导读:本文包含了多尺度力学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:尺度,梯度,模型,力学,晶粒,结构,力学性能。
多尺度力学论文文献综述
刘晓晶,熊进标,程旭[1]（2019）在《超临界水冷堆辐照考验回路多尺度热工水力学分析》一文中研究指出作为第四代核能系统中唯一的水冷反应堆,超临界水冷堆(SCWR)具有系统简单、热效率高、经济和安全性好等优点.中国和欧盟联合发起了第七框架研究计划国际合作项目"超临界水冷堆燃料性能验证实验(Supercritical Water-cooled Reactor Fuel Qualification Test, SCWR-FQT)",该实验将对超临界水环境下的小型燃料组件进行性能测试,为实验回路进行设计、分析和验证,并为其设计分析和安全许可申请提供支持.本文从计算流体力学、子通道、系统安全角度出发,对整个系统进行多尺度的热工水力安全分析.本文还对子通道程序COBRA和系统程序ATHLET中的传热模型、摩擦阻力模型和湍流交混模型等进行了修改,使其适用于超临界水冷堆模拟.另外,本文通过交换堆芯出口压力、冷却剂进口温度、堆芯进口冷却剂流量、活性区的产热和摩擦因子等参数实现程序耦合,以得到更为精细的热工水力行为.结果表明,修改过后的程序适用于超临界水回路瞬态分析,现有的安全系统设计可保证组件实验段在事故情况下得到有效冷却. CFD计算结果表明,绕丝对棒束流体传热有较大影响;子通道结果表明角通道堵塞条件下包壳温度最高.同时,计算也证实了多尺度耦合程序可精准预测事故进程和参数分布.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2019年11期）
钱逸星,卢子兴,杨振宇[2]（2019）在《含缺陷缎纹编织复合材料力学性能的多尺度模拟》一文中研究指出为了兼顾计算精度和计算效率,宏细观模型相结合的多尺度方法近年来得到了广泛的应用。然而,由于不同尺度模型的网格节点不匹配,多尺度模型的界面处存在着严重的应力集中和不连续的现象,极大地影响了复合材料刚度和强度计算的精度。为此,本文提出一种通过在宏细观模型之间添加过渡区域的多尺度建模方法,建立了由细观区、过渡区和宏观均质区组成的有限元模型,实现了对界面处应力集中的有效缓解。在保证过渡区域的等效刚度连续的前提下,使得纤维和基体的力学性能从细观模型边界到宏观均质模型边界进行了平滑过渡。本文将上述多尺度方法应用于含孔五枚段二维编织复合材料试件的拉伸模拟,利用ABAQUS软件中的UMAT子程序实现了过渡区域材料属性的双曲线连续过渡。计算结果表明,过渡区域实现了刚度等效,宏观模型、细观模型与过渡区域界面处的应力集中均得到了有效的缓解。细观模型的刚度、强度和损伤演化的计算结果也比较准确。本文提出的这种多尺度建模方法简单有效,可望应用于含缺陷编织复合材料结构力学行为的高精度模拟。(本文来源于《中国力学大会论文集（CCTAM 2019）》期刊2019-08-25）
吴正环,叶勇,陈阳,董和生,吾兰[3]（2019）在《多尺度协同改性PF/RHDPE复合材料的力学与非等温结晶动力学性能对比》一文中研究指出制备了硅烷偶联剂(SCA)与马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)复合改性的3种不同尺度的杨木纤维(PF)增强增韧再生高密度聚乙烯(RHDPE)复合材料,并对比了叁种复合材料的力学性能与非等温结晶性能。结果显示,粒径为80目的协同改性PF可明显提升未改性的PF/RHDPE复合材料的拉伸强度、弯曲模量、以及冲击强度;复合材料的相对结晶度受降温速率和粒径共同作用,且前者作用较为重要;此外,Ozawa指数n将复合材料的结晶过程划分为一维以内和叁维以内两个生长阶段。(本文来源于《塑料工业》期刊2019年S1期）
