导读:本文包含了球形压入论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:复合材料,球形阵列,力学模型,变形机制
球形压入论文文献综述
周晓松,张焱冰,梅志远[1]（2019）在《复合材料球形阵列结构压入力学模型及弯曲变形协调机制》一文中研究指出为了从结构力学角度揭示集中载荷作用下复合材料球形阵列结构的弯曲变形协调机制,建立了该结构典型局部板格的压入力学模型,采用载荷迭加法将集中载荷作用下四角点弹性支承且四边受等弯矩正交各向异性矩形板线性弯曲的中心点挠度分为2个部分:集中载荷作用下四角点弹性支承且四边自由的板的挠度,以及四边受等弯矩的板的挠度.前者可进一步分解为集中载荷作用下四角点弹性支承刚性板的挠度和集中载荷作用下四角点刚性支承线弹性板的挠度,后者可进一步分解为左右边简支上下边受相同弯矩的板的挠度以及上下边简支左右边受相同弯矩的板的挠度.将相同厚度的板在不同载荷情况下的挠度计算结果与有限元分析结果进行比较,进一步开展了试验验证,验证了解析解的正确性.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2019年06期）
汪可华,陈坚,王福德,梁晓康,孙正明[2]（2019）在《材料应力-应变的球形纳米压入法研究进展》一文中研究指出应力-应变(σ-ε)关系是材料设计和开发的重要指标。单轴拉伸与压缩实验是获得材料应力-应变关系的重要手段,然而受限于尺寸要求,它们难以应用于微纳米尺度下的表征。基于深度敏感的仪器化纳米压入仪具有高的载荷和位移精度,被广泛应用于研究微纳尺度材料的力学性能,例如弹性模量、硬度、应变速率敏感指数与蠕变参数等。近年来国内外研究者开展了从纳米压入的载荷-位移(P-h)曲线中直接获取材料完整σ-ε关系的研究,其中球形压头具有平滑与非自相似应力应变场,得到了广泛关注。球形压入分析的难点在于被压材料处于叁轴应力状态,不均匀的应力应变分布使得压入应力与压入应变难以直接测量。为简化分析,研究者们提出了诸多定义,例如不同的压入应变、代表性应力和代表性应变定义等。其分析方法也纷杂各异,根据实现过程可大致分为经验物理法以及模拟分析法两大类。在经验物理法中,通过定义压入区域内代表性应力与代表性应变,并分别将它们近似为单轴塑性流变的应力与应变,从而实现P-h曲线到σ-ε关系的转换。该种方法简单易行且得到广泛应用,但其结果依赖于上述代表性物理量的选取与定义,并对实验测量精度非常敏感。在模拟分析法中,研究者首先通过模拟计算不同本构方程,假想材料的压入P-h曲线,然后建立其与本构方程参数之间的函数关系,以实现从实验P-h结果到材料σ-ε关系的反演分析。可见建立准确的函数关系是该方法的核心,常用的方法有量纲分析和曲线拟合两类,然而目前函数的稳定性和适用性仍是限制其广泛应用的重要因素。近年来,基于计算机科学与技术的快速发展,研究者们通过引入新型算法以智能的方式筛选材料力学参数,实现预测结果与实验值的最佳匹配,这类方法展现出了具大的发展潜力。综上,本文分别从经验物理法和模拟分析法综述了应力-应变关系的球形压入方法的研究进展,对压入基本概念模型、物理量的定义以及方法的建立进行了系统介绍,并对比了各自的优势和不足,以期为微纳米尺度下的力学研究提供实验和应用参考。(本文来源于《材料导报》期刊2019年09期）
程文强[3]（2018）在《残余应力对球形压入响应的影响研究》一文中研究指出针对残余应力影响仪器化球形压入响应的问题,测试了两种常用工程材料(硬铝LY12和钛合金TC4)的力学参数,建立了相应的有限元仿真模型,并采用球形压入试验验证了模型的可靠性;在此基础上,对材料在不同残余应力状态下压入载荷、凸起/凹陷和压入接触塑性区域半径等压入响应问题进行了系统研究。研究结果表明:随着残余压应力的增加,压入载荷变大,压入接触区域周围易于产生凸起现象,塑性区域半径增大;随着残余拉应力的增加,压入响应的影响情况相反;这些现象可以为判断材料内部残余应力的状态和冲击压入试验中敏感元件的布置提供依据和指导。(本文来源于《机电工程》期刊2018年10期）
