一、力学中“等值”问题的应用（论文文献综述）
胡臻[1]（2021）在《冲击荷载作用下钢化夹层玻璃的力学响应及断裂机理研究》文中进行了进一步梳理内蒙古中西部地区位于蒙古高气压前缘及我国风沙高活动区的中心地段,该地区复杂区域独特气候及地理环境极易引发强风携带风沙颗粒、高空物体坠落等冲击荷载对钢化夹层玻璃材料的冲击破坏,造成地区内建筑玻璃围护结构的耐久性和安全性下降。本研究以钢化夹层玻璃在内蒙古中西部地区受冲击破坏的实际服役环境为背景,对其进行球压冲击试验,根据球压冲击荷载引发其内部产生复杂应力波,外部表现为小变形现象,结合其受冲击后的断裂过程,应用应力波基础理论分析钢化夹层玻璃内部冲击应力波响应规律;应用弹性力学与复合材料力学分析钢化夹层玻璃外部变形及应力等冲击动力学响应规律;在分析不同形态裂纹断裂全过程的基础上,应用断裂力学分析钢化夹层玻璃的裂纹扩展规律及含表面损伤的冲击断裂机理,进而研究了表面损伤对钢化夹层玻璃抗冲击性能的影响。本课题受国家自然科学基金项目（批准号:11662012）及内蒙古高校青年科技英才支持计划（批准号:NJYT-17-A09）的资助。具体研究内容为:1.根据球压冲击试验,论述了钢化夹层玻璃受冲击破坏后辐射状裂纹和环形裂纹的启裂、扩展、断裂过程,分析了产生两种形态裂纹的诱因为内部复杂应力波、外部表现为小变形,确定了钢化夹层玻璃潜在破坏区域（界面（1）、自由面）;模拟强风携带风沙颗粒、高空物体坠落等接触冲击过程,分析了钢球自由落体冲击荷载与冲击高度的关系,表明了最大冲击力、冲击作用时间、冲击接触区域、最大接触应力随自由落体冲击高度的变化规律;阐述了材料的三种断裂模式及四种特殊裂纹系统的应力强度因子,分析了脆性材料的三种断裂准则,为后续的分析提供理论基础。2.钢球冲击钢化夹层玻璃会激发材料内部产生复杂透射波与反射波,应用应力波基础理论在其厚度方向建立考虑应力波衰减后的透射、反射模型,利用特征线解法求解波阵面上应力波的衰减规律,结合夹层玻璃的潜在破坏区域,提出应力波作用下钢化夹层玻璃的破坏机理,分析各层材料间波阻抗差异及厚度对应力波的影响,对其进行不等厚度结构设计研究。结果表明冲击应力波在夹层玻璃内呈现指数衰减规律,且随着冲击高度的增加而增加;各层材料由于波阻抗的差异使得界面处产生不同效果的透射波与反射波,而反射波值是引发潜在破坏区域破坏的本质原因;在制造夹层玻璃时,首先选定波阻抗接近的夹层材料来控制界面（1）处反射波值后,再通过增加夹层玻璃厚度来降低自由面处反射波值,且增加玻璃厚度比增加夹层厚度应力波衰减更显着;当两面受冲击时,夹层玻璃应保持等厚度设计;当一面受冲击时,设计为受冲击面比非受冲击面厚,具有明显的优势。3.钢球冲击荷载会引起钢化夹层玻璃产生小变形,应用弹性力学与复合材料力学建立了考虑冲击惯性效应的动力学响应模型,研究了钢化夹层玻璃受冲击的应力场、应变场、位移场变化规律,分析了玻璃类型、荷载类型、厚度、等效方法对钢化夹层玻璃动力学响应的影响,并进行不等厚度结构设计研究。结果表明冲击力、位移响应分为接触加载期、接触卸载期、脱离后期且呈先增加后减小的趋势;冲击力越大,冲击作用时间和达到峰值位移所需时间均越短,达到的位移峰值越大;应力波对称向四周传播且不断衰减致使位移场、应变场、应力场均呈对称分布,且冲击荷载对冲击点的影响最大,在冲击点区域下表面受拉而出现拉破坏,边界区域受压出现压破坏,而上表面的破坏情况则恰好相反;相同厚度的均质玻璃比夹层玻璃的力学响应均小,动力荷载下夹层玻璃的力学响应小于静力荷载;同等倍数增加玻璃厚度的力学响应减小程度约为增加夹层厚度的3倍。4.根据钢球冲击荷载引起钢化夹层玻璃内部产生复杂的应力波,外部表现为小变形,从而致使含表面微裂纹的钢化夹层玻璃发生脆性断裂的现象,应用断裂力学分析了钢化夹层玻璃的裂纹扩展规律,环形微裂纹是由圆形接触区边界的最大拉应力大于表面抗拉强度时,拉裂而成。辐射状裂纹是由微裂纹或缺陷受冲击后不断产生微小分离量,扩展贯通而成,环形裂纹是由辐射状裂纹产生后形成的多个含环形微裂纹的扇形玻璃梁受冲击断裂后连通而成,二者均为含裂纹体张开型断裂模式。通过应力强度因子准则,建立考虑内应力分布的裂纹扩展临界条件,研究含表面损伤的钢化夹层玻璃冲击断裂机理,进而研究了表面损伤对其抗冲击性能的影响。结果表明裂纹断裂过程分为启裂和裂纹扩展两个阶段,裂纹在压应力层启裂,外场应力需克服扩展抗力和预加内应力,扩展至拉应力层,只需克服扩展抗力;虽然钢化应力越大,断裂强度越大,但均随着玻璃表面最深裂纹深度的增加而减小,即表面损伤会使钢化夹层玻璃的抗冲击性能降低。
张庆鹏[2]（2021）在《扩束系统气动光学效应抑制方法研究》文中提出气动光学效应是影响光学系统成像质量的重要因素之一,由于气体介质具有可压缩性,因此,气体在流动或受到外界扰动时会产生密度变化,导致介质折射率发生变化,特别是在高速流场中,这种密度变化往往存在数量级的差异。当光束在这种非均匀介质中传播时,会产生偏折、抖动及相位变化,影响光束质量。气动光学效应抑制方法的研究在一定程度上为减小气动光学效应的影响提供了指导;同时,也可以更好的为光学系统设计、系统像差抑制及矫正提供指导,对科研及实际应用都具有较高的价值。根据不同的应用环境,本文将扩束系统分为三类并分别对其气动光学效应及抑制方法展开研究。其中第一部分为大口径光学窗口的应用研究,第二部分为扩束系统内流场气动光学效应抑制方法研究,第三部分为高速外流场气动光学效应研究。对于复杂应用环境下的光学系统,光学窗口是保护光学系统内环境稳定,隔离内外环境交互的重要手段,本文第一部分以大口径光学窗口为研究对象,分别从光学窗口的模型建立、材料选取、受力分析、结构设计及支撑技术等方面讨论了光学窗口在大口径光学系统中的应用。针对大口径光学窗口的支撑问题,本文提出了基于传统环带支撑的中间环带辅助支撑方案并从光学窗口厚度、径厚比、遮拦比及支撑结构模态等四方面对该方案的可行性及支撑效果进行了分析。以光学窗口透射光束波前作为评价指标,对传统支撑形式及中间环带辅助支撑形式的支撑效果进行了分析比较并建立了透过光束波前与窗口径厚比的关系。对于部分不宜采用固态窗口密封的大口径扩束系统,本文对其扩束系统净化装置的进气孔布局进行了设计与改进。通过流场分析结合变折射率介质中的光线追迹方法,本文总结了一整套完善的气动光学效应分析方法。在仿真分析过程中,采用半经验设计-流场仿真-流场结构分析-流光耦合-像质评价-结构改进这一主要研究思路展开,通过流场结构分析及光学像质评价结果对扩束系统进气布局进行改进。最终,针对米级口径的扩束系统,设计了16×360矩阵形式的小孔进气布局。该进气状态下扩束系统内流场气动光学效应导致的穿过扩束系统到达主镜的光束的波前像差RMS值仅为3.2×10-2μm,小于λ/20。在扩束系统光线追迹过程中,为了捕获突变区域的气动光学效应,本文对基于本地折射率梯度的带步长调节函数的梯度折射率光线追迹方法进行了改进,增加了折射率变化量Δn作为判别条件。为了验证上述研究过程及分析结果,本文对850mm口径的扩束系统内流场进行了实验验证,实验方案采用了16×360的矩阵进气布局对扩束系统进行充气,并对扩束系统内流场状态及透过扩束系统的光束质量进行了测量,最终实验结果与仿真分析结果误差在10%以内。对于高速外流场,本文以200mm口径的共形光学窗口为研究对象,分析了不同状态下共形光学窗口外流场的结构及外流场对光束质量的影响。在含激波外流场的光线追迹过程中本文提出了基于折射率步长的变折射率介质中的光线追迹方法。该方法在光线追迹过程中以折射率步长代替几何步长,实现了追迹过程中的步长自适应调节。
刘聪[3]（2021）在《隧道充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水的DEM-SPH模拟分析方法》文中研究表明随着国家基础设施建设的蓬勃发展和“一带一路”宏伟战略实施,交通路网以及水电项目向遍布崇山峻岭的西部地区纵深拓展,我国已成为世界上隧道建设规模与难度最大的国家。隧道修建规模和难度不断增大,数量不断增多,修建过程中突水灾害频发,已经成为制约隧道与地下工程安全建设的世界级难题。根据渗流通道与隔水阻泥结构的不同,可以将隧道突水灾害划分为两大类型:裂隙岩体渐进破坏诱发突水和充填结构渗透失稳诱发突水。其中充填结构失稳突水是指隧道施工中遭遇到宽大裂隙、断层破碎带、岩溶管道等充填结构,内部介质在施工扰动和地下水渗流作用下失稳涌入隧道而诱发突水灾害,该类突水更易形成瞬间喷薄式高压大体量突水灾害,灾变演化机理犹为复杂。本文以隧道充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水模拟分析方法为研究主题,深入研究了地下水渗流和水力侵蚀作用下充填介质体强度弱化进而诱发突水灾变演化机理,提出 了基于 DEM-SPH（Discrete Element Method-Smoothed Particle Hydrodynamics）的两相介质流-固耦合模拟分析方法,取得了一系列具有理论意义和应用价值的研究成果,并依托永莲隧道断层突水突泥、尚家湾隧道岩溶管道突涌水以及引松供水工程TBM隧洞突涌水等典型案例开展了三维隧道充填结构突水突泥灾害演化数值模拟,取得了良好的效果。主要研究成果如下:（1）基于隧道充填结构骨架颗粒-侵蚀细颗粒-地下水三相物质组成假定,推导了考虑水压力作用的多孔介质骨架弹塑性变形控制方程,引入可以同时考虑法向力（压）和剪切力作用的Hyperbolic屈服破坏模型,建立了充填结构骨架介质屈服破坏准则。基于细观尺度颗粒受力平衡分析,推导了细颗粒侵蚀发生的临界水力条件,引入了细颗粒侵蚀速率控制方程和水力侵蚀弱化因子的概念,推导了细颗粒侵蚀作用下骨架孔隙率和渗透率演化控制方程,建立了可以定量表征粘聚力和抗拉强度与细颗粒侵蚀之间弱化关系的充填介质水力侵蚀弱化本构模型。同时引入了可以描述从侵蚀初期至失稳破坏全过程的双曲型流体粘度演化本构模型,建立了泥水混合流体非线性动力学控制方程。最后,从地下水渗流、细颗粒侵蚀、骨架颗粒应力变形的三场耦合角度出发,阐明了“充填体孔隙率增大、介质粘结强度弱化、混合流体粘度变大”的充填结构失稳“三变”演化过程,系统地揭示了充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳诱发突水突泥灾变演化机理。