向拉伸荷载的含长度为a的边裂纹的半无限大板问题为例,通过损伤与断裂力学的相关推导,建立了Ⅰ型裂纹能量释放率G与应变之间的关系。同时,为了对推导出的公式加以验证,利用有限元模拟软件Abaqus,在试件中插入内聚力模型以模拟试件中Ⅰ型裂纹的开裂过程,对推导结果加以验证。
刘栋[4]（2019）在《冷涂敷感应熔覆镍基合金涂层及其性能研究》文中认为磨损,腐蚀和疲劳是金属材料失效的三种主要形式,而材料失效是造成机械部件损坏的直接原因,这给工业界带来了巨大的经济损失。研究表明大多数零部件的磨损和腐蚀往往都发生在表面或者从表面开始,因此对零部件进行表面改性是延长其服役寿命,并减少相关材料消耗的重要技术途径。冷涂覆感应熔覆技术是近二十年提出的一种表面改性新技术,该技术摈弃了传统热喷涂上粉的步骤,而以冷涂覆的方式制备预置层,实现了节能节材和绿色制造的产业愿景,研究和完善相关技术,可以促进传统热喷涂感应熔覆技术的转型和升级。本文以冷涂覆感应熔覆技术为研究对象,考察了饱和水玻璃,PVA水解液,自制粘结剂在高温下的熔覆性能,筛选出实用于冷涂覆的粘结剂,确定了复合助剂添加量和配套的感应熔覆工艺参数。借助SEM,XRD,XPS和Raman等一系列技术手段对WC改性涂层的性能展开研究,阐述了WC含量对涂层熔覆性能,脱渣性能,热疲劳性能和耐磨耐蚀性能的影响规律和作用机理,论文取得的主要研究成果如下:（1）饱和水玻璃固化层脆性高,高温变形协调性能差,容易在熔覆过程中开裂解体,PVA粘结剂高温稳定性不足,容易在高温下氧化分解而造成熔体流淌,均不具备约束高温熔体的能力,而自制粘结剂具有较高的高温结构强度和一定的高温变形协调性能,能够保证预置层顺利升温至合金熔点而不坍缩。（2）当自制粘结剂的添加量为8%,复合助剂添加量为3%,熔覆速度为0.4mm/s,熔覆功率为30Kw,熔覆道次为2道次时,可以获得高致密度的镍基合金涂层,熔渣为硅酸盐玻璃相结构,且熔渣脱渣性能优异。（3）引入WC后熔覆过程中熔体会发生局部坍缩,但对熔覆层表观质量的影响不大。生成的熔渣仍以硅酸盐玻璃相结构为主,且熔渣脱渣性能优异,经高温熔覆后仅有少量WC发生氧化分解,整体上仍然以WC晶体的形式存在。（4）添加WC可以改善涂层的高温磨损性能,但WC的含量宜控制在20%为宜,含量过高容易加剧粘着磨损,使得摩擦系数发生剧烈波动而恶化摩擦品质,含量不足则达不到改善高温耐磨性能的目的。（5）添加WC可以改善熔覆层的热疲劳性能,WC可以阻碍裂纹的扩展,但WC的抗氧化性能较差,添加过量容易提高热疲劳过程中WO3等脆性相的生成量,因此其含量应控制在15%左右为宜。（6）添加WC可以提高熔覆层的耐腐蚀性能,WC的引入提高了熔覆层中Cr的均布程度,同时WC的化学活性要低于Ni和Fe元素,涂层接触腐蚀介质后其与Cr2O3膜共同构成原电池的阴极而受到保护,周围合金组织构成阳极而被优先腐蚀。
王黎[5]（2019）在《自修复微胶囊在水泥混凝土路面中的开裂行为研究》文中认为随着现代科技的发展,如何使得材料实现自修复功能已成为材料领域研究的热点。目前针对水泥基材料自修复的研究很多,微胶囊自修复作为比较常用的被动修复方法之一,受到了越来越多的关注。采用微胶囊方法进行水泥基材料自修复时,研究学者多采用微胶囊封装液态胶粘剂,将其植入水泥基材料中,分析修复前后水泥基材料的力学、耐久性能,评价微胶囊的修复效率。而将微胶囊方法应用于水泥混凝土路面中,对其在车辆、环境荷载下开裂行为的研究则未见报导。应用微胶囊方法对水泥混凝土路面进行自修复的首要条件是保证其能够承受车辆及温度荷载的作用而不发生提前破裂,即微胶囊的囊壁材料应具有一定的抗裂性;而应用的最终目的则是在路面出现裂纹时,裂纹能够穿破微胶囊,即微胶囊的囊壁材料应具有一定的可裂性,基于此研究目的,本文开展了自修复微胶囊在水泥混凝土路面中的开裂行为研究。与宏观路面尺寸相比,微胶囊的尺寸比较小（通常小于1000μm）,在同一尺度对两者进行研究不现实,必须采用多尺度方法。本文建立两尺度宏-细观分析模型对微胶囊的力学行为进行分析,在宏观尺度,将含微胶囊的自修复水泥混凝土视为各向同性的均质材料,在细观尺度,视为水泥混凝土和微胶囊组成的两相复合材料。在尺度划分的基础上,根据微胶囊的掺量及水泥混凝土的配合比对各尺度材料的体积分数进行计算,作为微胶囊修复水泥混凝土材料的等效热力学常数预估的基础。同时,对细观尺度几何模型的建立方法进行介绍。加入微胶囊之后,水泥混凝土的等效热力学参数将受到一定的影响,本文采用复合材料细观力学理论方法,从微观尺度出发对水泥混凝土的等效弹性常数进行预估,并采用有限元数值模拟方法进行验证,说明理论方法的可行性。在此基础上,将囊芯简化为不可压缩固体,采用理论方法对微胶囊的等效热力学参数进行分析,并将微胶囊作为水泥混凝土中的一项夹杂,对含微胶囊的水泥混凝土的等效热力学参数进行预估。引入耦合多尺度方法,对车辆与温度荷载耦合作用下自修复水泥混凝土中微胶囊的应力进行分析。根据耦合多尺度的原理,对细观模型施加周期性边界条件,在此基础上,根据合适的强度准则寻找模型的应力敏感单元,提取应力敏感单元高斯积分点处的应变分量,并将其作为细观模型的平均应变施加至细观模型,依此对微胶囊的囊壁应力进行分析。此外,对可能影响囊壁应力水平的因素,如囊壁弹性模量、囊壁厚度/囊芯半径比、微胶囊尺寸及超载作用进行参数敏感性分析,对微胶囊的抗裂性进行评价。当混凝土中出现裂纹时,裂纹的扩展能够穿破微胶囊,是微胶囊修复的最终目的。将微胶囊掺加于水泥混凝土路面中,微胶囊与水泥混凝土之间的界面强度可能会影响裂纹的扩展路径,本文联合采用扩展有限元及内聚力模型的,对水泥混凝土路面中微胶囊的可裂性进行分析。裂纹在水泥混凝土中的扩展采用扩展有限元模拟,在微胶囊与水泥混凝土界面则采用内聚力模型模拟。此外,分析囊壁弹性模量、囊壁厚度/囊芯半径比及粘结强度对微胶囊囊壁可裂性的影响,对微胶囊的可裂性进行评价。本文建立的水泥混凝土路面中自修复微胶囊的抗裂性和可裂性分析方法能够为微胶囊修复在水泥混凝土路面中的应用提供参考,有助于微胶囊设计参数的优化,对适用于水泥混凝土路面的微胶囊囊壁弹性模量、囊壁厚度/囊芯半径比、微胶囊尺寸及微胶囊与水泥混凝土基体之间的粘结强度提出合理化建议。
陈玉丽,马勇,潘飞,王升涛[6]（2018）在《多尺度复合材料力学研究进展》文中认为多尺度复合材料力学是运用多尺度分析思想研究空间分布非均匀材料力学性能的学科.近年来,多组分、多层级先进材料的蓬勃发展和微纳米实验观测手段的不断进步,有力地推动了该学科的研究.论文围绕非均匀材料力学性能的多尺度分析,首先从微纳米尺度到宏观尺度综述了常用的理论分析方法;接着分别针对非均匀连续介质和离散体系介绍了常用的多尺度计算模拟方法;然后结合本课题组在纳米复合材料、抗冲击吸能材料、随机网络材料和多层级自相似材料等方面的研究工作,举例说明了如何综合运用多种方法对各种复杂材料系统进行多尺度分析;最后,展望了该领域还需进一步发展和完善的若干方向.