周玉龙[4]（2019）在《混凝土力学性能的宏细观多尺度研究》一文中研究指出论文实现了两种基于Abaqus的二次开发方法,求解器层次的Fortran语言汇编和前后处理层次的Python语言汇编,并进行相关算例验证。采用基于Fortran语言的UMAT子程序进行二次开发,编制了完全弹性模型、大变形弹塑性模型和随动线性运动硬化模型等宏观层面上的材料子程序,对叁组不同尺寸的混凝土立方体试块进行了力学性能分析,数值计算结果符合相应理论推导,证明了本文针对UMAT子程序进行二次开发的叁个宏观本构模型可以较为准确地模拟混凝土构件的宏观力学性能。宏观层面上某个点在细观层面上可以看作是无数周期性重复排列的叁相单胞,因此选取合适的单胞单元,建立周期性边界条件,根据宏观某点处的应力-应变计算结果,计算出细观尺度下各子胞应力和应变值,结合均质化理论,将各子胞的应力应变进行平均,得到了破坏后的单胞应力和应变值。采用Abaqus软件建立了二维代表性体积单元,应用Python语言编制并施加周期性边界条件,然后进行了有限元计算,在计算过程中,单胞始终满足位移和应力边界条件,因此本文针对Abaqus二次开发的Python程序可以快捷添加单胞的周期性边界条件,完成细观单胞的力学性能分析。应用Abaqus软件提供的复合材料周期性单胞插件,生成了叁维细观单胞。通过内嵌程序施加边界条件,将宏观层面上计算出的某点的应变转化为位移荷载施加在单胞模型上,进行细观单胞叁维力学性能分析。对于不同尺寸的试块,无论拉伸还是压缩荷载,在相同的荷载下,构件尺寸越小,越容易破坏,但由于粗骨料的弹性模量较大,构件破坏时骨料的变形较小。对单胞中各个子胞进行均质化处理后进行力学性能分析,发现单胞的应变值与施加的应变曲线吻合程度较好,这也说明了本文所采用的方法能够考虑混凝土构件中不同构成材料的力学性能,能够对构件宏观层面上的破坏进行深入分析。(本文来源于《华北水利水电大学》期刊2019-06-01）
王悦月[5]（2019）在《结合水对原状黄土力学特性影响的多尺度研究》一文中研究指出原状黄土具有小密度,低湿度,结构松散,孔隙发育和显着的湿陷性等特征。黄土的工程性质与其内部结构和含水量密切相关,结合水是影响黄土强度特征的重要因素,结合水含量增加会破坏原状黄土的内部结构,从而降低原状黄土自身强度。本文以陕西富平县石川河地区的原状黄土为研究对象,采用叁轴压缩、电镜扫描等室内试验方法,结合离散元的数值模拟方法,从土体的宏观、微观和细观角度入手,系统研究了结合水对黄土力学性能及变形特性的影响。(1)通过室内叁轴压缩试验,分析了不同结合水含量的原状土试样以及在饱和含水率条件下的重塑土试样在固定围压下的变形及力学特性;分析了强结合水含量(w=10%)和弱结合水(w=25%)含量的试样在变围压下的变形及力学特性,研究了不同结合水和不同围压对原状黄土力学特性的影响。结果表明:弱结合水是影响土样变形的主要因素;随着结合水含量的提高,原状黄土的结构性越弱;提出以强、弱结合水的分界含水率作为区分原状黄土弱应变硬化和强应变硬化的分界含水率;结构性参数对原状黄土的压缩特性显示出良好的灵敏性。(2)进行电镜扫描试验,对原状黄土的微观结构进行了定性分析,分别对比了不同结合水和不同围压条件下的试样微观结构上的差异,从微观机理上对原状黄土的压缩特性进行了解释,并应用IPP(Image-Pro Plus)软件进行定量分析。结果发现:强结合水含量下的土样颗粒直径偏大,颗粒多向扁圆形发展;以弱结合水为主的试样颗粒(孔隙)的圆形程度、形状复杂度及定向性均高于强结合水含量下的黄土;强结合水含量下土样的镶嵌孔隙和架空孔隙的比率偏小,说明强结合水下土样的结构性较强;随着围压的增大,颗粒发生破碎并以小直径为主;大、中孔隙减少明显,细小孔隙增多。(3)基于室内叁轴压缩试验,应用离散元建立叁维颗粒流数值模型,进行细观参数标定,对结合水含量为10%和25%下原状黄土叁轴压缩试验进行了数值模拟,获得了模型应力曲线、破坏形式、接触力分布、孔隙率分布的变化规律;计算结果与宏观应力特性相符合,表明所建模型合理、有效。(本文来源于《长安大学》期刊2019-04-26）