（2）基于颗粒离散元基本原理,引入了超二次曲线型颗粒形状表征方法及其配套接触检测算法,实现了岩土类材料真实颗粒形状的准确模拟。在第二章充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳“三变”演化机理的基础上,开发了离散元颗粒粘结水力侵蚀软化本构模型,并通过自主编程,将其嵌入现有离散元模拟方法中,建立了基于DEM的岩土体侵蚀软化模拟分析方法。通过开展了岩土材料三轴压缩、直接剪切等数值试验,研究分析了不同水力侵蚀作用下材料宏观强度的影响规律。（3）根据泥水混合物非牛顿流动特性,引入了双曲线型非线性流体粘度流变模型,定量地描述了混合流体动力粘度随细颗粒侵蚀率之间的变化关系。通过自主编程将该混合流体变粘度流变本构模型嵌入现有的SPH计算程序中,开展了经典的二维方腔剪切流、流体溃坝过程模拟以及流体溃决对刚性圆柱体的冲击过程数值试验,验证了现有程序的有效性,实现了混合流体变粘度流动演化过程模拟分析,为隧道突水过程中地下水真实流态演化的提供了模拟方法。（4）针对充填结构中岩土介质和地下水两相物质组成特点,建立了分别由DEM方法模拟岩土固体介质力学变形和破坏过程、由SPH方法模拟多孔介质中地下水流态演化过程的两相介质耦合模型,同时引入适用于大尺度粒子类流-固耦合问题高效模拟的双向耦合不求解策略,形成了基于DEM-SPH方法的两相介质流-固耦合模拟分析方法。针对复杂工程模型流-固耦合模拟,提出了复杂数值模型构建方法、基于Linux集群的混合并行加速算法和三维可视化处理技术,开展了隧道充填结构失稳诱发突水涌泥过程数值模拟,研究了不同充填固体分数、颗粒尺寸、流体粒子间距以及耦合网格尺寸等条件下泥水混合物流动速度、堆积演化状态。（5）依托江西吉莲高速永莲隧道富水断层破碎带突水突泥灾害、湖北保宜高速尚家湾隧道充填岩溶管道突涌水灾害和吉林引松供水工程3#TBM隧洞突涌水灾害等典型充填结构突水突泥灾害案例,采用本文提出的基于DEM-SPH的充填结构两相介质耦合模拟分析方法,开展三维充填结构失稳诱发突水灾变演化过程数值模拟。深入分析了突水（突泥）灾害发生过程中固体和流体介质的演化状态以及它们流动速度变化规律,监测并记录了关键监测断面处固体和流体突水涌泥流量（质量）的变化。最后,针对TBM隧洞掘进突水涌泥案例,分析了 TBM掘进机刀盘所承受的突水涌泥冲击力变化和刀盘扭矩变化,以数值模拟成功地诠释了现场施工中由于突水涌泥灾害发生造成TBM掘进机刀盘卡顿、无法正常工作的现象。
程珑[4]（2021）在《动力学方法与量子轨迹方法研究电子在晶体中的衍射及成像》文中研究表明电子显微镜是材料表征和分析最重要的工具之一,与人类前沿的科技进步和日常的生活水平提高都息息相关。而从电子显微技术得到的实验图像中进行定量的分析和解释则是材料表征和分析的基础。因此,对电子与固体相互作用的物理过程的深入研究,并开发成熟的理论模型,则是为人类与微观世界搭建起沟通的桥梁。电子在固体中会发生相干散射和非相干散射,其中电子在无定形材料中的主要作用是非相干散射,通常用经典轨迹蒙特卡洛方法模拟;而在晶体中,电子的相干散射则更加重要,不能用经典轨迹蒙特卡洛方法处理。因此,需要发展其它的理论模型来考虑电子在晶体中的相干散射问题。本文主要基于动力学方法和量子轨迹理论开发了一些计算方法,对电子在晶体中的多种衍射过程进行了模拟研究。第一章介绍了电子显微镜的发展历程、原理和应用。我们简要地概括了电子显微镜的诞生背景以及分辨率的提升手段,并介绍了常见类型的电子显微镜的结构、用途及区别。而电子显微镜依靠电子束与材料的相互作用产生的复杂信号对材料进行分析和表征,相应地,我们介绍了多种电子能谱、电子显微成像以及电子衍射花样的原理和用途。而在模拟方面,本章介绍了电子在无定形材料中的经典轨迹蒙特卡洛方法、电子在晶体中的量子力学方法以及量子轨迹方法,并概述了本课题组对这些方法的开发成果。第二章介绍了本论文所涉及的理论基础,主要包括电子衍射理论和量子轨迹理论。电子衍射理论中我们介绍了晶体学的基础知识,以及电子在晶体中衍射的运动学理论和动力学理论。运动学理论基于Bragg定律,简单直观,适用于定性的分析,但是它只适用于薄样品,衍射束强度较小,零级束的强度变化可以忽略的情况,因而运动学理论具有很大的局限性。因此在多束衍射的定量模拟中,需要用到动力学理论。本文所用的动力学理论基于Bethe的本征值方程,并考虑了热扩散散射、等离激元激发、单电子激发等多种非弹性散射过程的影响,可以有效模拟电子在晶体中的衍射以及波函数的吸收。而量子轨迹理论是量子力学的概率流线描述,可以兼顾量子力学中的粒子性与波动性,既直观又精确地对量子体系进行研究。量子轨迹理论常常被用于多种量子体系的理论研究,同时,随着实验技术的进步,量子轨迹已经可以在实验中被观察,现在已经是一种非常重要的量子力学理论解释。此外,本章还介绍了狭义相对论的原理和理论形式,在研究电子与晶体的相互作用时,需要对电子的质量、波长等进行相对论修正。第三章用动力学方法研究了透射电子显微镜中的电子衍射,包括平行电子束的衍射点阵和会聚束电子衍射的衍射花样。对于平行电子束,我们给出了多个晶向的衍射点阵,并与运动学模型做了对比。同时我们还对运动学模型无法考虑的情况,即零级束与衍射束的强度随样品厚度的变化进行了研究,给出了多个晶向上的变化曲线。此外,我们还研究了电子束的入射角度对衍射花样的影响,并给出了寻找双束、三束等衍射条件的理论方法。而对于会聚束电子衍射花样,我们分析了会聚半角、样品厚度、加速电压等多种参数的影响。模拟的结果和实验结果完美一致,且与其它软件给出的模拟结果相比,能够展示出更多的实验图像的信息。此外,通过图像的匹配,我们还能从参数不足的实验结果中逆推出实验的信息,可以用于晶体结构的分析。第四章我们基于布洛赫波的动力学方法,开发了全新的量子轨迹计算方法。以往的量子轨迹计算主要采用劈裂算符法、多层法等空间网格方法,计算量大,且容易遇到因相位问题导致的轨迹错误,尤其是无法计算发散轨迹的问题。而我们的布洛赫波量子轨迹方法,不需要划分网格,通过波函数的叠加系数可以直接计算全空间的速度场,同时还开发了追踪算法来计算量子轨迹,大大减少了计算量,提高了计算速度,可以计算发散的轨迹。我们应用布洛赫波量子轨迹方法研究了晶体中的通道效应,定量地探究了材料种类、厚度、入射电子能量的影响,并对晶体中的消光距离作出了直观的解释。与波函数的结果相比,量子轨迹和波函数给出了同样的分布,但是波函数只能给出概率密度的空间分布,而不具有演化的先后信息;而量子轨迹则不仅给出了电子的分布密度,还能够展现从入射到衍射到出射的先后关系,更加直观。在量子轨迹的图像中可以很容易地发现波函数中难以发现的细节,且量子轨迹尤其在三维情况下具有比波函数更好的表现力,能够明确地反应出三维空间中各处的系统状态。此外,我们还用量子轨迹方法研究了非弹性散射对通道效应的影响。第五章分别用动力学方法和量子轨迹方法研究了电子背散射衍射花样。并基于量子轨迹方法的思想开发出了速度更快的动量期望方法。我们通过模拟研究了电子能量、样品厚度、晶向等因素对电子背散射衍射花样的影响。模拟结果与实验结果具有很好的一致性。同时,用量子轨迹方法可以从单电子的角度解释电子背散射衍射花样的形成过程,更加直观地描述了多束干涉的波函数在晶体中的衍射。此外,我们还开发了电子背散射衍射球面的构建方法,即通过计算晶体全方向的衍射花样,再按照晶向拼接,形成一个球面,这样就可以用一幅图来表示晶体在所有方向上的衍射花样,对于晶向与菊池带以及高阶劳厄环的关系描述更全面。通过衍射球面有利于构建更为直观更为高效的数据库或模拟软件。第六章我们开发了新的量子轨迹蒙特卡洛计算方法,与原有的方法相比,在轨迹计算上更精确,且没有计算深度的限制。同时,引入了多近邻模型,将所有与电子发生相互作用的原子都考虑在内,使得可以用此方法模拟任意晶体,而不是仅局限于单质。我们用量子轨迹蒙特卡洛方法分析了各种激发过程对原子分辨率的二次电子成像结果的影响,进而构建了新的成像机制。现有的其它理论模型认为二次电子成像的原子分辨来源于内壳层直接激发的二次电子,并认为级联过程对原子分辨没有贡献。我们通过定量的计算发现,内壳层激发出的高能二次电子本身不直接对实验图像产生贡献,其真正的原子分辨率实际来源于这些高能二次电子经过不断的级联激发后产生的大量低能二次电子。此外,通过新的成像机制,我们还发现二次电子的原子分辨可以区分样品表面附近不同深度的同种元素,即具有超高的表面三维分辨能力,可以广泛地用于材料表面分析以及二维材料表征。第七章是对全文的总结和展望。
陈刚[5]（2021）在《基于多尺度三维空间裂隙分布的粗糙岩体裂隙渗透性研究 ——以云南个旧高松矿田为例》文中认为受基岩中裂隙的多尺度性、三维空间分布的复杂性等因素影响,基岩裂隙中的地下水渗流具有强烈的尺度效应、不均匀性和各向异性;在单裂隙渗流、裂隙网络模拟、裂隙岩体渗透张量等研究的基础上,进行地下水渗流场的模拟和计算,将得出地下水动态、水量变化等合理的结果。以往的研究大多针对上述问题中某一具体问题开展研究,缺乏在同一研究区内多个问题综合性的研究。本文以裂隙尺度为主线,对上述问题展开研究工作,重点是小尺度粗糙裂隙渗流特性和中尺度裂隙网络的渗透性研究。本项研究依托国家自然科学基金（编号:41562017）,“基于裂隙三维空间分布的矿区地下水流动模拟研究”以及企业合作项目“云南省个旧市松树脚锡矿水文地质调查”等项目进行选题、数据采集、理论推演和论文撰写。研究区实测裂隙水平上优势方向为325°和75°,裂隙隙宽在0.1～0.4mm之间,总体符合正态分布。研究区构造发育将该区分割为12个岩体块段,这些块段水平方向上裂隙发育各具特点;裂隙隙宽垂向上有随高程逐渐减小的趋势,总体上符合线性变化。借助岩石CT技术、三维激光扫描技术,完成了研究区内46个不同类型岩石样品的扫描,提取出17个典型裂隙面三维形态数据。使用裂隙面切向、法向双位移量控制的方法,生成激光扫描裂隙面的三维双壁粗糙裂隙模型。以局部立方定律为理论基础,建立三维裂隙隙宽函数插值渗流模拟方法,提高了计算速度,且效果良好。完成15个典型裂隙面的渗流计算,粗糙度系数范围1.33～8.21。对研究区内40个岩石样品进行了渗透率测定工作,气测法中灰岩渗透率平均值7.41E-16 m2,白云岩渗透率平均值1.04E-15 m2,且岩石液测法得到岩石渗透率远小于气测法结果。