您选择的条件: 天津大学机械工程学院
  • 随机植物短纤维复合材料界面性能对有效模量和拉伸行为的影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》

    摘要: 研究了界面性能对随机短云杉纤维增强聚丙烯(PP)复合材料宏观拉伸性能的影响。采用双线性内聚力模型(CZM)描述随机短云杉纤维和PP基体间非理想界面的力学行为,建立了含非理想界面的随机短纤维增强复合材料代表性单元(RVE)的二维有限元模型,考虑了纤维含量、长细比、随机分布和随机各向异性弹性以及PP基体弹塑性的影响;模拟了不同纤维含量复合材料的实验拉伸应力应变曲线。结果表明,短云杉纤维/PP基体间非理想界面刚度与复合材料有效弹性模量之间有单调递增的曲线关系,即E-K曲线;同一复合材料不同纤维含量的E-K曲线簇有一个临界交点。在交点右侧强界面刚度区复合材料有效模量随着纤维含量的增加而提高,在交点左侧弱界面刚度区有效模量随着纤维含量的增加而减少。三种不同体积含量10%、20%和49%的云杉/PP复合材料的非理想界面刚度可用E-K曲线和实验测得的宏观有效弹性模量确定,云杉/PP界面初始破坏位移和界面完全破坏位移也可根据模拟拉伸应力应变曲线确定。数值分析结果能用非理想界面刚度来解释和理解随机短植物纤维体积含量对复合材料宏观有效模量的影响。

  • 基于因子分析的简支梁桥损伤识别

    分类: 力学 >> 应用力学 提交时间: 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》

    摘要: 为了降低测量噪声对桥梁损伤检测结果的影响,提高检测方法在实际工程中的实用性,提出了一种基于因子分析的简支梁桥损伤识别方法。首先,对采集的位移信号进行因子分析,得到信号的公共因子和特殊因子,通过去除公共因子达到降噪目的。然后,采用统计方法和D-S证据理论对特殊因子进行处理并构造损伤指标。通过一个简支梁桥有限元模型的算例进行数值分析,讨论了噪声、车辆移动速度及质量对损伤识别产生的影响。结果表明:车速在30 ~80 km/h 范围内时,所提方法可以准确定位较小程度的结构损伤;此外,噪声和载质量对识别结果影响较小,满足实际工况需求,说明所提方法具有很强的抗噪能力和实用价值。

  • 基于多孔介质模型的养殖网箱周围流场特性研究

    分类: 力学 >> 应用力学 提交时间: 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》

    摘要: 为探讨鱼类养殖网箱对周围海域流场的影响,基于雷诺时均方程和Realizable k-s湍流模型,耦合多孔介质模型,建立了研究鱼类养殖网箱周围流场的三维水动力模型。根据典型养殖场的实际数据,分别对仅网衣作用、仅鱼类作用及网衣和鱼类共同作用下网箱周围流场进行数值模拟。结果表明综合考虑网衣和鱼类的作用时,网箱下游流速衰减最大可达85% ,流速约在6.5倍网箱直径处逐渐恢复;与仅鱼类作用和仅网衣作用相比,网箱内部及下游流速衰减程度明显增强,说明单独只考虑鱼或网都不能准确地描述鱼类养殖网箱周围的流场特性,须将二者结合考虑。