戴明[7]（2017）在《关于含均匀应力应变夹杂的二维问题研究》文中研究指明夹杂常被用于指代复合材料中的颗粒或纤维,关于夹杂问题的研究极大促进了颗粒或纤维增强复合材料的力学分析和设计。近年来,有学者提出了一种含特殊形状夹杂的复合材料,这些形状可以保证相应的夹杂在均匀外载荷作用下获得均匀的应力应变。这种含特殊形状夹杂的复合材料已被证实在给定夹杂体积含量的情况下可获得最优的整体性能。另一方面,夹杂内部应力应变的均匀性也有效降低了界面的应力集中从而减小了界面开裂的可能性。因此,对此类含特殊形状夹杂的复合材料的研究具有重要的实际应用价值。然而,想要建立这种确保均匀应力应变的夹杂形状并不容易,因为通常的力学方法（不论解析或数值）只适用于在夹杂形状已知的情况下求解复合材料中的应力应变场,而并不适用于这种以夹杂形状作为未知数的逆问题。纵观近几十年的力学研究文献,也仅能发现极少数用于求解此类逆问题的方法,所以有关含均匀应力应变夹杂形状的解法研究将进一步促进当前应用数学与力学的发展。本文针对二维变形（即反平面剪切、平面应力或应变）提出了一种用于建立多个含均匀应力应变夹杂形状的新方法,这种方法既适用于理想的（夹杂-基体）界面也适用于非理想的弹簧型或薄膜型界面。基于这种方法,本文对多个含均匀应力应变的宏观尺度夹杂（理想界面）和纳米尺度夹杂（薄膜型界面）进行了细致的研究,主要研究内容如下:对于无限大弹性体,第二章和第三章分别在反平面剪切和平面变形下建立了多个含均匀应力应变的宏观尺度夹杂,讨论了夹杂内部均匀应力应变的容许范围、外载荷的容许范围（对于平面变形）、夹杂的对称性以及夹杂形状对外载荷的依赖性等;对于带有自由表面的半无限大弹性体,第四章就反平面剪切变形,研究了多个具有均匀应变宏观尺度夹杂的存在性及其形状建立,探讨了半无限弹性体自由表面对夹杂形状的影响、夹杂的对称性以及夹杂形状对外加本征应变的依赖性;对于反平面剪切变形下的无限大弹性体,第五章和第六章基于Gurtin-Murdoch薄膜型界面理论,研究了含均匀应变的单个或单列周期非圆形纳米夹杂的存在性及其形状构建,分析了夹杂尺寸和周期大小对夹杂形状和基体应力场的影响、界面应力跳跃与界面曲率的关系等。本文主要创新性结果可归纳为:首次发现无限大或半无限大弹性体内多个夹杂所容许的内部均匀应力应变可适当超出无限大弹性内单个椭圆夹杂所容许的内部均匀应力应变的范围;首次导出了无限大或半无限大弹性体内多个含有均匀应力应变的（旋转）对称夹杂的材料常数所满足的条件;对于反平面剪切,首次证实了在带有自由表面的半无限大或四分之一无限大弹性体内多个含有均匀应变夹杂的存在性;对于反平面剪切,首次揭示了无限大弹性体内单个或多个含有均匀应变的非圆形纳米夹杂的存在性,纠正了前人的研究结果（即在二维变形下只有圆形纳米夹杂才可能获得均匀的应力应变）。
吕浡[8]（2016）在《锂离子电池中电极分层、电化学反应和优化充电的力学问题分析》文中认为锂离子电池拥有高能量密度、高开路电压和低自放电率等诸多优点,使其在当今诸多电子设备上得以广泛应用。作为目前最有潜力的储能技术之一,它还被寄希望在更广泛领域内得到更好的应用,例如电动汽车。目前,锂离子电池中的多场耦合问题,尤其是力学-电化学耦合问题,得到了科研工作者的广泛关注。在本文中,作者对锂离子电池中一些至关重要同时又与力学密切相关的问题进行了探讨,主要包括:活性层与集流体之间的界面分层、在活性材料表面受应力影响的电化学反应,以及同时考虑扩散诱导应力和总充电时间的充电方法优化。活性层与集流体之间的界面分层现象是影响电极稳定性的关键问题。分层可能导致电流的改变以及活性材料的脱离,因此应当设法避免。在本文中,作者探讨了分层起始时间、充电状态或放电深度,以及避免分层的特征尺寸,这些参量对于如何设计避免锂离子电池电极的分层尤为重要。作者基于内聚力模型,通过理论推导得到了分层起始时间、充电状态或放电深度,以及电极特征尺寸。结果显示,负极在电池充电时的分层由Ⅱ型主导,而在放电时由Ⅰ型主导。而对于正极,Ⅰ型和Ⅱ型分层均可能在电池充电时出现。当电化学载荷因子非常大时,Ⅰ型分层可能出现,而此时,对于给定的电化学载荷因子,电极存在一个最优尺寸。而Ⅱ型分层起始的充电状态则与电化学载荷因子无关,但是可以通过减小无量纲半径的方式显着延后。若分层模式由Ⅱ型主导,则存在避免分层的电极特征尺寸。作者通过推导特征尺寸的表达式,发现其与界面延展性成正比而与最大体应变成反比。相较于锂化硅,锂离子电池中常见的集流体材料,铜和铝,均拥有较高的杨氏模量,并且在大量研究中被假设为刚性基体。因此,本文作者基于内聚力模型和刚性基体假设,建立了用于分析电极分层过程的解析模型。与半解析方法或者有限元方法不同,本文作者提出的解析方法不再需要对控制方程进行离散,而是直接对微分方程进行求解。结果表明,对于铜和铝集流体,刚性基体假设仅带来非常微弱的误差。此外,作者利用弱界面假设以及忽略径向浓度梯度,进一步得到了一个非常简洁的分层演化方程。此简化结果具有可接受的精度,对理解和预测界面分层现象有很好的指导意义。锂离子电池在充放电循环中出现的电压滞后现象会导致充放电效率降低、能量损耗、热生成以及电池难以控制等等。本文中,作者将通过实验和理论结合论证应力在锂离子电池电压滞后现象中所扮演的重要角色。本文通过对描述电化学动力学的Butler–Volmer方程进行修正,将应力的影响引入锂离子电池中的电化学反应。本文发现,在活性材料表面的压应力会阻碍锂化过程,由此会需要额外的过电势来克服由应力引起的反应能垒。根据理论推导发现,锂化和脱锂化过程的静水应力之差,与电压滞后曲线的电压间隙大小成线性关系,这在开路和恒流情况下均成立。本文由理论预测得到的硅薄膜电极的过电势,与实验数据相吻合。此外,电极中的扩散诱导应力与充放电操作密切相关。针对两阶段充电和三阶段充电方法,本文展示了如何通过考虑扩散诱导应力和总充电时间之间的平衡来设计充电策略。对于两阶段充电方法,当在活性材料表面的锂浓度达到极限时从恒流操作切换成恒压操作,可以使应力最小而不增加总充电时间。对于三阶段充电,作者提出了一种先大电流恒流,而后小电流恒流,最终恒压的方法。在开始阶段采用大电流恒流,不仅可以明显的加速充电,还可以控制应力。若合理设计大电流阶段的电流大小和持续时间,则最大应力不会增加,以此可以达到加速充电但不增加力学损伤的目的。
邵甜甜[9]（2016）在《纳米压痕结合有限元模拟研究微纳米TaC陶瓷的力学性能》文中进行了进一步梳理采用原位反应法,以金属钽板和灰铸铁为原料,制备出微纳米结构碳化钽（TaC）陶瓷材料,借助X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（ESD）等检测设备对微纳米结构TaC陶瓷的物相组成、微观组织和化学组成进行了研究;采用纳米压痕连续刚度法对微纳米结构TaC陶瓷的硬度、弹性模量以及塑性变形行为进行了表征;利用纳米压痕实验结合有限元模拟及量纲分析的方法对微纳米结构TaC陶瓷材料的屈服强度进行表征。研究结果表明:（1）在1135℃下保温一定时间,对预制体进行快速水冷可以制备出微纳米结构TaC陶瓷,且陶瓷层与灰铸铁基体之间结合良好,无气孔、夹杂等界面缺陷,无污染,体现了原位反应的优势;当保温10min时,微纳米结构TaC陶瓷层厚度约为25μm,靠近钽板一侧的TaC陶瓷致密且均匀,几乎全部由TaC颗粒组成,越靠近灰铸铁一侧,TaC陶瓷颗粒的体积分数逐渐降低,Fe和C的含量逐渐增大;XRD测试表明:微纳米结构TaC陶瓷的表面只存在TaC相,说明微纳米结构TaC陶瓷近表层非常致密,无其他杂质相,而在纵截面存在Ta、TaC、Fe3C、α-Fe以及石墨（G）。（2）利用纳米压痕法对微纳米结构TaC陶瓷的硬度和弹性模量分析可知:不同压入深度下,每个压深确定的本征硬度和弹性模量存在明显的压痕尺寸效应,压入尺寸越大,硬度和弹性模量越小;在一个确定的压入深度下,硬度/弹性模量出现平台或峰值后,也随着压入深度的增大不断减小,分析可知是组织对其的影响,因此微纳米结构TaC陶瓷层的硬度和弹性模量并不是一个恒定值,又由于微纳米结构TaC陶瓷的近表层近乎致密,可取压入深度300nm时的硬度及弹性模量值作为微纳米结构TaC陶瓷的本征力-+学性能值表征,分别为21GPa和413GPa。（3）对微纳米结构TaC陶瓷塑性变形行为分析可知,随着压入载荷或者加载速率的增大,微纳米结构TaC陶瓷的塑性变形量均逐渐增大（处于纳米级别）,通过计算其蠕变应力指数值进一步解释了这一现象,随着压入载荷和加载速率的增大,蠕变应力指数逐渐减小,蠕变应力指数越小,塑性变形能力越大。（4）在确定微纳米结构TaC陶瓷屈服强度的过程中,首先通过量纲分析中的Π定理对纳米压痕问题进行分析,获得纳米压痕实验得出的载荷-位移曲线函数与被测材料相关的各个参数（屈服强度、泊松比等）之间的无量纲函数关系式;其次通过有限元分析模拟出压头压入陶瓷1000nm的纳米压痕过程,通过处理计算结果,得到了无量纲函数的具体函数形式;第三,结合得到的无量纲函数关系式和纳米压痕实验得到的载荷-位移曲线求出微纳米结构TaC陶瓷的屈服强度为7.05GPa。