裂隙网络的模拟应用GEOFRAC法,该方法以序贯高斯模拟法（SGS）模拟裂隙位置的空间分布、以主成分分析法模拟裂隙方向的空间分布、按特定规则连接裂隙元形成三维裂隙面,生成了地表12个分区的66812条裂隙,地下8个分区7632条裂隙;裂隙形状采用圆盘模型,组成三维裂隙网络。基于质量守恒定律推导出二维裂隙流和三维达西渗流的跨维度耦合控制方程,保证了数值模型计算域内渗流场压力、速度、质量的连续性。利用离散裂隙和基质（DFM）模型,耦合二维裂隙流和三维基质达西流进行裂隙岩体的渗流数值计算,完成地表12个分区,地下8个分区共20个DFM模型渗透张量的计算;并使用2个孔组抽水试验结果进行了验证。并对裂隙岩体三维渗透张量计算结果自编程序实现了三维渗透椭球体的可视化。基于渗透张量的二阶对称正定性,推导出各向异性含水介质地下水流动方程二维中心差分法的稳定性判断公式。分析认为,MODFLOW2005可以完成特定条件下的各向异性含水介质的渗流模拟和计算,且计算速度快;但在基于矩形网格、显式差分格式时计算稳定性相对较差。对比分析River和Drain模块,在需要考虑巷道对地下水补给的情况下选用River模型更为合理;River和Drain模块无法做到对水量变化的快速响应;对River和Drain模块中水量变化起决定性作用的是与含水层间的水头差。对云南个旧高松矿田进行了各向异性含水层渗流场模拟,对比了各向异性和各向同性两种数值模拟计算结果;各向同性状况下巷道涌水量预测值比实测值明显偏大,最大计算误差67.10%;而使用改进渗透张量作为含水层渗透性参数的模型计算结果最大误差小于32.23%。并利用渗透椭球体分析了各向异性含水层中地下水数值计算产生偏差的原因。
邵博[6]（2021）在《棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形研究》文中研究表明从探索废旧棉织物高效利用新途径出发,本文以棉织物和聚丙烯（PP）为主要原料,采用层叠热压工艺制备了棉织物增强PP复合材料,其力学试验结果表明,这种复合材料的拉伸强度和冲击韧性十分突出,与木塑复合材料的性能特点具有互补性,可望应用于生态建筑与绿色装饰材料。为了对棉织物增强PP复合材料的黏塑性进行系统研究,本文采用新棉织物制备棉织物增强PP复合材料试件以避免因废旧棉织物材质不均而造成实验数据波动大,采用多种模型拟合分析了复合材料在拉伸过程中的黏塑性变形行为,揭示了黏塑性变形对材料性能的影响机理;基于非线性微分型模型和动力学模型的本构关系,推导出棉织物增强PP复合材料的力学性能存在时变性;采用典型的废旧纯棉织物和废旧棉涤混纺织物制备废旧棉织物增强PP复合材料,在表征其主要物理力学性能的基础上,对模型研究结论进行了验证。本论文主要研究内容和结果总结如下:（1）采用层叠热压法制备了各向异性的棉织物增强PP复合材料,其力学性能与棉纤维分布和取向密切相关。力学测试表明,其拉伸强度、弯曲强度、拉伸模量、弯曲模量与测试方向有关;测试方向与棉纤维方向夹角越小,上述参数数值越大。棉织物增强PP复合材料的冲击强度、拉伸屈服伸长率与贯穿测试截面纱线数量有关;贯穿测试截面的棉纱数量越多,冲击强度和拉伸屈服伸长率数值越大。通过模型拟合,证明棉织物增强PP复合材料拉伸强度分布遵循材料力学中最大拉应力理论;而棉织物增强PP复合材料的冲击强度与通过测试截面的棉纤维数量存在线性关系。（2）棉织物增强PP复合材料的黏塑性变形能力也可随刚性的提高而显着提高。采用Ramberg-Osgood模型和非线性Maxwell模型分别从塑性和黏性角度对棉织物增强PP复合材料静态拉伸测试过程中的应变进行定量分析,得到相同结论,除0°方向外,棉织物增强PP复合材料的黏塑性变形能力均高于纯PP。不同速率静态拉伸测试表明,黏性变形会显着降低棉织物增强PP复合材料的拉伸强度。循环拉伸测试也得到相同结论,黏性变形导致棉织物增强PP复合材料的应变对应力响应不断增强,引起复合材料性能下降,最终在远低于拉伸强度的应力作用下断裂破坏。（3）采用非线性微分型本构关系模型和动力学模型对棉织物增强PP复合材料不同形式的拉伸过程进行拟合分析。非线性微分型本构关系模型可精确描述棉织物增强PP复合材料恒速拉伸过程、恒力拉伸过程和周期循环拉伸过程,从理论上证明了棉织物增强PP复合材料拉伸过程中应力-应变关系为非线性关系。通过拟合应力作用下棉织物增强PP复合材料中分子链段的迁移过程,获得动力学模型。该模型可以准确的描述棉织物增强PP复合材料在循环应力作用下的黏塑性变形行为,和恒力作用下的蠕变行为。非线性微分型本构关系模型和动力学模型均证明,棉织物增强PP复合材料拉伸过程中的非弹性变形可分解为独立的黏性变形过程和塑性变形过程。（4）通过黏性变形速率和塑性变形速率变化趋势的研究,推断出棉织物增强PP复合材料的加工硬化行为和性能退化过程,并得到实验验证。采用非线性微分型本构关系模型和动力学模型对棉织物增强PP复合材料拉伸过程分析得到相同结论,在循环拉伸测试初期,复合材料的塑性应变和黏性应变速率较高,随着实验的进行,塑性应变速率和黏性应变速率下降,但速率变化趋势不同。棉织物增强PP复合材料的黏性应变速率曲线和塑性应变速率曲线存在交点,即二者等值点。非线性微分型本构关系模型和动力学模型均指出,在黏性应变速率和塑性应变速率等值点前,棉织物增强PP复合材料在单个测试周期内塑性变形量大于黏性变形量,应变对应力响应不断降低,材料体现出加工硬化行为;在等值点之后,复合材料在单个测试周期内塑性变形量低于黏性变形量,应变对应力响应增强,复合材料性能开始退化,并实验验证了模型推论的正确性。因此得到结论,棉织物增强PP复合材料黏、塑性变形速率的竞争是其力学性能时变性的原因。（5）采用4种典型的废旧纯棉织物和2种典型的废旧棉涤混纺织物制备废旧棉织物增强PP复合材料,对其密度、吸水增重、吸水膨胀、静态和动态力学性能、黏塑性变形进行了较系统的测试分析。结果表明,采用废旧棉织物制备的PP基复合材料与采用新棉织物具有类似性,废旧棉织物能够用于棉织物增强PP复合材料。综上所述,棉织物可以大幅改善PP复合材料的力学性能,增加复合材料断裂时的能量吸收,但一定程度上增加了复合材料的黏塑性。同时本文采用不同的模型分析和拟合了棉织物增强复合材料在不同形式拉伸过程中的应力-应变行为,较为全面的分析了棉纤维增强复合材料的拉伸过程,为纤维增强复合材料的非线性黏塑性拉伸变形研究提供了可以参考的方法。
柳海瑞[7]（2020）在《基于有限元的机械臂架结构静动力学分析》文中研究指明在现代机械装备的设计中,通常采用有限单元法对结构进行优化和静动力学分析。本文针对两个横向课题工程实例的需求,即上肢康复机械臂的轻量化设计与大型仓储货架静动载荷作用的力学性能分析,针对结构模型的简化、单元类型的选择、约束形式的施加及等效载荷的作用等关键问题,进行了较为深入的分析与研究,并结合材料力学解析解的验证,得出了合理的计算分析结果。本文针对机械臂轻量化要求的具体分析,选择了拓扑优化分析方法,首先计算出结构质量最基本的空间分布,然后基于机械臂的工艺需求确定其具体的结构形式,在满足静动态强度和刚度的前提下,有效地减小了机械臂的质量和转动惯量,达到了轻量化设计的目的。本文所要分析的大型仓储货架的规模为2排×18列×7层,所形成的计算单元节点数达到6899076,其计算规模超出了实验室现有的计算能力,故本文充分利用了对称结构原理,对货架模型进行了合理简化,满足了现有算力的要求。针对仓储货架某一立柱突然断裂的动力学分析要求,本文通过对相关单元特性的分析研究,对突然断裂的立柱选择了生死单元法建立模型,其他立柱模型仍保持不变,有效地仿真了杆件的断裂,计算结果达到了课题需求方的要求。针对地震对仓储货架的影响,本文根据实际情况选择以地震横波作用分析为主,根据课题需求方指明的烈度要求,将地震横波的作用简化为对立柱底端单元节点的等效作用,得出了令需求方满意的分析结果。基于上述对有限元法基本理论与计算方法的研究和掌握,本文所实现的具体结果可归纳总结如下:（1）根据上肢康复机械臂和仓储货架结构的特点,简化结构,选取单元类型,建立有限元模型。（2）使用有限元方法对康复机械臂进行轻量化设计。分析康复机械臂结构的力学性能,根据上肢康复机械臂各部分结构重要性的不同将结构简化,建立有限元模型。根据康复机械臂的分析结果对主要受力零件水平臂板和立柱进行拓扑优化,根据拓扑优化结果精简模型,结构优化后结构质量明显减轻,康复机械臂重心向转动中心靠近,转动惯量变小,结构力学性能明显改善。（3）使用有限元方法对仓储货架进行静力学分析,分析仓储货架满载时仅受重力影响产生的变形和应力;对仓储货架进行瞬态动力学分析,以生死单元法模拟立柱断裂,分析结果仓储货架最大位移为4.1mm;对仓储货架进行地震响应谱分析,分析得仓储货架在水平地震荷载影响下位移为0.019mm。经过以上分析证明仓储货架的设计是合理的。
宋希杰[8]（2020）在《轴流泵进水池附底漩涡动力特性及诱导压力脉动研究》文中指出本文针对轴流泵装置进水池中易发生有害漩涡的问题,采用V3V体三维激光流速测试系统对轴流泵装置喇叭管下方附底漩涡从初生到消失演化全过程的流速场进行测量,同时采用VOF法对进水池内漩涡流动进行数值模拟,分析附底漩涡演化过程中附底漩涡的动力学特性。对进水池内有无漩涡时轴流泵装置不同断面位置进行压力脉动实验测量。探究附底漩涡诱导的压力脉动特性,建立了附底漩涡诱导压力脉动数学模型。提出采用流体体积分数显示涡管形态的方法。根据附底漩涡动力学特性变化规律,提出了新的消涡抑涡措施。采用V3V体三维速度场测试系统对进水池内喇叭管下方附底漩涡从发生到消失完整期内的体三维速度场进行动态测量,采用VOF法对进水池轴流泵装置进行定常计算和非定常计算,对漩涡整个发展空间的动力学特性进行分析并采用实验结果进行验证。采用高速摄像机对附底漩涡演化发展全过程进行了动态拍摄,得到附底漩涡不同时刻涡管的真实形态。通过分析漩涡核心区流动过程和附底漩涡涡管的动态变化,揭示了附底漩涡的演化过程分为初生、发展、保持、溃退、消失五个阶段。对附底漩涡核心区的速度梯度、涡动能、漩涡强度、压力分布、压力梯度和涡核内压力等动力学特性进行分析,揭示了附底漩涡演化过程中不同阶段的动力学特性变化规律。附底漩涡演化过程中漩涡区伴随着速度梯度和压力梯度的不断变化。附底漩涡的强度随时间先增大,在保持阶段达到最大,然后迅速减小,附底漩涡溃退消失速率大于形成发展速率,与斯托克斯定理中漩涡演化过程相反。附底漩涡核心区的速度梯度最大、压力梯度最小,附底漩涡周围速度梯度小、压力梯度大。