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非线性本构关系的确立及其工程设计应用

非线性本构关系的确立及其工程设计应用袁龙江(天津城市建设学院200381)摘要:通过调研论证和实验研究,确立了适合我国玻纤复合材料工程设计的非线性本构方程。重点研究修正了Hahn-Tsai和Jones-Nelson两个非线性本构模型。改进了Jones-Nelson模型的参数确定方法;并采用应力叠加原理对该模型进行了合理有效的扩充。提出了双轴硬化系数的概念并加以表达式定量,研究表明,玻纤复合材料只存在双轴硬化现象。完成了玻纤复合树科层合板在复杂载荷下直到FPF(第一层破坏)发生时的非线性响应和刚度分析的全过程。单向偏轴拉伸实验,单向板和层合板的平面双轴实验证明,所确立的非线性本构关系是可行的,所提出的工程计算方法是精确实用的。关键词:玻璃纤维增强复合材料,本构关系,非线性THEESTABLISHMENTOFNONLINEARCONSTITUTIVERELATIONSHIPANDITSAPPLICATIONINENGINEERING...  (本文共6页) 阅读全文>>

《玻璃钢/复合材料》1940年60期
玻璃钢/复合材料

非线性本构关系的确立及莫工程设计应用(续)

非线性本构关系的确立及莫工程设计应用(续)袁龙江(天津城市建设学院300381)THEESTABLISHMENTOFNONLINEARCONSTITUTIVERELATIONSHIPANDITSAPPLICATIONINENGINEERINGDESIGN¥YuanLongjiang(TianjinInstituteofUrbanConstruction)3层合板物理非线性分析与工程计算方法3.1二程计算方法根据经典层合板理论,用层合板柔度表示的广义应力一应变关系为:图10层合板(Hahn—Tsai模型)源程序主框图为了简化问题,我们以工程上常用的对称层合板为研究对象,并假设外载荷面内弯矩M=0,式(15)可以简化为式中,[A〕JA;J一旧;JdZ。在弹性理论里Q;J为常量,而在考虑非线性时,oil是变化的,它是载荷的函数。由于变形协调,。卜小’。第K层的应变和应力分量可以表示为这就是非线性工程计算方法的基本思路。问题是QIJ如何...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国生物医学工程学报》1989年04期
中国生物医学工程学报

脐带静脉的单轴非线性本构关系

本文通过对人类脐静脉进行的单向拉伸试验,提出了修正的一维指数型应变能函数;并采用非线性最小二乘法,建立了脐V轴向应力应变的非线性本构关系。 实验方法 本文采用连环式分级微加载装置,进行脐静脉的单轴拉伸试验,以测定载荷与位移—一对应的关系。 试件取源于足月正常胎儿的脐带V。按照脐带静脉作动脉移植的处理方法,进行如下处理:首先用含有一定量肝素的Ringer’s溶液将脉V的血液冲洗干净,然后将其用1%戍二醛磷酸缓冲液,在4℃,浸泡48小时进行固定。而后仔细对脐V进行机械剥离,并储存于...  (本文共3页) 阅读全文>>

《力学与实践》2006年05期
力学与实践

对不可压黏弹材料非线性本构关系的探讨

式中b(t)布变关于猫弹性材料的本构关系前人提出了许多形式,包括线性[l,2}与非线性13一sl的.而不可压缩翁弹性固体材料的非线性本构是其中重要的组成部分,通过实验也验证了它们的正确性和适用性.不可压缩固体材料的非线性本构关系主要有BKZ理论、Lianis理论和Chirstensen理论等,它们有着不同的表现形式,通过下面的推导证明了上面3个理论在一定条件下有着相同的表现形式.,。EK·(‘卜‘K·八·(卜·)t·二(·)d一2八。(卜·)二K·(·)d·} p表示静水压力;二,k,拼为材料常数;a(t)和为材料函数;占托;是Kronecker符号;二‘,“和为变形梯度;E二:(t)和E(t)是Lagrange应1理论介绍1.1 BKZ理论BKz理论[5]是由Bernstein,Kearsley和zapas遵循Green一形vlin[8]理论和eoleman-NoutZI的方法研究有限应变的应力松弛问题,导出的不可压缩固体和流...  (本文共4页) 阅读全文>>

《力学学报》2001年06期
力学学报

磁致伸缩材料的非线性本构关系

概述 磁性材料已经在新技术中起着重要的作用,研究这些磁性材料的力学规律对于磁性材料的应用和发展至关重要11,2}.磁性材料在磁场中时,在磁化方向会发生伸长和缩短,这一现象称为磁致伸缩.磁致伸缩的产生是由于铁磁材料在居里点以下发生自发磁化,形成大量磁畴.在每一个磁畴内,晶格都发生形变,其磁化强度的方向是自发形变的主轴.在未外加磁场时,磁畴的磁化方向是随机取向的,不显示宏观效应.在外磁场中,大量磁畴的磁化方向转向外场,如果畴内磁化强度方向是自发形变的长轴,则材料在外场方向将伸长,这是正磁致伸缩.如果是短轴,则材料在外场方向将缩短,这是负磁致伸缩.工程中一般应用的是正磁致伸缩材料比a]. 磁致伸缩材料在方向相反的磁场作用下,形变方向不会改变.因此若仅加一个交变磁场,磁致伸缩材料的振动频率将为交变磁场的两倍,这种现象称为倍频效应.要得到与交流信号同步的磁致伸缩变化,就必须再加一个称为偏置磁场的直流磁场.同时,材料在一定的压力作用下,磁致...  (本文共9页) 阅读全文>>

《中国科学(G辑:物理学 力学 天文学)》2007年01期
中国科学(G辑:物理学 力学 天文学)

铁电-铁弹材料的非线性本构关系及其有限元实施

压电材料(大多数是铁电-铁弹材料),由于其力与电的耦合性质,而被广泛运用于智能结构的元件中,如启动器、传感器、换能器等.这类材料在极化以后,对于不是过分大的电场和应力变化的响应是线性的.随着压电器件的广泛应用,器件上作用荷载的变化范围很大,形状也日益复杂,压电材料对于荷载变化的响应已超出了线性范围,非线性的本构关系可能起着主要作用.因此,研究建立在非线性本构关系基础上的数值计算方法有重要意义.表示压电材料力-电耦合的非线性本构关系的滞回曲线在很多文献中可以查到.在建立压电材料非线性本构关系方面,很多学者做出了很大的努力.如Chen[1~4]等人建立在极化与电畴翻转机理之上的非线性本构关系,Kamlah[5]和Kamlah[6]等人建立在唯象方法基础上的非线性本构关系等.但是这些模型都不同程度地存在一些不足之处,因此进一步的研究是必要的.本文致力于建立一种压电材料的非线性本构关系,并提出一些关于非线性本构关系的假设和新观点.这个非...  (本文共17页) 阅读全文>>