金浏[10]（2014）在《细观混凝土分析模型与方法研究》文中指出混凝土结构是工程建设中应用极为广泛的一类结构，其中混凝土材料是主要的组成部分，因此混凝土结构的安全性与工作性能与之密切关联。混凝土材料的物理力学特性相对于钢材而言更为复杂，迄今仍然有许多问题悬而未决，故而是混凝土结构研究的重中之重。混凝土是一种典型的复合材料，其物理及力学特性取决于两种主要组成材料，即粗骨料和硬化水泥砂浆的成分、性质、配比以及两者间的粘结作用。换句话说，需要从其微/细观角度来把握混凝土材料的宏观物理力学性质。本文工作就是从细观角度出发，研究混凝土静、动态力学特性，以及混凝土中氯离子扩散诱发应力锈蚀的物理行为。主要内容简要概括如下：一、细观单元等效化方法及其应用。本质上来说，混凝土宏观非线性力学行为及尺寸效应源于其细观非均质性。鉴于此，为反映混凝土材料非均质性的这个本质特征，本文依据概率统计学理论，以单元材料弹性模量的变异系数作为材料非均匀性量度指标，提出了一种具有高计算效率的细观单元等效化分析模型与方法。对细观单元等效化模型与方法中的两个核心问题，即网格划分的单元尺寸以及细观单元力学行为的等效化问题进行了系统的研究，并在此基础上开展了混凝土破坏过程及宏观力学特性的数值模拟研究。具体的工作如下：1.基于概率统计理论，在Weibull分布假定下，对混凝土细观单元等效弹性模量的随机特性进行了概率统计分析，研究了细观单元弹性模量的分布规律，提出了混凝土材料特征单元尺度的概念，并据此建立了混凝土材料细观单元网格尺寸确定方法。2.基于复合材料等效化及均匀化理论对“骨料/砂浆”、“混凝土基质/初始缺陷”、“混凝土基质/孔隙水”以及“骨料/砂浆/界面”四种细观单元组成形式下单元的等效静态本构关系进行了理论推导与分析；考虑到细观组分率效应的影响，进一步建立了混凝土细观单元的等效动态本构关系；通过相关试验数据验证了细观单元等效本构关系的有效性。此外，初步探讨了复杂多轴加载条件下细观单元强度准则的选取问题。3.基于提出的细观单元等效化方法，研究了单轴拉伸、压缩以及弯拉荷载作用下混凝土试件二维及三维静、动态破坏过程及宏观力学性能，分析了混凝土材料静、动态损伤破坏机理；模拟了钢筋混凝土柱在轴向压缩作用下的细观损伤破坏行为，初步探讨了混凝土构件层次的尺寸效应行为，实现了细观力学方法在钢筋混凝土构件破坏研究中的应用；与扩展有限元法结合，实现了混凝土三维静态拉伸断裂过程的模拟。上述研究成果表明细观单元等效化模型及方法能很好地模拟混凝土材料及构件的损伤破坏行为。二、氯盐环境下混凝土结构应力腐蚀效应的细观尺度方法研究。1.考虑混凝土细观结构非均质性对氯离子扩散行为的影响，提出了氯离子扩散行为模拟的细观尺度数值研究方法；理论推导并获得了饱和浆体中氯离子表观有效扩散系数与初始孔隙率及外荷载之间的定量关系，揭示了外荷载作用对氯离子扩散特性的影响规律；数值研究了压缩荷载作用下氯离子在饱和混凝土中的扩散行为，探讨了压缩应力水平对氯离子宏观扩散特性的影响。2.基于细观力学模型模拟了钢筋锈蚀膨胀引发的保护层混凝土开裂破坏行为，阐述了钢筋均匀及非均匀锈蚀对混凝土保护层开裂破坏模式及保护层开裂时临界锈蚀率的影响规律。
二、薄膜—半无限大基体复合材料界面剪应力分析（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、薄膜—半无限大基体复合材料界面剪应力分析（论文提纲范文）
（1）快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 中心测量柱及包覆层简介 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 热冲击现象的研究现状 |
| 1.3.2 抗热冲击结构设计的研究现状 |
| 1.3.3 研究现状小结 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 公式法设计的理论方法 |
| 2.1 热冲击下温度场公式法研究 |
| 2.1.1 热冲击过程简化 |
| 2.1.2 分析模型 |
| 2.1.3 瞬态温度场公式推导 |
| 2.2 热冲击下应力场公式法研究 |
| 2.3 弹性疲劳评价方法 |
| 2.3.1 采用弹性分析的限制条件 |
| 2.3.2 采用弹性分析的疲劳评价方法 |
| 2.4 公式法有限元验证 |
| 2.4.1 模型与网格 |
| 2.4.2 结果对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于有限元的分析法设计方法与流程 |
| 3.1 温度场研究 |
| 3.2 布置方式研究 |
| 3.2.1 层间存在间隙 |
| 3.2.2 层间存在接触 |
| 3.3 分析方式研究 |
| 3.3.1 弹性分析 |
| 3.3.2 弹塑性分析 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.4.1 实验介绍 |
| 3.4.2 有限元模拟及结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 某快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计与分析 |
| 4.1 包覆层公式法设计 |
| 4.1.1 包覆层总厚度设计 |
| 4.1.2 包覆层单层厚度设计 |
| 4.1.3 模型温度及应力分析 |
| 4.2 有限元模型及关键参数敏感性分析 |
| 4.2.1 中心测量柱有限元模型及边界条件 |
| 4.2.2 网格与单元类型敏感性分析 |
| 4.2.3 时间步长敏感性分析 |
| 4.2.4 接触设置敏感性分析 |
| 4.3 层间存在间隙时包覆层的设计与分析 |
| 4.3.1 基于弹性分析的包覆层设计与分析 |
| 4.3.2 基于弹塑性分析的包覆层设计与分析 |
| 4.4 层间存在接触时包覆层的设计与分析 |
| 4.4.1 基于弹性分析的包覆层设计与分析 |
| 4.4.2 基于弹塑性分析的包覆层设计与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）高强接触异质颗粒摩擦界面弹流润滑及结构优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的科学意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 异质复合材料接触弹性场和摩擦性能研究 |
| 1.2.2 非光滑表面弹流润滑研究 |
| 1.2.3 异质复合材料表面弹流润滑接触研究 |
| 1.2.4 复合材料及非光滑表面弹流润滑接触温度场研究 |
| 1.3 研究目标及研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 单层颗粒规律分布复合材料应力场与表面形貌研究 |
| 2.1 椭球形异质颗粒复合材料弹性场仿真力学模型的建立 |
| 2.2 椭球形异质颗粒复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.2.1 不同颗粒埋藏深度的复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.2.2 不同粒径比的复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.2.3 不同弹性模量比的复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.2.4 不同倾斜角度的复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 异质颗粒摩擦界面弹流润滑及其结构参数优化数值研究 |