程文强[4]（2018）在《基于压痕非对称性的任意残余应力仪器化球形压入分析方法》一文中研究指出机械结构通常受到外力和温度的影响,不可避免地会产生残余应力。它的存在能够降低和提高机械各种力学和服役性能,如疲劳强度和脆性断裂等。目前,常用的残余应力测试方法有机械法和物理法,分别适用若干工况下的测试。仪器化压入技术具有表面、微区和微损的特点,材料适应性强,能够用于多种条件下的应力测试,发展前景广阔。根据应力测试范围,残余应力的仪器化压入分析方法主要分为两类:等轴应力分析方法和任意应力分析方法。等轴应力分析方法的等轴假设过于理想,与实际情况有相当差距;任意应力分析方法的分析参量通常存在无法测量或不易测准等问题,不能有效地转化为测试方法。本论文针对以上问题,以实用化为目的,旨在发展一种识别任意残余应力的分析方法。具体工作如下:(1)建立分析工具。为判断不同相对压入深度时接触区域材料的弹塑性状态,推导出材料临界屈服时存在的若干基本关系,这些关系的导出有利于确定接触区域材料发生弹塑性转变的临界压入条件。为模拟非等轴预应力下的压入响应,建立叁维仿真模型,给出模型参数设置的依据和结论,通过仿真结果与解析结果的对比,验证模型的可靠性。(2)选取分析参量。选取压痕非对称性作为分析参量,探讨材料塑性参数和相对压入深度对其产生的影响,借助量纲分析建立压痕非对称性与压入变量之间的无量纲关系式。通过有限元仿真发现,球形压入压痕非对称性的对数与等轴残余应力近似成线性关系,剪切残余应力与线性关系中的截距相关,并数值检验此关系的稳定性和准确性。(3)提出分析方法。创新性地将求解任意残余应力分解为两部分工作,通过关系式联立形成分析方法。首先,选取压痕非对称性作为分析参量,建立其与剪切应力之间的关系;其次,借鉴前人技术路线,建立相对载荷与等轴应力之间的关系;最后,联立两式,形成基于压痕非对称性的任意残余应力仪器化球形压入分析方法。(4)进行数值检验。数值检验分为稳定性分析和准确性分析。稳定性分析,首先对变量屈服应变εv、应变硬化指数n、相对载荷(F-F_0)/F_0、等轴残余应力σ~R和压痕非对称性λ分别引入±5%的相对误差。εy引入相对误差后,剪切残余应力计算偏差可以控制在8%以内,等轴残余应力计算偏差可以控制在3%以内;n引入相对误差后,两者计算偏差均可以控制在5%以内;(F-F_0)/F_0引入相对误差后,剪切残余应力计算偏差可以控制在7%以内,等轴残余应力计算偏差可以控制在5%以内;λ引入相对误差后,剪切残余应力计算偏差可以控制在10%以内,等轴残余应力不受影响;σ~R引入相对误差后,剪切残余应力计算偏差可以控制在8%以内。准确性分析,在本分析方法建立过程中,由于针对问题不同,预应力仿真预设值并不相同,因此无法得到分析方法的准确性,但可以参考分析方法中两个关系式各自的准确性分析结果。本文提出一种新的基于压痕非对称性的任意残余应力仪器化球形压入分析方法。其分析参量测量方便可靠且敏感残余应力,分析方法稳定性较高,误差传递较弱。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-05-01）
闫薇,安然,朱一辛[5]（2013）在《竹地板的球形压入载荷效应》一文中研究指出应用仪器化压痕方法对炭化侧拼竹地板的球形压入载荷持续效应和载荷历程效应进行了分析,结果表明:对于球形压入载荷持续效应,载荷越大,压痕深度越大,且压痕深度随时间的延长而增加;与间歇式载荷历程效应相比,连续式载荷历程效应产生较大的压痕深度;间歇式球形压入载荷历程使竹材产生了变形钝化,与载荷持续效应相比,在相同的载荷保持时间内压痕深度减小,而连续式加载历程此特征不明显。(本文来源于《竹子研究汇刊》期刊2013年04期）