涡核内的压力随时间先缓慢减小,然后迅速增加。在进水池底部与喇叭管之间涡核内压力缓慢减小,漩涡进入喇叭管后涡核内压力急剧减小。采用高速摄像机拍摄对漩涡发生频率进行统计,附底漩涡在漩涡集中发生的时间段附底漩涡的发生频率1.2Hz-2.6Hz之间,可以认为进水池内附底漩涡的发生频率为低频脉动。针对附底漩涡诱导泵装置内压力脉动的问题,在进水池底部漩涡发生区域、叶轮进口、叶轮出口及导叶出口安装压力脉动传感器,对泵装置内有无漩涡时的进行压力脉动测量。分析了有无漩涡时轴流泵装置不同位置的压力脉动特性。无论轴流泵装置内有无漩涡,轴流泵装置中压力脉动的主要激励源为叶轮的旋转作用。漩涡发生时进水池底部漩涡区压力脉动时域曲线形态相对于无漩涡时曲线形态不规则,压力脉动幅值为无漩涡时压力脉动幅值的1.98倍。无漩涡时叶轮进口单个叶轮旋转周期内压力脉动的波峰波谷数与叶片数相等,有附底漩涡时波峰波谷数大于叶片数。附底漩涡对叶轮进口和进水池底部压力脉动特性影响大,对叶轮出口和导叶出口的压力脉动特性影响较小。根据毕奥-萨瓦尔定律建立了附底漩涡诱导压力脉动的数学模型,得到附底漩涡诱导压力脉动的变化规律,并得到了实验结果的有效验证。附底漩涡诱导的压力脉动强度随时间以三角函数形态呈周期性变化。对轴流泵装置不同位置压力脉动频域特性进行分析,进水池底部的压力脉动主频为2倍叶轮转频,叶轮进口主频均为4倍叶轮转频,叶轮出口和导叶出口压力脉动主频均为2倍叶轮转频。当漩涡发生时在进水底部漩涡区和叶轮进口漩涡区1倍转频内存在较强的低频脉动。附底漩涡诱导的压力脉动为低频脉动,该泵装置中附底漩涡诱导频率为2.12Hz,根据固体力学原理,低频脉动的频率一旦与泵装置的固有频率接近就会诱导机组产生共振,这是漩涡发生时机组出现强烈的振动和噪声的原因。采用实验测量速度场结果和数值模拟结果分析了各种涡判据的适用条件和局限性。流体力学中普遍使用的Ω准则、Ω准则、λ2准则、△判据、螺旋度准则等速度场判别法更多的是基于二维速度场建立的,难以判断真实的涡管。根据涡管内的气液分布特性提出了流体体积分数显示漩涡涡管形态的方法与实验情况漩涡形态更相符,气液分界为涡管壁,比其他涡判据相比更加清晰、更加准确。分析了喇叭管悬空高对漩涡特性的影响。设计了 0.7D、0.5D、0.4D三个不同悬空高方案。计算结果表明,悬空高降低后,漩涡发生频率增加,漩涡强度也会增加,漩涡持续时间增加,持续时间分别为0.6s、1.1s、1.5s,涡核内的压力减小,涡核内最低压力分别为-1.5kPa、-3.2kPa、-5.8kPa但是不同悬空高下附底漩涡特性变化趋势一致。设计了带消涡叶片的消涡导轮,消涡导轮轮毂和消涡叶片均为抛物线状,有效抑制和消除旋涡的发生发展。分析了不同叶片数的消涡效果,当消涡叶片数量为4片时,在导轮轮毂上还存在一些附壁涡;当消涡叶片数为8片时,虽然能够消除附底涡,但是导轮产生了较大的水力损失,降低了泵装置运行效率。当消涡叶片数量在6片时,导轮附近无漩涡,泵装置运行效率提高1.0-1.3个百分点。叶轮进口压力脉动强度降低近10个百分点。
赵俊勇[9]（2020）在《骨质疏松条件下胸椎节段不同内固定方式的三维有限元分析》文中提出随着社会老龄化程度的逐渐加重,骨质疏松症在老年群体中变得越来越普遍,尤其是绝经后女性。由于多种因素导致了骨流失和骨质疏松,因此增加了骨折的风险。针对这种类型的骨折一般选择置入内固定的方式加以固定,但由于骨质疏松人群的骨量丢失程度大,施加的内固定容易出现松动的风险,这个问题一直在临床中存在。因此,为了增强椎弓根螺钉的把持力,减少螺钉松动的风险等问题,在本课题中我们提出了一种基于三皮质骨的新型内固定方式。另外,为了解决尸体标本难获取,且在生物力学试验中不能重复利用的问题,在影像学数据CT的基础上,我们运用三维重建技术进行骨骼模型建构,并建立有限元模型,然后再结合有限元分析的方法,对这种新型的内固定方式的稳定性展开深入研究,验证了该新型内固定方式的在胸椎节段中应用的相关力学性能,根据实验结果分析了椎体、内固定系统的应力分布及模型的活动度（ROM）。并与传统的内固定方式和双皮质骨内固定方式进行比较,从而验证其在临床中的有效性,为临床的使用提供参考。本次论文中研究的主要工作包括:（1）根据本实验的需要,我们建立了四种有限元模型,分别是:（A）Intact模型:完整的骨质疏松胸段T7-T9节段模型;（B）UCPS模型:在Intact模型的基础上,采用传统的内固定方式加以固定;（C）BCPS模型:在Intact模型的基础上,采用双皮质骨的内固定方式;（D）在Intact模型的基础上,采用三皮质骨的内固定方式。（2）对有限元模型使用有限元软件进行了力学模拟实验。该实验过程按照胸椎解剖结构添加了相应的软组织,如韧带。然后分别对四个模型进行了面网格和体网格划分,并对相应的结构进行了材料属性的定义。通过一参考点将T7上表面耦合,并对该参考点施加向下的集中力150N来模拟人体上半身的自重及通过右手螺旋定则施加5Nm的扭矩力来模拟人的前屈、后伸、左右侧弯、左右轴向旋转等六个方向的生理活动状态。在力施加的全过程中,对T9下表面施加完全固定的边界条件。最后,通过模拟计算并与前人的文献中的模型验证结果进行对比,验证了其模型的准确性。从而进一步分析得到了模型的应力分布、运动位移和活动度ROM。（3）使用三维有限元的方法对完整的骨质疏松模型和施加了三种内固定方式的模型进行了力学模拟,并分别比较和分析了施加三种内固定方式模型的椎体受力、椎体位移的分布情况。除此之外还对三种内固定模型的内固定系统进行了受力大小分析,研究了六种生理活动过程中的内固定系统的受力位置。通过测量椎体活动度（ROM）,验证了模型的有效性。并通过测量椎体活动度（ROM）对模型的稳定性进行了测量。将分析结果通过与完整的骨质疏松模型对比得出最后的结论。本次试验的有限元模型从建模到属性材料赋值均符合要求。另外,通过与前人研究中有限元模型的活动度进行比较,验证了其模型的有效性。通过对椎体应力的分析,在后伸和右侧弯生理活动下,受力主要集中在椎弓根和椎体中部部位,三皮质骨的内固定方式较传统的内固定在这两种生理状况下的应力分别减少了48.0%和42.3%。说明植入内固定能够增加椎体的受力情况,提升椎体的稳定性。通过内固定系统在后伸和右侧弯生理状态下的受力比较,TCPS模型在某些方面能够提高内固定的最大应力,从受力云图可以看出内固定的应力值集中的地方一般发生在螺钉的尾部或者椎弓根螺钉与钉棒的结合部位。因此在临床椎弓根螺钉的使用过程中,一定要特别注意螺钉尾部的受力,避免受力过大导致断裂,对于患者来讲,也因该减少大幅度的活动,减少内固定受力。比较椎体的最大位移和活动度（ROM）,在相同的位置同种生理状态下,TCPS模型的最大位移均小于其它的内固定技术。并且与BCPS模型相比,TCPS在六种生理活动中前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、轴向左旋转及轴向右旋转中的最大位移分别为降低了15.0%、31.6%、4.0%、27.0%、36.0%和43.2%。对于活动度的分析,三种内固定模型的活动度ROM与完整模型的活动度ROM相比,在六种生理状态下施加内固定的ROM均出现明显降低。UCPS模型与其它两种模型相比,稳定性提高显着。
杨满载[10]（2019）在《基于气固两相流的直流绝缘子污秽沉积及监测方法研究》文中研究说明我国直流输电迅速发展,而直流输电情况下的绝缘子积污比交流输电积污严重,可能引发污闪事故,污闪事故是威胁电网安全运行的隐患之一。绝缘子的污闪与绝缘子积污情况及环境条件密切相关,通过研究绝缘子在直流情况下的积污情况和不同因素对积污的影响,并结合绝缘子的污秽等级及污闪发展过程开发在线监测装置,可以为尽可能预防绝缘子的闪络事故,监控绝缘子电气性能情况并及时对污秽绝缘子进行处理提供参考,具有重要的研究意义。针对直流绝缘子表面污秽积累分布规律,本文采用了一种基于气固两相流中欧拉-拉格朗日模型与静电场模型耦合求解的模型,计算了绝缘子不同伞裙的不均匀积污情况,并探讨了不同因素对积污情况的影响。通过研究在污秽情况下闪络和泄漏电流关系,设计了绝缘子污秽监测装置并通过试验验证了可行性。本文主要创新工作如下:（1）针对目前对带电绝缘子的污秽积累特性的研究比较少,采用了一种基于流体力学计算学中的气固两相流欧拉-拉格朗日模型,建立了该模型与静电场模型的耦合求解模型,并计算了绝缘子的不均匀积污情况,讨论了不同因素对积污分布规律的影响,并通过实际测量验证了模型可行性。研究结果表明,直流绝缘子的污秽积累受到风场影响较大,在空气中污秽颗粒的含量一定的情况下,风速过大会使得污秽颗粒难以在绝缘子表面附着。（2）分析了泄漏电流对污秽量的表征关系,建立了绝缘子的污闪放电模型,研究在绝缘子在闪络发展的不同阶段的泄漏电流特征,将泄漏电流增大到发展成污闪的过程分为四个阶段,即污秽沉积、受潮、局部放电和污闪发生,分析各阶段的特点,为监测绝缘子的污秽度提供了可行性。（3）讨论了绝缘设备表面污秽的几种检测方法,并设计了基于泄漏电流的绝缘子污秽度监测装置,对装置进行了精度试验,通过人工试验平台在不同湿度、盐密和灰密下的绝缘子泄漏电流变化趋势进行了测量,并进行了分析,结果表明,绝缘子周围空气的湿度对泄漏电流的发展起着主导作用,同样的盐密和灰密情况下,如果湿度较小,绝缘子表面无法形成有效的导电通路,泄漏电流的幅值也较小。为绝缘子在线监测提供了参考。
二、力学中“等值”问题的应用（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、力学中“等值”问题的应用（论文提纲范文）
（1）冲击荷载作用下钢化夹层玻璃的力学响应及断裂机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 钢化夹层玻璃的研究进展 |
| 1.2.1 钢化夹层玻璃概述 |
| 1.2.2 钢化夹层玻璃发展趋势 |
| 1.3 夹层玻璃的冲击力学响应研究现状 |
| 1.3.1 夹层玻璃内冲击应力波研究现状 |
| 1.3.2 夹层玻璃冲击动力学响应研究现状 |
| 1.4 夹层玻璃的冲击断裂机理研究现状 |
| 1.5 本文研究内容及创新点 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 第二章 钢化夹层玻璃球压冲击试验 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方案及试验设备 |