| 3.1 异质颗粒复合材料弹性场求解 |
| 3.1.1 异质颗粒复合材料接触问题的描述 |
| 3.1.2 异质颗粒复合材料弹性场控制方程 |
| 3.2 异质颗粒复合材料表面点接触弹流润滑模型 |
| 3.2.1 异质颗粒引起的表面位移 |
| 3.2.2 无量纲化 |
| 3.2.3 非牛顿流体的等温点接触EHL滑雷诺方程 |
| 3.2.4 边界条件 |
| 3.2.5 油膜厚度 |
| 3.2.6 粘度—压力方程 |
| 3.2.7 密度—压力方程 |
| 3.2.8 载荷平衡方程 |
| 3.2.9 弹流润滑牵引系数 |
| 3.3 离散化和迭代过程 |
| 3.4 润滑特性分析 |
| 3.4.1 异质颗粒本征应变对弹流润滑的影响 |
| 3.4.2 颗粒埋藏深度对弹流润滑的影响 |
| 3.4.3 颗粒尺寸对弹流润滑的影响 |
| 3.4.4 颗粒间距对弹流润滑的影响 |
| 3.5 异质颗粒对复合材料内部剪应力的影响 |
| 3.5.1 硬质颗粒对最大剪应力区域的影响 |
| 3.5.2 软质颗粒对最大剪应力区域的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 不同颗粒分布密度和规律的异质摩擦界面弹流润滑数值研究 |
| 4.1 异质颗粒复合材料表面弹流润滑数学模型 |
| 4.2 夹杂弹流润滑数学模型离散化 |
| 4.2.1 雷诺方程的有限差分法模型 |
| 4.2.2 方程的离散化 |
| 4.3 夹杂EHL的多重网格求解过程 |
| 4.4 夹杂弹流润滑性能分析 |
| 4.4.1 不同分布密度的颗粒异质复合材料接触应力场 |
| 4.4.2 不同颗粒分布密度对弹流润滑油膜状态和摩擦特性的影响 |
| 4.4.3 颗粒偏置和间距比对弹流润滑摩擦性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑研究 |
| 5.1 异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑理论模型 |
| 5.2 数值模型的本构方程 |
| 5.2.1 无量纲雷诺方程 |
| 5.2.2 无量纲能量方程 |
| 5.2.3 无量纲膜厚方程及夹杂位移方程 |
| 5.2.4 Roelands粘度-压力和密度-压力的温度方程 |
| 5.2.5 载荷平衡方程 |
| 5.3 异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑求解过程 |
| 5.3.1 模型离散化 |
| 5.3.2 迭代流程 |
| 5.4 计算结果与分析 |
| 5.4.1 不同颗粒本征应变对热弹流润滑油膜状态的影响 |
| 5.4.2 颗粒尺寸及埋藏深度对最小油膜厚度的影响 |
| 5.4.3 颗粒尺寸和埋藏深度对油膜各层最大温升的影响 |
| 5.4.4 接触间隙中颗粒所在位置及颗粒间隙中点处的温度分布 |
| 5.4.5 运动速度和滑滚比对接触区内最大温升和平均温升的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 等效异质颗粒摩擦界面弹流润滑性能实验研究 |
| 6.1 实验方案设计 |
| 6.1.1 异质颗粒复合材料成型设计 |
| 6.1.2 异质颗粒复合材料实验样本制作 |
| 6.2 异质颗粒复合材料摩擦特性对比实验 |
| 6.2.1 异质颗粒复合材料表面弹流润滑实验设计 |
| 6.2.2 等效异质夹杂复合材料表面点接触弹流润滑数值求解 |
| 6.2.3 实验与理论结果对比分析 |
| 6.2.4 不同等效夹杂界面运动速度下的牵曳系数对比分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结与展望 |
| 7.1.1 工作总结 |
| 7.1.2 研究展望 |
| 7.2 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（3）植入光纤光栅的CFRP损伤监测机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光纤光栅传感技术 |
| 1.2.1 光纤光栅的基本结构 |
| 1.2.2 光纤光栅的传感原理 |
| 1.2.3 光纤光栅的研究现状 |
| 1.3 智能复合材料研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 本文创新点 |
| 第二章 植入光纤光栅的CFRP应变传递分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 复合材料力学性能计算 |
| 2.2.1 弹性模量E_1的计算 |
| 2.2.2 剪切模量G_(12)的计算 |
| 2.3 沿光纤方向光纤光栅应变传递推导 |
| 2.3.1 理论推导 |
| 2.3.2 应变传递率曲线及分析 |
| 2.4 数值模拟验证推导结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 植入光纤光栅的CFRPⅠ型断裂韧性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验试件的制备 |
| 3.2.1 加工设备及材料 |
| 3.2.2 试件制备及编号 |
| 3.3 双悬臂梁Ⅰ型层间断裂韧性试验 |
| 3.3.1 试验设计及加载方案 |
| 3.3.2 加载方案及试验过程 |
| 3.4 试验结果及分析 |
| 3.4.1 Ⅰ型层间断裂韧性试验试件荷载-加载点位移曲线 |
| 3.4.2 Ⅰ型层间断裂韧性计算 |
| 3.4.3 Ⅰ型层间断裂韧性试验试件光纤光栅与应变片监测数据对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 植入光纤光栅的CFRPⅡ型断裂韧性试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验试件的制备 |
| 4.3 端部缺口弯曲Ⅱ型层间断裂韧性试验 |
| 4.3.1 试验设计及加载方案 |
| 4.3.2 试验过程及破坏形式 |
| 4.4 试验结果及分析 |
| 4.4.1 Ⅱ型层间断裂韧性试验试件荷载-挠度曲线 |
| 4.4.2 Ⅱ型层间断裂韧性计算 |
| 4.4.3 Ⅱ型层间断裂韧性试验试件光纤光栅与应变片监测数据对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 裂纹尖端应变与能量释放率的推导及模拟验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 应变与能量释放率关系的推导 |
| 5.2.1 Ⅰ型裂纹尖端的应力场 |
| 5.2.2 Ⅰ型裂纹尖端的应力强度因子与其应力场 |
| 5.2.3 Ⅰ型裂纹能量释放率G及其与应力强度因子K的关系 |
| 5.2.4 Ⅰ型裂纹能量释放率G与应变的关系推导 |
| 5.3 内聚力模型的原理及应用 |
| 5.3.1 粘接单元介绍 |
| 5.3.2 Ⅰ型裂纹的拉伸-分离本构关系 |
| 5.3.3 单一模式下Ⅰ型裂纹的损伤起始及损伤演化 |
| 5.3.4 粘性正则化 |
| 5.4 数值模拟分析 |
| 5.4.1 模型建立及计算结果 |
| 5.4.2 模拟结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（4）冷涂敷感应熔覆镍基合金涂层及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 冷涂覆感应熔覆技术的研究现状 |
| 1.3 冷涂覆感应熔覆技术 |
| 1.3.1 感应加热原理 |
| 1.3.2 镍基合金的选择 |
| 1.3.3 粘结剂的选择 |
| 1.3.4 复合助剂的选择 |
| 1.3.5 感应线圈和参数的选择 |
| 1.4 WC增强相概述 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 第二章 实验材料和分析方法 |