张泽,马巍,张中琼,李彬,姚晓亮[6]（2012）在《球形模板压入仪在冻土长期强度测试中的应用》一文中研究指出球形模板压入仪(球模仪)在前苏联和俄罗斯等冻土区土力学性质测试中得到广泛应用。在60多年的工程实践中,试验理论、方法等方面都得到了完善。因其试验简单易行且测试结果能较好地反映冻结土的力学性质,特别是在冻结土黏聚力的长期强度评价及预测方面广泛应用。简要介绍该试验理论、试验方法、试验仪器。以莫斯科郊外冰碛粉质黏土作为研究对象。在恒定-7～20℃温度条件下,在封闭状态下分别进行3、6、20、40次冻融循环试验。对各试验阶段土样进行物理性质测试,之后用球模仪对冻结土样进行强度测试。冻融循环后土样的各物理指标均有不同程度的减小,随着冻融次数的增加,其强度降低。冻融过程中,土样中水体积的变化使其密度减小、孔隙率增大是造成这一结果的原因。(本文来源于《岩土力学》期刊2012年11期）
于畅,张泰华[7]（2012）在《线弹-幂硬化材料参数的球形压入一体化识别方法》一文中研究指出仪器化压入是一种微区、微损的测试技术,制样和操作简便快捷,已成为测定微/纳米尺度力学参数的通用方法。常用的压头可分为锥形(叁棱锥和四棱锥)和球形两类。锥形压头识别塑性参数时,由于自相似性,必须使用不同锥角的压头多次测试,过程复杂;球形压头识别弹性模量的Oliver-Pharr方法以接触面积和卸载刚度作为分析参量,精度有限。本课题组姜鹏和张泰华等人发展的塑性参数识别方法(简称加载功方法)基于加载功方程和Meyer关系,实现一次加载识别塑性参数(屈服应力和硬化指数),测试简便。本文在此基础上发展基于球形压入测试的弹性参数识别方法,从而实现弹塑性参数一体化识别。经过加载功方法的误差分析认为:(1)压入深度h的误差传递系数最大,但h的测量误差源于压入仪器,小于1%;(2)弹性模量E的误差传递系数与h相当,且球形压入识别E的误差较大;(3)压头半径R的误差传递系数是h的0.2～0.5倍,相对较小;(4)加载功W_t的误差传递系数远小于其他叁个参量。因此E为主要影响因素,精度也无法有效控制,所以有必要深入研究球形压入识别弹性模量的方法。基于改进的Johnson孔洞扩张模型,分析载荷-深度曲线的卸载段,假设卸载过程材料仅发生弹性恢复,该过程可等效为加载结束时的应力场中反向迭加弹性场,应用弹性力学Lame解得到卸载过程的应力场分布,积分得到卸载功。由于卸载段受加载段影响,卸载功方程中同时含有弹塑性参数,与上述加载功方法中的两个方程联立,实现弹塑性参数的一体化识别。为此,理论分析这叁个方程,验证本方法的稳定性,再用数值模拟和典型试验验证本方法解的收敛性和准确性,修正卸载功方程,从而发展一种弹塑性参数一体化识别的新方法。(本文来源于《第十叁届全国实验力学学术会议论文摘要集》期刊2012-07-01）
姜鹏,张泰华,杨荣,梁乃刚[8]（2009）在《基于球形压入法提取材料的塑性力学参数》一文中研究指出基于球形压入的工作方式,重点研究材料塑性力学参数的表征方法.首先,通过对球压入可测量的综合评价,选取能量比(可释放功和压入总功之比)作为主要分析参数;其次,利用孔洞模型、量纲分析和数值模拟等工具,定义特定的代表性应变,建立起能量比和材料塑性力学参数之间的关系式,由此,提出一种能提取材料屈服应力和硬化指数的力学表征方法,该方法避免了对接触半径的测量,确保了方法的可操作性,并通过参数重组提高其稳定性;最后,选用45号钢和6061铝合金进行压入试验,与拉伸试验结果比对显示:该方法识别的塑性力学参数能满足工程测试需要.(本文来源于《力学学报》期刊2009年05期）
钱秀清,张建宇,费斌军[9]（2008）在《球形压头压入中摩擦对材料参数识别的影响》一文中研究指出利用量纲分析原理和有限元方法,研究了球形压头压入中摩擦对于幂强化材料塑性材料参数识别的影响.通过定义一种基于能量的表征应变,根据识别的两个压入深度的表征应变和表征应力,得到材料的塑性特性;最后研究了摩擦对压入响应、表征应力及材料参数提取的影响.研究结果表明,摩擦对压入的影响与材料的应变硬化指数、弹性模量与屈服极限的比值及弹性功与总功的比值密切相关,弹性功与总功的比值越大,摩擦的影响越小;摩擦对材料参数提取的影响不可忽略,当摩擦系数未知时,对于压入过程中弹性功与总功的比值较大的材料,近似取摩擦系数为0.15,能得到较合理的材料参数识别的结果.(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2008年04期）