| 2.3 试验结果分析 |
| 2.3.1 钢化夹层玻璃裂纹形态及冲击断裂过程 |
| 2.3.2 钢化夹层玻璃潜在破坏区域 |
| 2.3.3 冲击荷载与冲击高度关系 |
| 2.4 不同断裂模式的应力强度因子及断裂准则 |
| 2.4.1 三种断裂模式 |
| 2.4.2 不同裂纹系统应力强度因子 |
| 2.4.3 脆性材料三种断裂准则 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钢化夹层玻璃内应力波传播规律及破坏机理 |
| 3.1 钢化夹层玻璃内应力波透射、反射模型 |
| 3.1.1 波动方程的建立 |
| 3.1.2 波动方程的特征线解答 |
| 3.1.3 考虑应力波衰减的透射、反射模型 |
| 3.2 冲击荷载下钢化夹层玻璃中应力波传播规律 |
| 3.3 钢化夹层玻璃的破坏机理分析 |
| 3.4 影响因素分析 |
| 3.4.1 波阻抗对潜在破坏区域处反射波值的影响 |
| 3.4.2 厚度对潜在破坏区域处反射波值的影响 |
| 3.5 不等厚设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 钢化夹层玻璃的动力学响应规律及破坏机理 |
| 4.1 钢化夹层玻璃的变形及受力特性理论分析 |
| 4.1.1 钢化夹层玻璃在冲击荷载下的运动方程及边界条件 |
| 4.1.2 运动方程的求解 |
| 4.2 冲击荷载下钢化夹层玻璃的动力学响应分析 |
| 4.2.1 变形分析 |
| 4.2.2 应力分析 |
| 4.3 钢化夹层玻璃的破坏机理分析 |
| 4.4 影响因素分析 |
| 4.4.1 玻璃类型的影响 |
| 4.4.2 荷载类型的影响 |
| 4.4.3 厚度的影响 |
| 4.4.4 等效方法的影响 |
| 4.5 不等厚设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钢化夹层玻璃的裂纹扩展规律及破坏机理 |
| 5.1 钢化夹层玻璃的裂纹扩展模型 |
| 5.1.1 环形微裂纹产生模型 |
| 5.1.2 辐射状裂纹扩展模型 |
| 5.1.3 环形裂纹扩展模型 |
| 5.2 冲击荷载下钢化夹层玻璃的裂纹扩展力学机理分析 |
| 5.2.1 建立钢化玻璃中内应力分布函数 |
| 5.2.2 考虑内应力分布的钢化夹层玻璃裂纹扩展临界条件 |
| 5.2.3 冲击荷载下不同钢化度钢化夹层玻璃的裂纹扩展机理 |
| 5.3 表面损伤对钢化夹层玻璃抗冲击性能的影响 |
| 5.3.1 表面损伤对断裂强度的影响 |
| 5.3.2 表面损伤对断裂强度分散性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（2）扩束系统气动光学效应抑制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 气动光学效应抑制技术 |
| 1.2.1 气动光学效应 |
| 1.2.2 气动光学效应的发展阶段 |
| 1.2.3 气动光学效应研究进展 |
| 1.2.4 气动光学效应抑制方法国外研究现状 |
| 1.2.5 气动光学效应抑制方法国内研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.3.1 论文研究思路 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 第2章 气动光学效应基本原理及研究方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 气动光学中的流场分析 |
| 2.2.1 流体力学理论 |
| 2.2.2 计算流体动力学理论 |
| 2.3 流场中的光线追迹方法 |
| 2.3.1 流场中的光线传输机理 |
| 2.3.2 流场与折射率场的映射关系 |
| 2.3.3 流场中的光线追迹经典算法 |
| 2.4 流场中的像质评价方法 |
| 2.4.1 光程差 |
| 2.4.2 斯特列尔比(Strehl Ratio,SR) |
| 2.4.3 泽尼克多项式 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 大口径光学窗口结构及支撑技术研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 分析模型及方法 |
| 3.2.1 分析模型 |
| 3.2.2 分析方法 |
| 3.2.3 材料选取 |
| 3.2.4 结构设计 |
| 3.2.5 受力分析 |
| 3.3 支撑结构设计 |
| 3.3.1 径向支撑 |
| 3.3.2 轴向支撑 |
| 3.4 支撑参数优化分析 |
| 3.4.1 厚度 |
| 3.4.2 径厚比 |
| 3.4.3 遮拦比 |
| 3.4.4 模态 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 扩束系统净化装置气动光学效应研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 流场中的气动光学效应仿真计算 |
| 4.2.1 分析模型 |
| 4.2.2 网格设置 |
| 4.2.3 求解器设置 |
| 4.2.4 计算设置和过程 |
| 4.3 变折射率介质中的光线追迹方法改进及像质评价 |
| 4.3.1 光线光学法中的经典算法 |
| 4.3.2 折射率梯度求解 |
| 4.3.3 基于步长调节函数的光线光学法的改进算法 |
| 4.4 流场中的光学像质评价 |
| 4.5 实验验证与实验过程 |
| 4.5.1 实验设计 |
| 4.5.2 实验结果与分析结果对标 |
| 4.5.3 补充分析 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 含激波外流场中的气动光学效应研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模型与方法 |
| 5.2.1 分析模型 |
| 5.2.2 网格设置 |
| 5.2.3 求解器设置 |
| 5.2.4 计算设置和计算过程 |
| 5.3 变折射率介质中光线追迹的新算法 |
| 5.3.1 含激波的变折射率介质中的光线追迹算法 |
| 5.3.2 含激波的变折射率介质中的光线追迹新算法 |
| 5.3.3 含激波的变折射率介质中的光线追迹新算法的验证 |
| 5.4 高速流场中的像质评价 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）隧道充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水的DEM-SPH模拟分析方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.1.3 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 充填结构失稳诱发突水灾变演化机理 |
| 1.2.2 离散元模拟方法及粘结强度模型 |
| 1.2.3 非线性流体动力学无网格法数值模拟 |
| 1.2.4 隧道充填结构突水流-固耦合模拟方面 |
| 1.2.5 研究现状存在问题与发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容与创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳诱发突水机理 |
| 2.1 基本假定 |
| 2.2 多孔介质骨架弹塑性变形控制方程 |
| 2.2.1 考虑水压力作用的弹性体平衡方程 |
| 2.2.2 弹塑性本构模型及屈服准则 |
| 2.3 细颗粒水力侵蚀软化本构模型 |
| 2.3.1 侵蚀发生的临界水力条件 |
| 2.3.2 骨架孔隙率和渗透率演化方程 |
| 2.3.3 骨架介质强度弱化规律 |
| 2.4 混合流体非线性渗流控制方程 |
| 2.4.1 连续性方程 |
| 2.4.2 动量守恒方程 |
| 2.4.3 双曲线型流变本构 |
| 2.5 渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水灾变机制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于DEM的水力侵蚀软化模型及模拟分析方法 |
| 3.1 非球形颗粒离散元模拟方法 |
| 3.1.1 基本方程 |
| 3.1.2 超二次曲线颗粒模型 |
| 3.1.3 接触检测算法 |
| 3.1.4 砂石堆积算例验证 |
| 3.2 水力侵蚀软化本构模型及算法实现 |
| 3.2.1 颗粒粘结模型 |
| 3.2.2 水力侵蚀软化模型 |
| 3.2.3 模型求解与计算流程 |
| 3.2.4 模型测试与分析 |
| 3.3 细颗粒含量对材料宏观强度的影响 |
| 3.3.1 岩石力学基本数值试验 |
| 3.3.2 单轴抗压和抗拉强度影响分析 |
| 3.3.3 抗剪强度指标影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于SPH的混合流体非线性渗流模拟分析方法 |
| 4.1 SPH方法的计算原理及优势 |
| 4.1.1 积分插值近似方法 |
| 4.1.2 控制方程及SPH离散形式 |
| 4.1.3 边界处理方法 |
| 4.1.4 时步确定与积分求解 |
| 4.1.5 SPH方法的优势 |
| 4.2 混合流体非线性流变模型与求解 |
| 4.2.1 混合流体的流变模型 |
| 4.2.2 SPH运动方程与离散求解 |
| 4.3 典型算例验证及参数敏感性分析 |
| 4.3.1 二维静水箱测试 |
| 4.3.2 溃坝模拟与试验结果对比 |
| 4.3.3 粒子间距对溃坝模拟结果影响分析 |
