搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

沿时间逐步求解应力的拉格朗日分析方法研究

陶为俊 浣石

引用本文:
Citation:

沿时间逐步求解应力的拉格朗日分析方法研究

陶为俊, 浣石

Study on Lagrangian analysis for solving the stress gradually along the time

Tao Wei-Jun, Huan Shi
PDF
导出引用
  • 拉格朗日分析方法是通过测量各个拉格朗日位置处的物理量历程 来分析材料内部该位置处的其他物理量的变化, 进而认识材料的动态力学性能.但现有的拉格朗日分析方法在已知粒子速度情况下, 求解方法仍有不足.针对这一情况, 提出了沿时间逐步求解方法, 该方法能够在不做任何假定的情况下求解出应力, 从而从根本上解决了只测量粒子速度这一物理量时求解应力的困难. 并利用该方法对一组混凝土在冲击作用下的实验数据进行了处理, 计算得到了相应的应变波形、应力波形以及加、卸载全过程的应力-应变曲线, 进而揭示出混凝土材料与应变率相关的弹-塑性本构关系的特征.
    Lagrangian analysis method is re-analyzed, in which by measuring the physical variables of each Lagrangian positions the other physical variables of these positions of the material is analyzed, and then the dynamic mechanical properties of materials can be determined. However, the existing Lagrangian analysis methods are still inadequate when the particle velocity is known. In this paper, a new Lagrangian analysis method, with only particle velocity known, is developed, which is called step by step method along the time. The method does not make any assumption, and it can solve the problem when only particle velocity wave profiles are measured. A set of experimental data of concrete under impact is processed with the method, and the corresponding strain wave, stress wave, and stress-strain relations of the whole process of loading and unloading are calculated. Thus the strain rate dependent elastic-elastic constitutive characteristics of the concrete are revealed.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10972060)和高等学校博士学科点科研基金(批准号: 20104410110003)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10972060) and the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China (Grant No. 20104410110003).
    [1]

    Wang Y G, Zhang Y P, Wang L L 2008 Acta Phys. Sin. 57 7789 (in Chinese) [王永刚, 张远平, 王礼立 2008 57 7789]

    [2]

    Chen D N, Fan C L, Hu J W, Wu S X, Wang H R, Tan H, Yu Y Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 2612 (in Chinese) [陈大年, 范春雷, 胡金伟, 吴善幸, 王焕然, 谭华, 俞宇颖 2009 58 2612]

    [3]

    Peng J X, Jing F Q, Wang L L, Li D H 2005 Acta Phys. Sin. 54 2194 (in Chinese) [彭建祥, 经福谦, 王礼立, 李大红 2005 54 2194]

    [4]

    Hu J B, Yu Y Y, Dai C D, Tan H 2005 Acta Phys. Sin. 54 5750 (in Chinese) [胡建波, 俞宇颖, 戴诚达, 谭华 2005 54 5750]

    [5]

    Sun C W, Wei Y Z, Zhou Z K 2000 The Applied Detonation Physics (Vol. 1) (Beijing: National Defence Industry Press) p348 (in Chinese) [孙承纬, 卫玉章, 周之奎 2000 应用爆轰物理(第一版) (北京:国防工业出版社) 第348页]

    [6]

    Fowles R, Williams R F 1970 J. Appl. Phys. 41 360

    [7]

    Fowles R 1970 J. Appl. Phys. 41 2740

    [8]

    Cowperthwaite M, Williams R F 1971 J. Appl. Phys. 42 456

    [9]

    Grady D E 1973 Geo. Res. 78 1299

    [10]

    Seaman L 1974 J. Appl. Phys. 45 4303

    [11]

    Li X L 1985 Explosion and Shock Waves 5 46 (in Chinese) [李孝兰 1985 爆炸与冲击 5 46]

    [12]

    Cai H Y, Tang Z P 1990 J. China Univ. Sci. Technol. 20 48 (in Chinese) [柴华友, 唐志平 1990 中国科学技术大学学报 20 48]

    [13]

    Cai H Y, Tang Z P 1992 Explosion and Shock Waves 12 259 (in Chinese) [柴华友, 唐志平 1992 爆炸与冲击 12 259]

    [14]

    Gupta Y M 1984 Polym. Eng. Sci. 24 851

    [15]