张元章[6]（2019）在《临氢环境中抗氢钢力学性能的多尺度研究》一文中研究指出抗氢钢是用于制造工作在氢或氢同位素环境中的结构件的一类特殊钢材,制造贮氢或氢同位素的压力容器是其典型应用之一。贮氢或氢同位素压力容器的结构安全性是其研制和使用中的一个重要问题。目前,制造贮氢或氢同位素压力容器的抗氢钢以奥氏体不锈钢为主,虽然比铁素体钢或马氏体钢受氢或氢同位素影响更小,但氢或氢同位素仍然会对材料及构件的力学性能产生不可忽略的影响。本文以HR-2抗氢不锈钢(以下简称HR-2钢或抗氢钢)为例,针对氢对该类不锈钢力学性能的影响问题,利用新发展起来的实验技术无损地测得材料的一些宏、微观尺度的关键信息,再以这些关键信息为依据,开展相关数值模拟方法与应用研究、以及氢对不锈钢力学性能的影响规律研究。其中,实验测试包括:通过中子衍射应力测量技术获得材料较深范围内的应力分布数据;通过中子小角散射测量技术获取材料内部纳米尺度微结构的尺寸、含量、比表面积等信息。中子在线观测证实:在HR-2钢拉伸和断裂过程中,没有明显的相变发生;对拉伸断裂后试样的观测证实,在断裂区(宏观线尺度cm级的范围)内,HR-2钢仍然只有FCC晶相的衍射峰。依据中子小角散射测试的结果,微孔洞型缺陷在HR-2钢试样的拉伸和断裂过程中没有明显变化,不是断裂的主导因素。利用分子动力学-近场动力学(MP-PD)关联的多尺度模型框架建立了描述氢原子对HR-2钢影响的微观-细观-宏观模型体系。建立的模型体系可以计算HR-2钢在不同内部氢浓度下的弹性模量、屈服强度、断面收缩率。模拟得到的定性关系与实验测量一致。直接以实测信息为模型输入数据,计算得到的屈服强度较实验值偏低,但相差不超过10%;计算得到的断面收缩率比实验值偏高,在氢浓度大于0.0004的范围内,两者相差不超过10%。通过观察计算中自动生成的大量精细尺度的模拟结果,对HR-2钢的抗氢脆性能形成如下认识:当孪晶界间的线特征距离为100nm左右且倾角为43.31°时,在拉伸应力作用下,位错可以在孪晶界附近生成和聚集,并且晶体可以从孪晶界断开,形成微裂纹,而在这个过程中,没有FCC相以外的其它相出现。该模拟结果与中子在线观测结果一致。处在FCC相间隙中的H原子的位置具有相对稳定性,只有在模拟初始时刻随机指定的空间位置距离孪晶界小于5nm时,氢原子才会明显地向晶界移动,并且使微裂纹更早地产生。这一H原子在FCC相间隙中的位置稳定性是HR-2钢抗氢脆的重要机理。同时,模拟显示,氢吸附降低表面能和氢致晶格脆化的共同作用,主导了HR-2钢在宏观尺度的氢脆现象。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-01）
陈运启,周剑秋[7]（2019）在《梯度纳米晶体材料的多尺度力学行为研究》一文中研究指出建立晶粒尺寸梯度分布的表面纳米晶材料本构模型。运用分子动力学模拟软件,得到了梯度单晶铜试样的拉伸应力-应变曲线以及原子构型图。结果表明:计算得到的应力-应变曲线与实验数据大体一致。这种梯度结构使得材料的整体流变应力增加了10%以上。随着应变的增大,曲线会有一段隆起的部分,这与位错的形核以及晶界的限制紧密相关。当应变增加到3%、7%时,小晶粒区域先有位错运动,然后产生堆积缠绕,起到了强化作用。并且,大晶粒使得位错更易从小晶粒向大晶粒区域运动,从而抑制了小晶粒区域裂纹的形成,提高了材料的延展性。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年06期）
周昊飞[8]（2019）在《梯度纳米结构金属力学性能、变形机理和多尺度计算研究进展》一文中研究指出近年来,梯度纳米结构金属因其优越的力学性能和独特的塑性变形机理受到广泛关注,已成为材料与力学学科的热点和前沿.论文首先介绍梯度纳米结构金属的强度、塑性、加工硬化和抗疲劳等核心力学性能,以及晶粒长大、塑性应变梯度和几何必需位错等塑性变形机理及其力学研究.其次介绍梯度纳米结构金属的多尺度计算与模拟研究.最后讨论梯度纳米结构金属研究领域存在的挑战.(本文来源于《固体力学学报》期刊2019年03期）