| 2.1 试验技术路线 |
| 2.2 试验材料及工艺 |
| 2.2.1 涂层和基体材料 |
| 2.2.2 自制复合助剂 |
| 2.2.3 粘结剂 |
| 2.2.4 WC增强相 |
| 2.2.5 涂层制备工艺过程 |
| 2.3 实验测试和分析方法 |
| 2.3.1 涂层熔覆质量分析 |
| 2.3.2 复合助剂脱氧造渣性能分析 |
| 2.3.3 涂层热疲劳性能测试和分析 |
| 2.3.4 涂层耐高温磨损性能测试和分析 |
| 2.3.5 涂层耐蚀性能测试和分析 |
| 第三章 粘结剂和复合助剂含量对涂层熔覆质量的影响 |
| 3.1 水玻璃粘结剂 |
| 3.1.1 水玻璃粘结剂添加量对预置层表观质量的影响 |
| 3.1.2 复合助剂添加量对涂层熔覆质量的影响 |
| 3.2 PVA粘结剂 |
| 3.2.1 PVA粘结剂添加量对预置层表观质量的影响 |
| 3.2.2 复合助剂添加量对涂层熔覆质量的影响 |
| 3.3 自制粘结剂 |
| 3.3.1 自制粘结剂添加量对预置层表观质量的影响 |
| 3.3.2 复合助剂添加量对涂层熔覆质量的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 自制粘结剂下熔覆层性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 熔覆层性能测试和分析 |
| 4.2.1 复合助剂添加量对熔覆层收缩率的影响 |
| 4.2.2 复合助剂添加量对熔覆层气孔和夹渣率的影响 |
| 4.2.3 复合助剂添加量对熔覆层显微硬度的影响 |
| 4.2.4 感应熔覆工艺对熔覆层气孔和夹渣率的影响 |
| 4.2.5 感应熔覆工艺对熔覆层显微硬度的影响 |
| 4.2.6 复合助剂在高温熔覆过程中的作用机理 |
| 4.2.7 复合助剂的脱氧造渣效果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 WC含量对涂层耐高温磨损性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 涂层耐高温磨损性能分析 |
| 5.2.1 WC粉末形貌和结晶性分析 |
| 5.2.2 WC添加量对预置层烘干和熔覆性能的影响 |
| 5.2.3 复合助剂脱氧造渣效果分析 |
| 5.2.4 WC添加量对涂层物相组成和显微硬度的影响 |
| 5.2.5 WC添加量对涂层元素分布的影响 |
| 5.2.6 WC添加量对涂层摩擦系数和磨损失重量的影响 |
| 5.2.7 WC添加量对涂层磨痕形貌和磨损深度的影响 |
| 5.2.8 不同WC含量下涂层高温磨损机理分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 WC含量对涂层耐热疲劳性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 涂层热疲劳性能分析 |
| 6.2.1 热疲劳失效后涂层表面氧化产物分析 |
| 6.2.2 热疲劳后涂层表面裂纹形貌和微区元素分析 |
| 6.2.3 热疲劳后涂层截面裂纹形貌和元素扩散情况分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 WC含量对涂层耐蚀性能的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 涂层耐蚀性能分析 |
| 7.2.1 不同WC含量对涂层浸泡腐蚀失重量的影响 |
| 7.2.2 不同WC含量对涂层电化学性能的影响 |
| 7.2.3 不同WC含量对涂层腐蚀形貌和产物的影响 |
| 7.2.4 腐蚀后腐蚀液元素含量的分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（5）自修复微胶囊在水泥混凝土路面中的开裂行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水泥混凝土的自修复研究现状 |
| 1.2.2 微胶囊对水泥混凝土的自修复研究 |
| 1.2.3 多尺度分析方法 |
| 1.2.4 国内外研究现状评述 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 自修复水泥混凝土路面多尺度模型的建立 |
| 2.1 自修复水泥混凝土路面多尺度模型的尺度划分 |
| 2.2 水泥净浆中各相的体积分数计算 |
| 2.2.1 水泥水化模型的建立 |
| 2.2.2 水泥净浆中各相体积分数的确定 |
| 2.2.3 水泥净浆中各相体积分数的验证 |
| 2.3 水泥砂浆/混凝土中各相体积分数的确定 |
| 2.4 自修复水泥混凝土中各相体积分数的确定 |
| 2.5 多尺度几何模型的建立方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 自修复水泥混凝土等效热力学参数预估 |
| 3.1 细观力学基本理论介绍 |
| 3.1.1 Mori-Tanaka方法 |
| 3.1.2 复合球模型 |
| 3.1.3 广义自洽模型 |
| 3.1.4 分步夹杂方法 |
| 3.2 水泥混凝土等效弹性常数预估 |
| 3.2.1 水泥净浆的等效弹性常数预估 |
| 3.2.2 水泥混凝土等效弹性常数预估 |
| 3.2.3 水泥混凝土等效弹性常数的验证 |
| 3.3 微胶囊的等效热力学参数预估 |
| 3.3.1 微胶囊等效弹性常数预估 |
| 3.3.2 微胶囊等效热膨胀系数预估 |
| 3.4 自修复水泥混凝土等效热力学参数预估 |
| 3.4.1 自修复水泥混凝土等效弹性常数预估 |
| 3.4.2 自修复水泥混凝土等效热膨胀系数预估 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 水泥混凝土路面中微胶囊抗裂性分析模型研究 |
| 4.1 水泥混凝土路面温度场分析 |
| 4.1.1 温度翘曲应力分析 |
| 4.1.2 水泥混凝土路面温度场分析 |
| 4.2 车辆和温度荷载作用下水泥混凝土路面应力分析 |
| 4.2.1 模型的假设和基本参数 |
| 4.2.2 水泥混凝土路面的应力分析 |
| 4.2.3 应力集中位置确定 |
| 4.3 基于耦合多尺度的微胶囊囊壁应力分析 |
| 4.3.1 耦合多尺度原理 |
| 4.3.2 周期性边界条件 |
| 4.3.3 微胶囊囊壁应力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水泥混凝土路面中微胶囊的抗裂性分析 |
| 5.1 微胶囊物理参数对囊壁应力的影响 |
| 5.1.1 囊壁弹性模量对囊壁应力的影响 |
| 5.1.2 微胶囊尺寸对囊壁应力的影响 |
| 5.1.3 囊壁厚度/囊芯半径比对囊壁应力的影响 |
| 5.2 超载率对囊壁应力的影响 |
| 5.3 微胶囊在水泥混凝土中的抗裂性评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 水泥混凝土路面中微胶囊可裂性分析模型研究 |
| 6.1 裂纹扩展数值模拟方法 |
| 6.1.1 扩展有限元 |
| 6.1.2 内聚力模型 |
| 6.2 水泥混凝土中微胶囊的断裂模拟方法 |
| 6.3 断裂力学基本理论 |
| 6.3.1 裂纹的主要型式 |
| 6.3.2 裂纹尖端应力场和位移场 |
| 6.3.3 应力强度因子的计算 |
| 6.3.4 裂纹扩展判定准则 |
| 6.4 基于扩展有限元与内聚力模型的微胶囊可裂性分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 水泥混凝土路面中微胶囊的可裂性分析 |
| 7.1 囊壁弹性模量对微胶囊可裂性的影响 |
| 7.2 粘结强度对对微胶囊可裂性的影响 |
| 7.3 囊壁厚度/囊芯半径比对微胶囊可裂性的影响 |
| 7.4 微胶囊的可裂性评价 |
| 7.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 创新点 |