| 4.3.4 流体粘度对刚体冲击力影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于DEM-SPH的两相介质流-固耦合模拟分析方法 |
| 5.1 基于DEM-SPH的流-固耦合计算模型 |
| 5.1.1 岩土体-地下水两相介质模型 |
| 5.1.2 流-固耦合求解算法 |
| 5.1.3 流-固耦合作用力 |
| 5.1.4 固体孔隙率计算 |
| 5.1.5 双向耦合计算流程 |
| 5.2 程序模块化设计及前-后处理方法 |
| 5.2.1 程序计算框架与模块 |
| 5.2.2 复杂地质体三维数值模型构建方法 |
| 5.2.3 基于Linux集群的混合并行加速算法 |
| 5.2.4 数值结果三维可视化后处理方法 |
| 5.3 充填结构体突水涌泥数值模拟 |
| 5.3.1 概化数值模型与计算参数 |
| 5.3.2 固体充填分数影响分析 |
| 5.3.3 充填颗粒尺寸影响分析 |
| 5.3.4 耦合网格尺寸影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 充填结构失稳诱发突水灾变演化过程数值模拟 |
| 6.1 尚家湾隧道充填岩溶管道突水模拟 |
| 6.1.1 现场突水情况 |
| 6.1.2 工程地质分析 |
| 6.1.3 模型建立与参数选取 |
| 6.1.4 模拟结果分析 |
| 6.2 永莲隧道富水断层突水突泥模拟 |
| 6.2.1 现场突水情况 |
| 6.2.2 工程地质分析 |
| 6.2.3 模型建立与参数选取 |
| 6.2.4 模拟结果分析 |
| 6.3 吉林引松TBM隧洞突水过程模拟 |
| 6.3.1 现场突水情况 |
| 6.3.2 模型建立与参数选取 |
| 6.3.3 模拟结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的发明专利/软件着作权 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）动力学方法与量子轨迹方法研究电子在晶体中的衍射及成像（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电子显微镜的诞生 |
| 1.1.1 从光学显微到电子显微 |
| 1.1.2 电子显微镜的分辨率 |
| 1.2 电子显微镜的种类与发展 |
| 1.2.1 透射电子显微镜 |
| 1.2.2 扫描电子显微镜 |
| 1.2.3 扫描透射电子显微镜 |
| 1.2.4 其它 |
| 1.3 电子显微术与电子能谱技术 |
| 1.3.1 电子与固体相互作用 |
| 1.3.2 表面电子能谱 |
| 1.3.3 电子显微成像 |
| 1.3.4 电子衍射花样 |
| 1.4 电子散射的模拟方法 |
| 1.4.1 经典轨迹蒙特卡洛方法 |
| 1.4.2 量子力学计算方法 |
| 1.4.3 量子轨迹方法 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 理论基础 |
| 2.1 电子衍射理论 |
| 2.1.1 晶体学基础知识 |
| 2.1.2 电子衍射的运动学理论 |
| 2.1.3 电子衍射的动力学理论 |
| 2.1.4 晶体势场 |
| 2.1.5 衍射束的选择 |
| 2.2 高能电子的相对论变换 |
| 2.2.1 相对论的诞生与基本假设 |
| 2.2.2 狭义相对论的基本公式和主要结论 |
| 2.2.3 相对论力学 |
| 2.2.4 四矢量(four-vector) |
| 2.2.5 高能电子的相对论变换 |
| 2.3 玻姆轨迹理论 |
| 2.3.1 背景介绍 |
| 2.3.2 玻姆力学的基本形式 |
| 2.3.3 玻姆轨迹的计算方法 |
| 2.3.4 玻姆轨迹的实验观测 |
| 2.3.5 不确定原理 |
| 2.3.6 非局域性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 透射电子显微镜中的电子衍射动力学模拟 |
| 3.1 衍射模式 |
| 3.2 理论方法 |
| 3.2.1 平行电子束的衍射花样 |
| 3.2.2 大角度会聚束电子衍射花样 |
| 3.3 平行电子束的电子衍射花样模拟 |
| 3.3.1 与运动学模型的对比 |
| 3.3.2 非弹性散射 |
| 3.3.3 电子束入射角度的影响 |
| 3.4 大角度会聚束电子衍射花样的模拟 |
| 3.4.1 会聚束电子衍射技术简介 |
| 3.4.2 各种参数对衍射花样的影响 |
| 3.4.3 对一些实验结果的模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于布洛赫波的量子轨迹方法研究电子衍射 |
| 4.1 量子轨迹计算方法 |
| 4.2 理论方法 |
| 4.2.1 量子轨迹 |
| 4.2.2 量子势 |
| 4.3 弹性散射模拟 |
| 4.3.1 波函数概率密度的截面 |
| 4.3.2 晶体中的通道效应 |
| 4.3.3 三维量子轨迹 |
| 4.3.4 经典势与量子势 |
| 4.4 非弹性散射的模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电子背散射衍射花样的模拟方法 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.2 理论方法 |
| 5.2.1 动力学方法 |
| 5.2.2 量子轨迹方法 |
| 5.2.3 动量期望方法 |
| 5.3 模拟结果与讨论 |
| 5.3.1 电子通道花样 |
| 5.3.2 电子背散射衍射花样 |
| 5.3.3 电子背散射衍射球面的构建 |
| 5.3.4 背散射衍射花样的量子轨迹模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 量子轨迹蒙特卡洛方法研究原子分辨率的二次电子成像 |
| 6.1 背景介绍 |
| 6.1.1 原子分辨率技术的现状 |
| 6.1.2 原子分辨率二次电子成像的理论模型 |
| 6.2 理论方法 |
| 6.2.1 布洛赫波量子轨迹方法 |
| 6.2.2 价电子激发 |
| 6.2.3 内壳层激发 |
| 6.2.4 量子轨迹蒙特卡洛模拟方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 成像机制分析 |
| 6.3.2 二次电子的原子分辨成像模拟 |
| 6.3.3 信号产生深度的分析 |
| 6.3.4 材料表面的三维分辨 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结 |
| 参考文献 |
| 附录A 常用物理常数 |
| 附录B Lorentz变换 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（5）基于多尺度三维空间裂隙分布的粗糙岩体裂隙渗透性研究 ——以云南个旧高松矿田为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 单裂隙水力学特征 |
| 1.2.2 裂隙网络三维空间分布模拟 |
| 1.2.3 裂隙岩体渗透特性 |
| 1.2.4 地下水流动数值模拟 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文创新点 |
| 1.5 本文完成的工作量 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 研究区范围及概况 |
| 2.2 区域水文地质背景 |
| 第三章 岩体裂隙的多尺度性及渗透性分析 |
| 3.1 岩体裂隙的尺度不变性 |
| 3.1.1 定义及分类 |
| 3.1.2 岩体裂隙数据获取 |
| 3.2 裂隙多尺度性对渗透性的影响 |
| 3.3 中尺度裂隙发育规律 |
| 3.3.1 水平发育规律分析 |
| 3.3.2 垂向发育规律分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 小尺度单裂隙渗透性 |
| 4.1 单裂隙渗透性研究 |
| 4.1.1 立方定律 |
| 4.1.2 单裂隙渗流能力的影响因素 |
| 4.1.3 单裂隙渗流研究方法 |
| 4.2 岩石裂隙形态识别及提取 |
| 4.2.1 岩石CT图像处理及裂隙识别 |
| 4.2.2 激光扫描裂隙面提取 |
| 4.2.3 裂隙面提取及网格化处理 |
| 4.3 岩石渗透性测试及分析 |
| 4.4 粗糙单裂隙渗透性及等效水力宽度计算 |
| 4.4.1 三维双壁粗糙裂隙模型 |
| 4.4.2 三维裂隙隙宽函数法 |
| 4.4.3 研究区岩石样品裂隙渗流计算结果 |
| 4.4.4 计算方法合理性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 中尺度裂隙网络模拟及渗透性计算 |
| 5.1 裂隙岩体的等效连续介质模型 |
| 5.1.1 等效连续介质模型分析的必要条件 |
| 5.1.2 裂隙岩体等效渗透系数张量计算方法 |
| 5.2 基于DFM模型的三维渗透张量计算 |
| 5.2.1 二维等效渗透张量 |
| 5.2.2 三维等效渗透张量 |
| 5.2.3 裂隙流与达西流耦合控制方程 |
| 5.2.4 渗透椭球体的可视化 |
| 5.2.5 计算方法合理性验证 |
| 5.3 中尺度岩体裂隙网络模拟 |
| 5.3.1 三维裂隙网络分布模拟 |
| 5.3.2 研究区三维裂隙分布模拟 |
| 5.4 各分区裂隙模拟及分析 |
| 5.5 研究区渗透张量计算 |
| 5.5.1 代表性分区渗透张量计算 |
| 5.5.2 分区渗透张量计算 |
| 5.5.3 计算结果与实测对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 大尺度裂隙及其渗透性分析 |
| 6.1 研究区大尺度裂隙网络 |
| 6.2 研究区大尺度裂隙特征及渗透性分析 |
| 第七章 基于渗透张量的地下水流动理论及实现 |