张炜[9]（2019）在《金属粉末高速压制中多尺度力学特性及致密化机制》一文中研究指出金属粉末高速压制技术作为较为新型的动态压制成形方式,其原理是将高速冲击载荷快速作用于粉体,进而使粉体在极短的时间内完成致密化过程。较普通压制技术,粉末高速压制技术具有压制效率高、压坯密度高、压坯密度分布均匀等特点,而目前粉末高速压制中的致密化机理尚未完全明确。金属粉末属于颗粒物质范畴,对其微观、介观、宏观构成的多尺度力学特性演化展开分析有助于进一步揭示其压制中的致密化机理。本文将颗粒物质理论与粉末高速压制理论结合,主要研究了介观力链量化特性、宏观应力传播特性、力链与应力多尺度间联系、力链演化与致密化过程之间的联系,并开展相应的粉末高速压制实验,探究其致密化过程中应力动态变化过程与边壁摩擦特性变化,从而进一步拓展金属粉末高速压制致密化过程研究的理论基础。首先,基于离散元法建立铁粉末高速压制模型。针对介观尺度力链问题,根据力链成链准则及检索识别算法,提取相应高速压制中力链信息,同时采用力链长度、强度、方向系数、准直系数对力链特性进行量化分析。进而分析不同摩擦系数、冲击速度、初始密集程度对力链量化特性动态演化的影响,同时讨论力链量化特性与压坯致密度间的联系,并着重对力链长度与其它力链量化特性间关联机制展开研究。其次,针对宏观体系内应力传递分布问题,利用动态测量圆捕捉离散粉体内部应力变化,分析整体应力大小、分布及主应力方向性变化。并根据相应应力传播速度分析方法,获取不同冲击速度、初始密集程度及颗粒间摩擦系数下正、反向应力传播速度变化,阐明高速压制中应力传播演化机理。同时,将介观力链与宏观应力结合分析,探究力链分布、量化特性与应力分布、传播、方向特性间影响作用机理。第叁,研究了力链演化与高速压制致密化过程的关联,通过孔隙率、配位数、径向分布函数对高速压制中体系结构演化进行量化表征,结合力链分布、方向性的变化,阐明了粉体介观尺度力链对其高速压制中致密化行为影响机制。最后,针对高速压制致密化过程中边壁摩擦及应力快速动态变化问题,利用重锤式粉末高速压制装置开展相应的铁粉末高速压制实验,获取压坯密度变化规律,同时验证离散元模型可靠性,并结合Janssen-Walker模型及高速动态应变采集技术,分析侧壁不同位置及上、下模冲应力演化与边壁摩擦系数变化,以及应力、摩擦系数峰值与冲击高度间的关联,并初步探讨了边壁摩擦系数峰值与致密化程度间的联系。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-03-01）
马奔奔[10]（2018）在《基于多尺度粗糙接触力学的无垫圈螺栓连接密封性研究》一文中研究指出随着现代科技的进步以及机械装备不断地向高速、重载和精密等方向发展,人们越来越多地发现相接触的表面先天含有的粗糙度,会对机械整体的力学性能和工作状态(比如螺栓连接系统密封性)起到至关重要的作用。然而,关于不考虑粘附的粗糙接触分析依然是一个极具挑战性的开放课题,主要是因为粗糙表面具有多尺度和分形的性质。本文的研究目的是在理论上提出一个粗糙接触力学模型,可以用来定量地评估粗糙界面间的接触状态;并进一步的在工程应用上,将粗糙接触力学和粗糙渗透理论推广到无垫圈螺栓连接系统的密封性研究中,集中解决其轻量化设计和泄漏率预测这两方面难题。目前,世界上主流的粗糙接触理论大体上可以分为以下两大类:由Greenwood和Williamson提出的在小载荷下较为准确的多峰接触模型(G-W模型);由Persson提出的在压力大到完全接触的情况下准确的基于放大率的压力扩散理论(Persson模型)。为了在整个压缩过程中都能够成功地预测粗糙表面间接触状态,本文将Persson的放大率(或者动态分辨率)的思想融合到G-W-的粗糙表面的球型粗糙峰表征方式里,进而提出了一个基于放大率的多峰接触模型(Magnification-based multi-asperity model,本文简称为MBMA模型)。该模型考虑了粗糙表面所具有的多尺度和峰间变形耦合的特点,其主要思想是将原来复杂的接触问题分解为一系列在形貌上更为简单的“接触孤岛”的子问题。得益于G-W模型可显式表达结果的优点,本文提出的MBMA方法也很容易数值实现。同时,相比其他G-W类型的理论模型,MBMA方法计算的接触面积也更加精确。此外,在预测载荷与接触界面平均间距的关系时,本文提出的MBMA方法在数值上可以有效地连接Persson和G-W的结果;我们在理论上也严格证明,在趋近完全接触的极限状态,MBMA模型也可以自然连接胡克定律。