| 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）多尺度复合材料力学研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 多尺度理论分析方法 |
| 1.1 代表单元 |
| 1.2 微纳米尺度相关理论 |
| 1.2.1 Cauchy-Born准则 |
| 1.2.2 非局部理论 |
| 1.3 细观尺度相关理论 |
| 1.3.1 直接等效方法 |
| 1.3.2 基于变分原理的定界法 |
| 1.3.2. 1 Voigt上限与Reuss下限 |
| 1.3.2. 2 Hashin-Shtrikman上、下限 |
| 1.3.2. 3 定界法的发展及应用 |
| 1.3.3 基于夹杂理论的等效方法 |
| 1.3.3. 1 稀疏法 (Dilute Method) |
| 1.3.3. 2 自洽法 (Self-Consistent Method) |
| 1.3.3. 3 广义自洽法 (Generalized Self-Consistent Method) |
| 1.3.3. 4 Mori-Tanaka方法 |
| 1.3.3. 5 微分法 (Differential Scheme) |
| 1.3.3. 6 各种方法的比较及应用 |
| 1.3.4 细观力学强度分析方法 |
| 1.3.4. 1 剪滞理论 |
| 1.3.4. 2 内聚力模型 |
| 1.4 宏观尺度理论 |
| 1.4.1 层合板理论的发展 |
| 1.4.2 强度分析及强度准则 |
| 2 多尺度计算模拟方法 |
| 2.1 基本计算方法介绍 |
| 2.1.1 渐近展开均匀化方法 |
| 2.1.2 胞元法 |
| 2.1.3 Voronoi单元有限元法 (VCFEM) |
| 2.1.4 分子结构力学方法 (MSM) |
| 2.1.5 原子尺度有限元方法 (AFEM) |
| 2.2 非均匀连续介质的多尺度模拟 |
| 2.2.1 顺序多尺度方法 |
| 2.2.2 弱耦合多尺度方法 |
| 2.2.3 强耦合多尺度方法 |
| 2.3 涉及离散体的多尺度模拟 |
| 2.3.1 顺序多尺度方法 |
| 2.3.2 原子模拟与连续介质模拟直接耦合的多尺度方法 |
| 2.3.2. 1 强耦合方法 |
| 2.3.2. 2 弱耦合方法 |
| 2.3.3 基于分子间作用势函数的多尺度方法 |
| 2.3.4 其他方法 |
| 3 多尺度分析方法应用实例 |
| 3.1 纳米复合材料的多尺度分析[375, 414-416] |
| 3.1.1 多层级失效理论分析[375, 414-416] |
| 3.1.2 原子-连续体多尺度数值模拟[375] |
| 3.2 非均质材料冲击损伤的多尺度分析[426] |
| 3.3 随机排布网络结构的多尺度分析[106, 436, 437] |
| 3.3.1 碳纳米管网络的多尺度模型 |
| 3.3.2 关键局部几何特征分析[436] |
| 3.3.3 碳纳米管网络的刚度[436, 437] |
| 3.3.4 碳纳米管薄板的面外弯曲特性分析[106] |
| 3.4 具有多级自相似结构的多尺度分析[313, 446-448] |
| 3.4.1 超级碳纳米管的多尺度分析[313, 447, 448] |
| 3.4.2 分形碳纳米管束的多尺度研究[446] |
| 4 结论和展望 |
（7）关于含均匀应力应变夹杂的二维问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 一般夹杂问题研究现状 |
| 1.3 含有均匀场的夹杂问题研究现状 |
| 1.4 半平面内含有均匀场的夹杂问题 |
| 1.5 含有均匀场的纳米夹杂问题 |
| 1.6 本文工作安排 |
| 第二章 含均匀应变夹杂的反平面问题 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本方程与问题描述 |
| 2.3 一般解法 |
| 2.3.1 全纯函数f0(z)的存在性 |
| 2.3.2 Newton-Raphson迭代法 |
| 2.4 数值算例 |
| 2.4.1 夹杂内部均匀应变的范围 |
| 2.4.2 夹杂的对称性 |
| 2.4.3 夹杂形状对远处载荷的依赖性 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 含均匀应力夹杂的平面问题 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本方程与问题描述 |
| 3.3 问题分析 |
| 3.4 数值结果 |
| 3.4.1 远处载荷的范围以及第二类夹杂内部应力的范围 |
| 3.4.2 夹杂形状对远处载荷的依赖性 |
| 3.4.3 多个对称或旋转对称夹杂 |
| 3.5 结论 |
| 第四章 含均匀应变夹杂的半平面问题 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 求解过程 |
| 4.3.1 解析延拓 |
| 4.3.2 全纯函数g(z)的存在性以及夹杂形状的确定 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 半平面内的单个夹杂 |
| 4.4.2 半平面内的多个夹杂 |
| 4.4.3 半平面内的对称夹杂 |
| 4.4.4 夹杂形状对本征应变的依赖性 |
| 4.5 总结 |
| 第五章 界面效应下含均匀应变单个夹杂的反平面问题 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基本公式 |
| 5.3 问题描述 |
| 5.4 求解方法 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 算法验证 |
| 5.5.2 界面应力跳跃与夹杂形状的关系 |
| 5.6 结论 |
| 第六章 界面效应下含均匀应变周期夹杂的反平面问题 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.3 求解过程 |
| 6.4 结果分析 |
| 6.5 结论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）锂离子电池中电极分层、电化学反应和优化充电的力学问题分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 锂离子电池基础 |
| 1.4 国内外研究概况 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第二章 电极分层的起始时间和特征尺寸 |
| 2.1 问题描述和基本理论 |
| 2.2 分层起始时间和特征尺寸 |
| 2.2.1 负极充电 |
| 2.2.2 负极放电 |
| 2.2.3 正极充电 |
| 2.2.4 正极放电 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 刚性基体上的电极分层 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 基本方程和求解 |
| 3.2.1 基本位移解 |
| 3.2.2 不同分层阶段的连续条件 |
| 3.2.3 弱界面和无径向浓度梯度假设 |
| 3.3 参数影响和误差分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 应力对电化学反应的影响 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 修正的Butler-Volmer方程 |
| 4.3 电压滞后和实验验证 |
| 4.3.1 实验结果和分析 |
| 4.3.2 应力计算 |
| 4.3.3 锂化和脱锂化的电压间隙 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 考虑应力和时间的充电方法 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 扩散和应力分析 |
| 5.2.1 任意初始条件的浓度场 |
| 5.2.2 扩散诱导应力 |