钱秀清,张建宇,费斌军[10]（2007）在《摩擦对球形压头压入应力应变曲线识别的影响》一文中研究指出本文利用一种基于能量的表征应变定义和有限元方法,对于球形压头压入,研究了摩擦对于应力应变曲线识别的影响。研究表明,当摩擦系数不易测量时,取摩擦系数为0.15时能得到比较合理的识别结果。(本文来源于《北京力学会第13届学术年会论文集》期刊2007-01-13）
球形压入论文开题报告
（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：
应力-应变(σ-ε)关系是材料设计和开发的重要指标。单轴拉伸与压缩实验是获得材料应力-应变关系的重要手段,然而受限于尺寸要求,它们难以应用于微纳米尺度下的表征。基于深度敏感的仪器化纳米压入仪具有高的载荷和位移精度,被广泛应用于研究微纳尺度材料的力学性能,例如弹性模量、硬度、应变速率敏感指数与蠕变参数等。近年来国内外研究者开展了从纳米压入的载荷-位移(P-h)曲线中直接获取材料完整σ-ε关系的研究,其中球形压头具有平滑与非自相似应力应变场,得到了广泛关注。球形压入分析的难点在于被压材料处于叁轴应力状态,不均匀的应力应变分布使得压入应力与压入应变难以直接测量。为简化分析,研究者们提出了诸多定义,例如不同的压入应变、代表性应力和代表性应变定义等。其分析方法也纷杂各异,根据实现过程可大致分为经验物理法以及模拟分析法两大类。在经验物理法中,通过定义压入区域内代表性应力与代表性应变,并分别将它们近似为单轴塑性流变的应力与应变,从而实现P-h曲线到σ-ε关系的转换。该种方法简单易行且得到广泛应用,但其结果依赖于上述代表性物理量的选取与定义,并对实验测量精度非常敏感。在模拟分析法中,研究者首先通过模拟计算不同本构方程,假想材料的压入P-h曲线,然后建立其与本构方程参数之间的函数关系,以实现从实验P-h结果到材料σ-ε关系的反演分析。可见建立准确的函数关系是该方法的核心,常用的方法有量纲分析和曲线拟合两类,然而目前函数的稳定性和适用性仍是限制其广泛应用的重要因素。近年来,基于计算机科学与技术的快速发展,研究者们通过引入新型算法以智能的方式筛选材料力学参数,实现预测结果与实验值的最佳匹配,这类方法展现出了具大的发展潜力。综上,本文分别从经验物理法和模拟分析法综述了应力-应变关系的球形压入方法的研究进展,对压入基本概念模型、物理量的定义以及方法的建立进行了系统介绍,并对比了各自的优势和不足,以期为微纳米尺度下的力学研究提供实验和应用参考。
（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。
球形压入论文参考文献
[1].周晓松,张焱冰,梅志远.复合材料球形阵列结构压入力学模型及弯曲变形协调机制[J].北京理工大学学报.2019
[2].汪可华,陈坚,王福德,梁晓康,孙正明.材料应力-应变的球形纳米压入法研究进展[J].材料导报.2019
[3].程文强.残余应力对球形压入响应的影响研究[J].机电工程.2018
[4].程文强.基于压痕非对称性的任意残余应力仪器化球形压入分析方法[D].浙江工业大学.2018
[5].闫薇,安然,朱一辛.竹地板的球形压入载荷效应[J].竹子研究汇刊.2013
[6].张泽,马巍,张中琼,李彬,姚晓亮.球形模板压入仪在冻土长期强度测试中的应用[J].岩土力学.2012
[7].于畅,张泰华.线弹-幂硬化材料参数的球形压入一体化识别方法[C].第十叁届全国实验力学学术会议论文摘要集.2012
[8].姜鹏,张泰华,杨荣,梁乃刚.基于球形压入法提取材料的塑性力学参数[J].力学学报.2009
[9].钱秀清,张建宇,费斌军.球形压头压入中摩擦对材料参数识别的影响[J].北京航空航天大学学报.2008
[10].钱秀清,张建宇,费斌军.摩擦对球形压头压入应力应变曲线识别的影响[C].北京力学会第13届学术年会论文集.2007