最后,为了评估MBMA方法的有效性,我们还与文献中的分子动力学模拟和实验结果进行了对比,证实本文的理论模型是可靠的。无垫圈螺栓连接因为是两个金属面之间的直接接触,所以存在着很多需要考虑表面粗糙度影响的界面问题,例如密封性分析。鉴于目前世界上大多数的螺栓连接设计标准(如ASME、Eurocode)都不是基于密封性考量的,且现行的泄漏率预测方法也不适用于多个螺栓密排连接结构。本文致力于将粗糙接触力学的理论推广到螺栓连接的密封性研究中,集中解决其轻量化设计和泄漏率预测这两方面难题。首先,本文总结了限制无垫圈螺栓连接研究的两个主要因素,即过多耦合在一起的几何设计变量和安装边间复杂的接触状态。随后,本文采用ABAQUS有限元分析和螺栓连接等效力学模型相结合的方式,成功地解决了上述两个难点。通过对连接系统的几何参数与密封失效的相关性分析,(相互独立)设计变量的数目被成功地减为叁个,即安装边厚度、螺栓间距和螺栓型号。通过系统地分析安装边间接触压力的分布情况,我们厘清了影响接触压力分布的主要因素,并量化了接触区域的尺寸。在上述研究的基础上,本文对无垫圈螺栓连接系统的轻量化设计进行了优化列式和数值实现。最后,本文基于粗糙渗透理论提出了更适合无垫圈密排螺栓连接系统的泄漏预测方法。叁维有限元算例的结果和本文的理论预期吻合良好,证明了本文提出的螺栓连接系统轻量化设计方法和等效力学模型的可靠性和实用性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-12-15）
多尺度力学论文开题报告
（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：
为了兼顾计算精度和计算效率,宏细观模型相结合的多尺度方法近年来得到了广泛的应用。然而,由于不同尺度模型的网格节点不匹配,多尺度模型的界面处存在着严重的应力集中和不连续的现象,极大地影响了复合材料刚度和强度计算的精度。为此,本文提出一种通过在宏细观模型之间添加过渡区域的多尺度建模方法,建立了由细观区、过渡区和宏观均质区组成的有限元模型,实现了对界面处应力集中的有效缓解。在保证过渡区域的等效刚度连续的前提下,使得纤维和基体的力学性能从细观模型边界到宏观均质模型边界进行了平滑过渡。本文将上述多尺度方法应用于含孔五枚段二维编织复合材料试件的拉伸模拟,利用ABAQUS软件中的UMAT子程序实现了过渡区域材料属性的双曲线连续过渡。计算结果表明,过渡区域实现了刚度等效,宏观模型、细观模型与过渡区域界面处的应力集中均得到了有效的缓解。细观模型的刚度、强度和损伤演化的计算结果也比较准确。本文提出的这种多尺度建模方法简单有效,可望应用于含缺陷编织复合材料结构力学行为的高精度模拟。
（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。
多尺度力学论文参考文献
[1].刘晓晶,熊进标,程旭.超临界水冷堆辐照考验回路多尺度热工水力学分析[J].中国科学:物理学力学天文学.2019
[2].钱逸星,卢子兴,杨振宇.含缺陷缎纹编织复合材料力学性能的多尺度模拟[C].中国力学大会论文集（CCTAM2019）.2019
[3].吴正环,叶勇,陈阳,董和生,吾兰.多尺度协同改性PF/RHDPE复合材料的力学与非等温结晶动力学性能对比[J].塑料工业.2019
[4].周玉龙.混凝土力学性能的宏细观多尺度研究[D].华北水利水电大学.2019
[5].王悦月.结合水对原状黄土力学特性影响的多尺度研究[D].长安大学.2019
[6].张元章.临氢环境中抗氢钢力学性能的多尺度研究[D].中国科学技术大学.2019
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[8].周昊飞.梯度纳米结构金属力学性能、变形机理和多尺度计算研究进展[J].固体力学学报.2019
[9].张炜.金属粉末高速压制中多尺度力学特性及致密化机制[D].合肥工业大学.2019
[10].马奔奔.基于多尺度粗糙接触力学的无垫圈螺栓连接密封性研究[D].大连理工大学.2018
论文知识图