| 5.3 充电方法 |
| 5.3.1 两阶段充电 |
| 5.3.2 三阶段充电 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 第二章中控制方程以及核函数的表达式 |
| 附录二 常数变易法求解第三章中控制方程 |
| 附录三 第三章中未知数的确定 |
| 附录四 第四章中关于浓度均匀假设的讨论 |
| 附录五 第五章中关于非常数偏摩尔体积的讨论 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读博士学位期间所参与的项目 |
| 致谢 |
（9）纳米压痕结合有限元模拟研究微纳米TaC陶瓷的力学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微纳米结构陶瓷研究概况 |
| 1.2.1 微纳米结构陶瓷国内外发展状况 |
| 1.2.2 微纳米结构TaC陶瓷力学性能的研究与发展 |
| 1.3 纳米压痕技术简介 |
| 1.3.1 纳米压痕技术的一般概念 |
| 1.3.2 纳米压痕技术的应用 |
| 1.3.3 纳米硬度和弹性模量的测量 |
| 1.3.4 纳米压痕技术结果的影响因素 |
| 1.3.5 纳米压痕表征材料的弹-塑性性能 |
| 1.4 课题的主要内容及意义 |
| 1.4.1 目的及意义 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 2 微纳米结构TaC陶瓷的制备及研究方法 |
| 2.1 实验材料及制备方法 |
| 2.2 实验设备及仪器 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 连续刚度法 |
| 2.3.2 量纲分析法及有限元模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 微纳米结构TaC陶瓷的组织及力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微纳米结构TaC陶瓷层的组织及物相分析 |
| 3.2.1 微纳米结构TaC陶瓷层的物相组成 |
| 3.2.2 微纳米结构TaC陶瓷层的组织特征 |
| 3.3 微纳米结构TaC陶瓷的硬度及弹性模量 |
| 3.4 微纳米结构TaC陶瓷的塑性变形行为 |
| 3.4.1 同一加载速率不同载荷对塑性变形行为的影响 |
| 3.4.2 同一载荷不同加载速率对塑性变形行为的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 纳米压痕有限元分析模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元仿真平台、求解器及单位的选择 |
| 4.2.1 有限元仿真平台的选择 |
| 4.2.2 求解器的选择 |
| 4.2.3 ABAQUS的单位系统选择 |
| 4.3 纳米压痕有限元模型的建立 |
| 4.3.1 几何模型与材料属性设定 |
| 4.3.2 有限元网格与单元类型 |
| 4.3.3 有限元分析步与边界条件 |
| 4.3.4 接触分析 |
| 4.3.5 查看分析结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 微纳米结构TaC陶瓷屈服强度的确定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 纳米压痕问题的量纲分析 |
| 5.3 载荷-位移曲线的确定 |
| 5.4 无量纲函数的确定 |
| 5.4.1 无量纲函数Φ(σ_(yc)/E_s,n_c,E_c/E_s)的确定 |
| 5.4.2 无量纲函数Ψ(σ_(yc)/E_s,n_c,E_c/E_s)的确定 |
| 5.5 基于纳米压痕实验的微纳米结构TaC陶瓷屈服强度σ_y的确定 |
| 5.6 量纲分析及有限元模型的正确性验证 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 存在问题及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
（10）细观混凝土分析模型与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 混凝土静态力学性能研究现状 |
| 1.2.1 细观力学有限元法 |
| 1.2.2 细观力学理论预测法 |
| 1.2.3 过渡区界面的影响 |
| 1.2.4 混凝土细观力学研究小结 |
| 1.3 混凝土动态力学性能研究现状 |
| 1.4 氯盐对混凝土耐久性影响研究现状 |
| 1.4.1 氯离子在混凝土中扩散行为 |
| 1.4.2 氯离子诱发钢筋锈蚀力学行为 |
| 1.4.3 氯盐诱发混凝土锈蚀研究小结 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 参考文献 |
| 上篇 细观单元等效化方法及应用 |
| 第2章 细观单元等效化方法 |
| 2.1 细观单元等效化方法基本思想 |
| 2.2 细观单元等效力学特性 |
| 2.2.1 Voigt 并联分析模型 |
| 2.2.2 两相介质细观单元等效力学性能 |
| 2.3 细观单元弹性模量统计特性分析 |
| 2.3.1 Weibull 分布理论 |
| 2.3.2 混凝土随机骨料试件 |
| 2.3.3 湿筛混凝土弹模数据统计分析 |
| 2.3.4 骨料空间分布随机性的影响 |
| 2.3.5 不同级配对混凝土非均匀性的影响 |
| 2.3.6 混凝土材料特征单元尺度 |
| 2.3.7 本节讨论与小结 |
| 2.4 算例验证分析与讨论 |
| 2.4.1 混凝土细观力学模型的建立 |
| 2.4.2 混凝土单轴拉伸破坏研究 |
| 2.4.3 混凝土单轴压缩破坏研究 |
| 2.4.4 计算量初步对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 附录A：离散系数C的理论解 |
| 参考文献 |
| 第3章 初始缺陷对混凝土变形及破坏行为影响 |
| 3.1 多孔混凝土等效力学性质 |
| 3.1.1 多孔混凝土有效模量 |
| 3.1.2 多孔混凝土有效强度及峰值应变 |
| 3.1.3 案例分析与讨论 |
| 3.1.4 讨论与小结 |
| 3.2 当前孔隙率与体应变定量关系 |
| 3.3 多孔混凝土材料有效本构关系确定 |
| 3.4 等效本构关系模型的验证 |
| 3.5 混凝土细观力学模型 |
| 3.6 不考虑孔隙率变化时混凝土反应分析 |
| 3.6.1 单轴拉伸条件下多孔混凝土反应 |
| 3.6.2 孔隙随机分布形式的影响 |
| 3.6.3 单轴压缩条件下多孔混凝土反应 |
| 3.7 考虑孔隙率变化时混凝土反应分析 |
| 3.7.1 混凝土细观单元力学特性 |
| 3.7.2 混凝土单轴拉伸/压缩破坏行为 |
| 3.8 本章小结 |
| 附录 A：力学参数确定 |
| 参考文献 |
| 第4章 多孔湿态混凝土等效力学特性理论分析 |
| 4.1 饱和混凝土有效力学性质 |
| 4.1.1 饱和混凝土弹性模量 |
| 4.1.2 饱和混凝土抗拉强度及峰值应变 |
| 4.1.3 案例分析与讨论 |
| 4.1.4 讨论与小结 |
| 4.2 非饱和混凝土有效力学性质 |
| 4.2.1 非饱和混凝土微/细观结构 |
| 4.2.2 非饱和混凝土宏观力学性能 |
| 4.2.3 案例分析与讨论 |
| 4.2.4 讨论与小结 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 界面过渡区对混凝土静态力学性能影响分析 |
| 5.1 考虑界面影响时细观单元等效化思路 |
| 5.1.1 界面过渡区特征 |
| 5.1.2 力学性能等效化步骤 |
| 5.2 混凝土细观单元等效力学行为 |
| 5.2.1 第一步等效 |
| 5.2.2 第二步等效 |
| 5.3 混凝土细观数值模型建立 |
| 5.3.1 随机骨料模型及细观单元等效化模型 |
| 5.3.2 界面厚度及力学参数 |
| 5.4 数值结果分析与讨论 |