| 7.1 地下水流动基本方程 |
| 7.1.1 地下水运动方程 |
| 7.1.2 方程的定解条件 |
| 7.2 数值模拟中渗透张量的适应性分析 |
| 7.2.1 基本原理 |
| 7.2.2 适应性分析 |
| 7.2.3 误差与稳定性分析 |
| 7.2.4 巷道概化问题讨论 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 云南个旧高松矿田地下水数值模拟 |
| 8.1 研究区水文地质 |
| 8.2 水文地质参数 |
| 8.2.1 降雨及巷道涌水 |
| 8.2.2 渗透系数 |
| 8.2.3 降水入渗系数及给水度 |
| 8.2.4 地下水流场 |
| 8.3 概念模型及数值模型参数 |
| 8.3.1 水文地质边界 |
| 8.3.2 含水层组划分及水文地质参数 |
| 8.3.3 其它水文地质因素概化 |
| 8.3.4 数值模型 |
| 8.4 地下水流动模拟结果及分析 |
| 8.4.1 巷道涌水量对比分析 |
| 8.4.2 地下水位对比分析 |
| 8.5 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附图Ⅰ 各分区三维裂隙网裂隙网络模拟结果 |
| 附图Ⅱ 各分区渗透椭球及椭圆 |
| 附录A:显示差分法稳定性判断公式推导 |
| 附录B:博士在读期间研究成果 |
（6）棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 废旧棉织物的材料化利用研究进展 |
| 1.2.1 棉纤维的成分和性能 |
| 1.2.2 废旧棉织物的回收 |
| 1.2.3 废旧棉织物材料化研究 |
| 1.3 天然纤维聚合物复合材料的非线性行为 |
| 1.3.1 相关理论体系与定义 |
| 1.3.2 非线性材料研究方法 |
| 1.4 天然纤维聚合物复合材料的黏塑性变形 |
| 1.4.1 天然纤维复合材料的黏塑性变形 |
| 1.4.2 加工硬化与黏塑性变形 |
| 1.4.3 性能退化与黏塑性变形 |
| 1.4.4 疲劳进程与黏塑性变形 |
| 1.5 本论文研究的内容及解决的问题 |
| 1.6 本论文的创新点 |
| 2 棉织物增强聚丙烯复合材料的制备与力学性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验与材料 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 棉织物增强PP复合材料的制备 |
| 2.2.4 棉织物增强PP复合材料的表征 |
| 2.3 力学性能 |
| 2.3.1 静态力学测试结果 |
| 2.3.2 拉伸和弯曲过程中的能量吸收 |
| 2.3.3 力学性能和能量吸收的分布 |
| 2.3.4 拉伸破坏条件和建模拟合 |
| 2.3.5 非线性弯曲过程和建模拟合 |
| 2.3.6 冲击强度拟合 |
| 2.4 动态力学分析和形貌分析 |
| 2.4.1 动态力学分析 |
| 2.4.2 断面形貌观察 |
| 2.5 小结 |
| 3 棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验与材料 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 性能表征 |
| 3.3 拉伸过程中的黏塑性变形 |
| 3.3.1 静态拉伸过程中的塑性变形 |
| 3.3.2 不同应力下的应变行为 |
| 3.3.3 不同拉伸速率下的应力-应变行为研究 |
| 3.3.4 循环应力作用下应力-应变关系 |
| 3.3.5 应用模拟 |
| 3.4 小结 |
| 4 棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形模型拟合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 恒速拉伸过程的建模拟合 |
| 4.3.1 采用Maxwell模型拟合静态拉伸过程 |
| 4.3.2 采用TVM模型拟合静态拉伸过程 |
| 4.4 恒力和循环应力下应变-应力关系 |
| 4.4.1 采用Kelvin模型拟合恒力拉伸过程 |
| 4.4.2 棉织物增强聚丙烯复合材料的黏性 |
| 4.4.3 采用TVK模型拟合循环拉伸过程 |
| 4.5 非线性动力学模型 |
| 4.5.1 模型假设 |
| 4.5.2 非线性塑性变形 |
| 4.5.3 非线性黏塑性变形 |
| 4.5.4 动力学模型拟合应变与时间关系 |
| 4.5.5 动力学模型精确性 |
| 4.6 模型对材料黏塑性变形研究的指导意义 |
| 4.6.1 采用TVK模型求解黏塑性应变速率等值点 |
| 4.6.2 采用动力学模型求解黏塑性应变速率等值点 |
| 4.6.3 实测黏塑性应变速率等值点 |
| 4.6.4 黏塑性应变速率等值点与加工硬化 |
| 4.6.5 黏塑性应变速率等值点与性能退化 |
| 4.7 小结 |
| 5 废旧棉织物增强聚丙烯复合材料 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与材料 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 复合材料的制备 |
| 5.2.3 表征方法 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 复合材料形貌分析 |
| 5.3.2 密度和吸水增重、膨胀 |
| 5.3.3 内结合强度 |
| 5.3.4 力学性能 |
| 5.3.5 力学性能的分布 |
| 5.3.6 强度分布规律 |
| 5.3.7 动态力学分析 |
| 5.3.8 黏塑性变形 |
| 5.3.9 模型拟合 |
| 5.4 其它形式棉纤维增强聚合物复合材料 |
| 5.4.1 棉纤维增强聚丙烯复合材料 |
| 5.4.2 混纺织物增强聚丙烯复合材料 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学 博士学位论文修改情况确认表 |
（7）基于有限元的机械臂架结构静动力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.1.1 有限元分析及应用 |
| 1.1.2 优化设计 |
| 1.1.3 康复机器人 |
| 1.1.4 仓储货架 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 有限元在结构力学中的研究现状 |
| 1.2.2 结构优化设计的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.3.1 康复机器人的轻量化设计 |
| 1.3.2 仓储货架的静动载分析 |
| 第二章 有限元理论和模型简化方法 |
| 2.1 有限元理论 |
| 2.1.1 线性结构静力分析 |
| 2.1.2 结构动力学分析 |
| 2.1.3 拓扑优化设计 |
| 2.1.4 高级单元技术 |
| 2.2 模型的简化 |
| 2.2.1 螺栓连接的简化 |
| 2.2.2 零件的简化 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 有限元法在康复机械臂轻量化设计中的研究 |
| 3.1 上肢康复机械臂的实际结构与工况分析 |
| 3.1.1 机械臂的静力学分析 |
| 3.1.2 机械臂的模态分析 |
| 3.1.3 机械臂的谐响应分析 |
| 3.2 水平臂板的拓扑优化 |
| 3.2.1 受力情况分析 |
| 3.2.2 约束和边界条件的设定 |
| 3.2.3 拓扑优化设计 |
| 3.2.4 优化分析结果 |
| 3.3 立柱的拓扑优化 |
| 3.3.1 受力情况分析 |
| 3.3.2 立柱的拓扑优化设计 |
| 3.3.3 重新设计立柱结构 |
| 3.4 优化结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 有限元法在货架静动载分析中的研究 |
| 4.1 仓储货架满载时的静力学分析 |
| 4.1.1 仓储货架模型 |
| 4.1.2 建立仓储货架的有限元分析模型 |
| 4.1.3 静力分析 |
| 4.2 仓储货架立柱断裂时瞬态分析 |
| 4.3 仓储货架地震反应谱分析 |
| 4.3.1 设计反应谱 |
| 4.3.2 货架的反应谱分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（8）轴流泵进水池附底漩涡动力特性及诱导压力脉动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外漩涡运动研究现状 |
| 1.2.1 漩涡理论 |
| 1.2.2 漩涡实验研究 |
| 1.2.3 漩涡数值模拟研究 |
| 1.2.4 漩涡的缩尺效应 |
| 1.3 漩涡诱导压力脉动研究 |
| 1.4 水泵进水池附底漩涡消涡措施研究 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第2章 进水池内附底漩涡CFD数值模拟 |
| 2.1 数值模拟计算方法 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 控制方程离散方法 |
| 2.1.3 紊流数值模拟方法 |
| 2.1.4 紊流模型 |
| 2.1.5 VOF法 |
| 2.2 几何模型建模 |
| 2.2.1 几何模型 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 网格无关性验证 |
| 2.3 定常计算 |
| 2.3.1 边界条件 |
| 2.3.2 流体计算时间尺度设置 |
| 2.3.3 气体域体积无关性分析 |
| 2.3.4 进水池内流动特性分析 |
| 2.4 非定常计算 |
| 2.4.1 非定常计算边界条件 |
| 2.4.2 非定常计算参数 |