    Forest C A, Wackerle J, Dick J J 1989 Proc. of 9th Int. Symp. on Detonation Portland, USA, August 28-September 1, 1989 p683

    [16]

    Wang L L, Zhu J, Lai H W 2010 Chinese Journal of High Pressure Physics 24 279 (in Chinese) [王礼立, 朱珏, 赖华伟 2010 高压 24 279]

    [17]

    Wang L L, Zhu J, Lai H 2011 Strain 47 173

    [18]

    Fowles R 1973 Dynamic Response of Materials to Intense Impulsive Loading (1st Ed.) (Ohio: Wright Patterson Air Force Base, Air Force Materials Laboratory) p416

  • [1]

    Wang Y G, Zhang Y P, Wang L L 2008 Acta Phys. Sin. 57 7789 (in Chinese) [王永刚, 张远平, 王礼立 2008 57 7789]

    [2]

    Chen D N, Fan C L, Hu J W, Wu S X, Wang H R, Tan H, Yu Y Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 2612 (in Chinese) [陈大年, 范春雷, 胡金伟, 吴善幸, 王焕然, 谭华, 俞宇颖 2009 58 2612]

    [3]

    Peng J X, Jing F Q, Wang L L, Li D H 2005 Acta Phys. Sin. 54 2194 (in Chinese) [彭建祥, 经福谦, 王礼立, 李大红 2005 54 2194]

    [4]

    Hu J B, Yu Y Y, Dai C D, Tan H 2005 Acta Phys. Sin. 54 5750 (in Chinese) [胡建波, 俞宇颖, 戴诚达, 谭华 2005 54 5750]

    [5]

    Sun C W, Wei Y Z, Zhou Z K 2000 The Applied Detonation Physics (Vol. 1) (Beijing: National Defence Industry Press) p348 (in Chinese) [孙承纬, 卫玉章, 周之奎 2000 应用爆轰物理(第一版) (北京:国防工业出版社) 第348页]

    [6]

    Fowles R, Williams R F 1970 J. Appl. Phys. 41 360

    [7]

    Fowles R 1970 J. Appl. Phys. 41 2740

    [8]

    Cowperthwaite M, Williams R F 1971 J. Appl. Phys. 42 456

    [9]

    Grady D E 1973 Geo. Res. 78 1299

    [10]

    Seaman L 1974 J. Appl. Phys. 45 4303

    [11]

    Li X L 1985 Explosion and Shock Waves 5 46 (in Chinese) [李孝兰 1985 爆炸与冲击 5 46]

    [12]

    Cai H Y, Tang Z P 1990 J. China Univ. Sci. Technol. 20 48 (in Chinese) [柴华友, 唐志平 1990 中国科学技术大学学报 20 48]

    [13]

    Cai H Y, Tang Z P 1992 Explosion and Shock Waves 12 259 (in Chinese) [柴华友, 唐志平 1992 爆炸与冲击 12 259]

    [14]

    Gupta Y M 1984 Polym. Eng. Sci. 24 851

    [15]

    Forest C A, Wackerle J, Dick J J 1989 Proc. of 9th Int. Symp. on Detonation Portland, USA, August 28-September 1, 1989 p683

    [16]

    Wang L L, Zhu J, Lai H W 2010 Chinese Journal of High Pressure Physics 24 279 (in Chinese) [王礼立, 朱珏, 赖华伟 2010 高压 24 279]

    [17]

    Wang L L, Zhu J, Lai H 2011 Strain 47 173

    [18]

    Fowles R 1973 Dynamic Response of Materials to Intense Impulsive Loading (1st Ed.) (Ohio: Wright Patterson Air Force Base, Air Force Materials Laboratory) p416