| 5.4.1 混凝土单轴拉伸破坏过程 |
| 5.4.2 混凝土单轴压缩破坏过程 |
| 5.4.3 混凝土梁弯拉破坏过程 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 混凝土静态破坏的三维细观数值模拟 |
| 6.1 非均质混凝土力学计算模型 |
| 6.2 混凝土三维细观数值模型 |
| 6.3 单轴加载破坏分析与讨论 |
| 6.3.1 单轴加载(拉/压)破坏过程 |
| 6.3.2 混凝土梁弯拉破坏过程 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 混凝土动态破坏行为的细观数值研究 |
| 7.1 混凝土动态拉伸破坏行为 |
| 7.1.1 混凝土细观组分力学行为描述 |
| 7.1.2 双边缺口混凝土试件拉伸破坏 |
| 7.1.3 单边缺口混凝土试块破坏模拟 |
| 7.1.4 L 形试件动态破坏模式分析 |
| 7.1.5 分析与讨论 |
| 7.2 混凝土动态压缩破坏行为 |
| 7.2.1 混凝土细观尺度计算模型 |
| 7.2.2 混凝土压碎破坏的率相关行为 |
| 7.2.3 分析与讨论 |
| 7.3 界面对混凝土动态破坏行为影响 |
| 7.3.1 混凝土细观尺度数值模型 |
| 7.3.2 混凝土试件动态破坏行为 |
| 7.3.3 分析与讨论 |
| 7.4 混凝土三维动态破坏力学行为 |
| 7.4.1 细观组分弹性损伤力学模型 |
| 7.4.2 细观单元动态等效本构关系 |
| 7.4.3 三维混凝土细观力学模型 |
| 7.4.5 数值计算结果及分析 |
| 7.4.6 讨论与小结 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第8章 混凝土细观断裂破坏行为模拟 |
| 8.1 扩展有限元法(XFEM)的基本理论 |
| 8.1.1 扩展有限元法(XFEM)的思想 |
| 8.1.2 有限元支配方程建立 |
| 8.1.3 开裂准则及扩展 |
| 8.1.4 虚拟裂纹模型(FCM) |
| 8.2 XFEM 法应用的几个算例 |
| 8.2.1 混凝土单轴拉伸破坏试验 |
| 8.2.2 混凝土梁弯拉破坏试验 |
| 8.2.3 Petersson 三点弯曲切口梁试验 |
| 8.2.4 Winkler L型板试验 |
| 8.3 XFEM 法模拟混凝土拉伸破坏行为 |
| 8.3.1 细观数值计算模型建立 |
| 8.3.2 计算结果与分析 |
| 8.3.3 讨论与小结 |
| 8.4 联合 XFEM 和 MEEM 法研究混凝土细观破坏 |
| 8.4.1 细观单元等效化方法简介 |
| 8.4.2 细观单元等效力学性质 |
| 8.4.3 算例分析与讨论 |
| 8.4.4 讨论与小结 |
| 8.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第9章 钢筋混凝土构件细观破坏数值分析 |
| 9.1 钢筋混凝土构件试验 |
| 9.1.1 钢筋混凝土构件尺寸效应研究背景 |
| 9.1.2 钢筋混凝土柱试验 |
| 9.2 钢筋及混凝土力学行为 |
| 9.2.1 钢筋及混凝土细观组分材料特性 |
| 9.2.2 钢筋与混凝土相互作用 |
| 9.3 钢筋混凝土块体轴压缩行为 |
| 9.3.1 立方体试件建立 |
| 9.3.2 数值结果分析与讨论 |
| 9.4 钢筋混凝土柱分析模型 |
| 9.4.1 宏观尺度模型 (Macroscale model) |
| 9.4.2 细观尺度模型 (Mesoscale model) |
| 9.5 钢筋混凝土柱破坏过程分析 |
| 9.5.1 宏观尺度模型结果 |
| 9.5.2 细观尺度模型结果 |
| 9.5.3 数值结果与试验结果对比 |
| 9.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第10章 复杂加载条件下混凝土细观破坏模拟的强度准则 |
| 10.1 混凝土细观组分力学行为 |
| 10.1.1 弹性损伤模型 |
| 10.1.2 混凝土塑性损伤本构模型 |
| 10.2 混凝土细观尺度计算模型 |
| 10.3 数值结果与讨论 |
| 10.3.1 数值计算的网格敏感性 |
| 10.3.2 双轴拉伸破坏模式 |
| 10.3.3 双轴压缩破坏模式 |
| 10.3.4 不同双轴加载比下破坏模式 |
| 10.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 下篇 氯盐环境下混凝土应力腐蚀的细观尺度数值方法 |
| 第11章 氯离子在混凝土中扩散行为研究 |
| 11.1 氯离子扩散问题研究进展简介 |
| 11.2 氯离子扩散的细观数值模拟 |
| 11.2.1 氯离子扩散行为基本理论 |
| 11.2.2 混凝土细观结构建立 |
| 11.2.3 数值方法可靠性验证案例分析 |
| 11.2.4 影响参数分析 |
| 11.2.5 讨论与小结 |
| 11.3 载荷作用下氯离子在饱和浆体中扩散 |
| 11.3.1 饱和水泥浆体当前孔隙率的确定 |
| 11.3.2 孔隙率及体应变的影响分析 |
| 11.3.3 饱和水泥浆体中氯离子扩散行为 |
| 11.3.4 讨论与小结 |
| 11.4 载荷对氯离子在非均质混凝土中扩散影响 |
| 11.4.1 荷载作用下氯离子扩散行为研究思路 |
| 11.4.2 力学及物理耦合计算模型建立 |
| 11.4.3 数值计算结果及分析 |
| 11.4.4 讨论与小结 |
| 11.5 本章小结 |
| 附录 A：氯离子等效扩散系数的均匀化 |
| 附录 B：Fick 第二定律 |
| 附录 C：初始孔隙率的估算 |
| 附录 D：混凝土试件单轴压缩破坏行为 |
| 参考文献 |
| 第12章 钢筋锈胀引发保护层开裂破坏行为研究 |
| 12.1 钢筋均匀锈蚀膨胀力学行为 |
| 12.1.1 锈胀力学问题及基本假定 |
| 12.1.2 保护层破坏研究的细观数值模型 |
| 12.1.3 数值结果与分析 |
| 12.1.4 讨论与小结 |
| 12.2 钢筋非均匀锈蚀膨胀力学行为 |
| 12.2.1 钢筋非均匀锈蚀理论 |
| 12.2.2 保护层混凝土锈胀破坏模拟 |
| 12.2.3 相关参数的影响分析 |
| 12.2.4 讨论与小结 |
| 12.3 本章小结 |
| 附录 A：宏观力学参数确定(I--均匀锈蚀部分) |
| 附录 B：宏观力学参数确定(II--非均匀锈蚀部分) |
| 参考文献 |
| 第13章 结论与展望 |
| 主要研究成果 |
| 论文的主要创新点 |
| 展望 |
| 读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、薄膜—半无限大基体复合材料界面剪应力分析（论文参考文献）
- [1]快堆中心测量柱抗热冲击包覆层结构设计研究[D]. 郑澍. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]高强接触异质颗粒摩擦界面弹流润滑及结构优化研究[D]. 陈克应. 武汉科技大学, 2020(01)
- [3]植入光纤光栅的CFRP损伤监测机理研究[D]. 赵子豪. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [4]冷涂敷感应熔覆镍基合金涂层及其性能研究[D]. 刘栋. 机械科学研究总院, 2019(03)
- [5]自修复微胶囊在水泥混凝土路面中的开裂行为研究[D]. 王黎. 长安大学, 2019(01)
- [6]多尺度复合材料力学研究进展[J]. 陈玉丽,马勇,潘飞,王升涛. 固体力学学报, 2018(01)
- [7]关于含均匀应力应变夹杂的二维问题研究[D]. 戴明. 南京航空航天大学, 2017(02)
- [8]锂离子电池中电极分层、电化学反应和优化充电的力学问题分析[D]. 吕浡. 上海大学, 2016(04)
- [9]纳米压痕结合有限元模拟研究微纳米TaC陶瓷的力学性能[D]. 邵甜甜. 西安理工大学, 2016
- [10]细观混凝土分析模型与方法研究[D]. 金浏. 北京工业大学, 2014(03)