| 2.5 数值计算结果实验验证 |
| 本章小结 |
| 第3章 进水池附底漩涡的实验测量 |
| 3.1 轴流泵装置模型实验台 |
| 3.1.1 进水池 |
| 3.1.2实验方案 |
| 3.1.3 测试工况的选择 |
| 3.2 压力脉动实验 |
| 3.2.1 压力脉动实验仪器 |
| 3.2.2 压力脉动传感器安装位置 |
| 3.2.3 压力脉动实验参数设置和操作流程 |
| 3.2.4 压力数据处理方法 |
| 3.2.5 不同流量工况下进水池底部不同时刻压力分布 |
| 3.3 进水池三维速度场的V3V测试 |
| 3.3.1 V3V测试系统简介 |
| 3.3.2 V3V标定系统 |
| 3.3.3 V3V拍摄系统 |
| 3.3.4 V3V实验布置 |
| 3.3.5 V3V测试 |
| 3.4 高速摄像机拍摄漩涡实验 |
| 3.4.1 高速摄像机 |
| 3.4.2 高速摄像机拍摄实验 |
| 3.4.3 不同时刻附底漩涡形态 |
| 3.4.4 附底漩涡发生频率 |
| 3.5 模型试验误差分析 |
| 本章小结 |
| 第4章 附底漩涡动力特性分析 |
| 4.1 漩涡区速度特性分析 |
| 4.1.1 涡核内速度分布(V3V测试结果) |
| 4.1.2 典型断面漩涡区不同时刻的速度梯度分布(V3V测试结果) |
| 4.1.3 同一时刻不同断面漩涡区速度梯度分布(V3V测试结果) |
| 4.1.4 不同时刻不同断面漩涡区速度梯度分布(数值模拟结果) |
| 4.2 附底漩涡的涡动能分布(V3V测试结果) |
| 4.3 漩涡强度变化(V3V测试结果) |
| 4.3.1 典型断面上不同时刻漩涡强度 |
| 4.3.2 相同时刻不同高度附底漩涡强度 |
| 4.4 漩涡区压力特性分析 |
| 4.4.1 漩涡区压力分布(压力脉动实验测试结果) |
| 4.4.2 漩涡区压力分布(数值模拟结果) |
| 4.4.3 涡核内压力分析 |
| 4.4.4 漩涡区压力梯度特性分析(数值模拟结果) |
| 4.5 喇叭管悬空高对漩涡特性影响(数值模拟结果) |
| 4.6 漩涡判别分析 |
| 4.6.1 现存不同涡判据分析 |
| 4.6.2 不同涡判据应用分析 |
| 4.6.3 数值涡管 |
| 4.6.4 流体体积分数判别漩涡 |
| 本章小结 |
| 第5章 附底漩涡诱导轴流泵装置压力脉动 |
| 5.1 附底漩涡诱导压力脉动分析 |
| 5.1.1 毕奥-萨瓦定律(Biot-SavartLaw) |
| 5.1.2 附底漩涡诱导压力脉动理论分析 |
| 5.2 压力脉动数据处理方法 |
| 5.2.1 压力脉动时域特性分析方法 |
| 5.2.2 压力脉动频域特性分析方法 |
| 5.2.3 附底漩涡诱导压力脉动识别 |
| 5.3 漩涡诱导压力脉动时域特性分析(实验结果) |
| 5.3.1 有无漩涡时压力脉动时域特性分析 |
| 5.3.2 附底漩涡诱导压力脉动时域特性 |
| 5.4 附底漩涡诱导压力脉动频域特性分析(实验结果) |
| 5.4.1 有无漩涡时压力脉动频域特性分析 |
| 5.4.2 附底漩涡诱导低频压力脉动特性分析 |
| 本章小结 |
| 第6章 漩涡的抑制和消除措施 |
| 6.1 消涡方案设计 |
| 6.1.1 消涡导轮设计原理 |
| 6.1.2 消涡导轮尺寸 |
| 6.2 数值模拟结果与分析 |
| 6.2.1 各消涡方案的有效性验证 |
| 6.2.2 能量性能分析 |
| 6.2.3 不同方案进水池流态分布 |
| 6.2.4 不同方案叶轮进口流速分布 |
| 6.2.5 消涡方案对水力损失的影响 |
| 6.2.6 压力脉动分析 |
| 6.3 实验验证 |
| 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 1、发表学术论文 |
| 2、授权发明专利 |
| 3、申请发明专利 |
| 4、主持和参与的科研项目 |
| 致谢 |
（9）骨质疏松条件下胸椎节段不同内固定方式的三维有限元分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.2.1 脊柱的三维重建现状 |
| 1.2.2 有限元法在骨生物力学中的应用现状 |
| 1.2.3 骨质疏松骨折手术内固定方式研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容及结构安排 |
| 第二章 三维模型重建及有限元计算方法 |
| 2.1 基于CT的三维重建 |
| 2.2 有限元法 |
| 2.2.1 有限元法介绍 |
| 2.2.2 有限元软件的求解结构 |
| 第三章 三维有限元模型的建立及分析方法 |
| 3.1 硬件设备及软件 |
| 3.1.1 分析硬件 |
| 3.1.2 分析软件 |
| 3.2 实验思路及实验过程 |
| 3.2.1 实验思路 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 第四章 三维有限元模型结果分析 |
| 4.1 模型验证 |
| 4.2 应力分析 |
| 4.2.1 椎体应力分析 |
| 4.2.2 内固定系统应力分析 |
| 4.3 椎体位移分析 |
| 4.4 活动度(ROM)分析 |
| 4.4.1 三种内固定模型椎体活动度分析 |
| 4.4.2 活动度(ROM)的T检验 |
| 4.5 讨论 |
| 4.6 不足与局限之处 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论着 |
| 致谢 |
（10）基于气固两相流的直流绝缘子污秽沉积及监测方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直流绝缘子的积污特性研究现状 |
| 1.2.2 直流绝缘子污秽在线监测研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2 绝缘子污秽沉积的数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 绝缘子污秽积累的气固两相流原理 |
| 2.3 欧拉-拉格朗日模型控制方程 |
| 2.3.1 连续相控制方程 |
| 2.3.2 离散相控制方程 |
| 2.3.3 碰撞系数和相间相互作用 |
| 2.4 直流绝缘子静电场模型 |
| 2.5 静电场模型与欧拉-拉格朗日模型的耦合求解 |
| 2.6 小结 |
| 3 直流绝缘子污秽沉积仿真计算与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型的建立与剖分 |
| 3.3 计算假设和边界条件 |
| 3.4 绝缘子积污区域的划分和计算域绕流计算 |
| 3.5 运行条件对直流绝缘子积污的影响 |
| 3.5.1 不带电污秽分布规律 |
| 3.5.2 带电运行污秽分布规律 |
| 3.5.3 不同电压等级下的污秽分布规律 |
| 3.5.4 不同风速下的污秽分布规律 |
| 3.6 计算结果验证试验 |
| 3.6.1 总体测量方案 |
| 3.6.2 试验结果与仿真结果对比 |
| 3.7 小结 |
| 4 基于泄漏电流的污秽度表征方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直流绝缘子的等效电路 |
| 4.3 泄漏电流计算方式 |
| 4.3.1 泄漏电流物理模型 |
| 4.3.2 泄漏电流的计算方法 |
| 4.4 绝缘子的污闪发展过程 |
| 4.5 小结 |
| 5 直流绝缘子污秽监测系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直流绝缘子监测原理和硬件设计 |
| 5.2.1 检测方法 |
| 5.2.2 装置整体结构 |
| 5.2.3 装置电路设计 |
| 5.3 装置性能试验 |
| 5.4 泄漏电流实验准备 |
| 5.4.1 试验样品预处理和染污 |
| 5.4.2 绝缘子试验布置和试验方法 |
| 5.5 泄漏电流试验 |
| 5.5.1 耐受盐密试验 |
| 5.5.2 湿度对泄漏电流影响试验 |
| 5.5.3 盐密对泄漏电流影响试验 |
| 5.5.4 灰密对泄漏电流影响试验 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| B.学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、力学中“等值”问题的应用（论文参考文献）
- [1]冲击荷载作用下钢化夹层玻璃的力学响应及断裂机理研究[D]. 胡臻. 内蒙古工业大学, 2021
- [2]扩束系统气动光学效应抑制方法研究[D]. 张庆鹏. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [3]隧道充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水的DEM-SPH模拟分析方法[D]. 刘聪. 山东大学, 2021(11)
- [4]动力学方法与量子轨迹方法研究电子在晶体中的衍射及成像[D]. 程珑. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]基于多尺度三维空间裂隙分布的粗糙岩体裂隙渗透性研究 ——以云南个旧高松矿田为例[D]. 陈刚. 昆明理工大学, 2021(02)
- [6]棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形研究[D]. 邵博. 东北林业大学, 2021
- [7]基于有限元的机械臂架结构静动力学分析[D]. 柳海瑞. 青岛大学, 2020(01)
- [8]轴流泵进水池附底漩涡动力特性及诱导压力脉动研究[D]. 宋希杰. 扬州大学, 2020
- [9]骨质疏松条件下胸椎节段不同内固定方式的三维有限元分析[D]. 赵俊勇. 山东师范大学, 2020(08)
- [10]基于气固两相流的直流绝缘子污秽沉积及监测方法研究[D]. 杨满载. 重庆大学, 2019(01)