  • [1] 曹振, 郝大鹏, 唐刚, 寻之朋, 夏辉. 团簇状缺陷对纤维束断裂过程的影响.  , 2021, 70(20): 204602. doi: 10.7498/aps.70.20210310
    [2] 杨俊升, 朱子亮, 曹启龙. 预取向半晶态高分子片晶结构形成微观机理及其应力-应变响应特性的分子动力学模拟.  , 2020, 69(3): 038101. doi: 10.7498/aps.69.20191191
    [3] 皮兴才, 朱炼华, 李志辉, 彭傲平, 张勇豪. 基于宏观方程数值本构关系的气体动理论加速收敛方法.  , 2020, 69(20): 204702. doi: 10.7498/aps.69.20200602
    [4] 杨俊升, 黄多辉. 环状聚合物及其对应的线性链熔体在启动剪切场下流变特性的分子动力学模拟研究.  , 2019, 68(13): 138301. doi: 10.7498/aps.68.20190403
    [5] 彭颖吒, 张锴, 郑百林, 李泳. 广义平面应变锂离子电池柱形梯度材料颗粒电极中扩散诱导应力分析.  , 2016, 65(10): 100201. doi: 10.7498/aps.65.100201
    [6] 陈大伟, 孙海权, 王裴, 蔚喜军, 马东军. 二维拉格朗日坐标系下气粒混合双向耦合对激波流场影响的计算.  , 2016, 65(8): 084703. doi: 10.7498/aps.65.084703
    [7] 郝世峰, 楼茂园, 杨诗芳, 李超, 孔照林, 裘薇. 干斜压大气拉格朗日原始方程组的半解析解法和非线性密度流数值试验.  , 2015, 64(19): 194702. doi: 10.7498/aps.64.194702
    [8] 张世功, 吴先梅, 张碧星. 基于迟滞应力应变关系的非线性声学检测理论与方法研究.  , 2014, 63(19): 194302. doi: 10.7498/aps.63.194302
    [9] 蒋国平, 浣石, 郝洪, 杜永峰, 焦楚杰. 钢纤维高强混凝土材料的气体炮试验研究.  , 2013, 62(1): 016201. doi: 10.7498/aps.62.016201
    [10] 陈延佩, Pierre Evesque, 厚美瑛. 振动驱动颗粒气体体系的局域态本构关系的实验验证.  , 2013, 62(16): 164503. doi: 10.7498/aps.62.164503
    [11] 徐新河, 肖绍球, 甘月红, 王秉中. 周期性磁谐振材料本构参数的理论分析.  , 2013, 62(10): 104105. doi: 10.7498/aps.62.104105
    [12] 蒋国平, 郝洪, 曾春航, 郝逸飞, 吴如军, 刘纪超. 冲击作用下的摩擦力效应实验研究.  , 2013, 62(11): 116203. doi: 10.7498/aps.62.116203
    [13] 蒋国平, 焦楚杰, 肖波齐. 高强混凝土气体炮试验与高压状态方程研究.  , 2012, 61(2): 026701. doi: 10.7498/aps.61.026701
    [14] 王程, 王冠宇, 张鹤鸣, 宋建军, 杨晨东, 毛逸飞, 李永茂, 胡辉勇, 宣荣喜. 单轴、双轴应变Si拉曼谱应力模型.  , 2012, 61(4): 047203. doi: 10.7498/aps.61.047203
    [15] 潘昊, 胡晓棉, 吴子辉, 戴诚达, 吴强. 铈低压冲击相变数值模拟研究.  , 2012, 61(20): 206401. doi: 10.7498/aps.61.206401
    [16] 徐树杰, 师春生, 赵乃勤, 刘恩佐. 热加工过程中动态再结晶现象的多相场研究.  , 2012, 61(11): 116101. doi: 10.7498/aps.61.116101
    [17] 王永刚, 张远平, 王礼立. C30混凝土冲击绝热关系和Grüneisen型状态方程的实验研究.  , 2008, 57(12): 7789-7793. doi: 10.7498/aps.57.7789
    [18] 王庆学. 异质结构的应变和应力分布模型研究.  , 2005, 54(8): 3757-3763. doi: 10.7498/aps.54.3757
    [19] 罗来龙. 碳纤维混凝土中的隧道电流.  , 2005, 54(6): 2540-2544. doi: 10.7498/aps.54.2540
    [20] 华劲松, 经福谦, 董玉斌, 谭 华, 沈中毅, 周显明, 胡绍楼. 钨合金的高压本构研究.  , 2003, 52(8): 2005-2009. doi: 10.7498/aps.52.2005
计量
  • 文章访问数:  6548
  • PDF下载量:  626
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-03-14
  • 修回日期:  2012-04-16
  • 刊出日期:  2012-10-05

/

返回文章
返回
Baidu
map