不同侧限及荷载比例工况下泡沫金属冲击性能研究
作者：
张晓阳;赵飘;刘泽宇;陈国豪;王治樵
期刊：
南华大学学报(自然科学版),2024年38(1):46-52 ISSN：1673-0062
作者机构：
南华大学 数理学院,湖南 衡阳 421001;南华大学 土木工程学院,湖南 衡阳 421001;[刘泽宇; 王治樵; 赵飘; 陈国豪; 张晓阳] 南华大学
关键词：
泡沫金属;动态冲击;侧限加载;三轴应力比
摘要：
泡沫金属在实际工程中往往承受复杂多轴加载工况,且受到突发性爆破等极端动荷载的影响,处于多轴动态复杂应力状态。目前,受实验条件限制,泡沫金属难以实现任意比例的真三轴动态实验。本文采用数值模拟方法,采用霍普金森杆和解析刚体,...展开更多 泡沫金属在实际工程中往往承受复杂多轴加载工况,且受到突发性爆破等极端动荷载的影响,处于多轴动态复杂应力状态。目前,受实验条件限制,泡沫金属难以实现任意比例的真三轴动态实验。本文采用数值模拟方法,采用霍普金森杆和解析刚体,分别施加冲击荷载和侧限荷载,实现了泡沫金属真三轴动态实验,且实验过程中满足应力均匀性条件,同时,探究了不同侧限条件和侧向预压力比例对泡沫金属多轴冲击性能的影响。结果表明:沿着冲击方向施加2 MPa的预压力对应力幅值为200 MPa的梯形应力波双向冲击的泡沫金属冲击性能无明显影响;侧限约束的增强能提高泡沫金属抗冲击承载能力;当冲击变形模式主导胞孔结构变形时,泡沫金属三向预压力比例对其抗冲击能力无明显影响。收起
语种：
中文
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恒定高应变率拉伸条件下泡沫金属力学性能
作者：
张晓阳;谭仕锋;刘泽宇;赵飘
期刊：
爆炸与冲击,2024年44(01):108-116 ISSN：1001-1455
作者机构：
南华大学数理学院,湖南衡阳 421001;南华大学土木工程学院,湖南衡阳 421001;[刘泽宇; 赵飘; 谭仕锋; 张晓阳] 南华大学
关键词：
恒定高应变率;动态拉伸;泡沫金属;破坏行为
摘要：
为了探究泡沫金属恒定应变率动态拉伸力学行为，基于3D Voronoi模型，采用双向拉伸加载方式和1.55倍等效胞孔直径高度的试件，实现了5 000 s-1恒定高应变率动态拉伸条件下泡沫金属力学性能测试数值模拟实验，模拟结果显示：动态拉伸过程满足应力均匀性和变形均匀性要求，且试件破坏位置合理；在恒定应变率(0.5～5 000 s-1)动态拉伸时，泡沫金属的破坏应变基本不受应变率的影响；当应变率不超过500 s-1时，破坏应力受应变率影响很小，当应变率在500～5 000 s-1时，破坏应力随着加载速率的增大而线性增大。
语种：
中文
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Study on the effect of the size irregularity gradient of metal foams on macroscopic compressive properties
作者：
Zhang, Xiaoyang;Tang, Liqun;Yang, Bao;Hu, Heping;Tan, Shifeng
期刊：
Heliyon,2022年8(12):e12531 ISSN：2405-8440
通讯作者：
Tang, LQ
作者机构：
[Zhang, Xiaoyang; Tan, Shifeng; Hu, Heping] Univ South China, Sch Math & Phys, Hengyang 421001, Hunan, Peoples R China.;[Yang, Bao; Tang, Liqun] South China Univ Technol, Sch Civil Engn & Transportat, Dept Engn Mech, Guangzhou 510641, Guangdong, Peoples R China.;[Yang, Bao; Tang, Liqun] South China Univ Technol, State Key Lab Subtrop Bldg Sci, Guangzhou 510641, Guangdong, Peoples R China.
通讯机构：
[Tang, LQ ] S;South China Univ Technol, Sch Civil Engn & Transportat, Dept Engn Mech, Guangzhou 510641, Guangdong, Peoples R China.;South China Univ Technol, State Key Lab Subtrop Bldg Sci, Guangzhou 510641, Guangdong, Peoples R China.
关键词：
Size irregularity gradient;Gradient metal foam;Theoretical model;Deformation mechanism;Compressive properties
摘要：
Size irregularity gradient and cell wall gradient, combined as the density gradient in previous studies, affect the macroscopic mechanical properties of the gradient metal foam. More and more complex mesostructures are designed and applied in metal foams, and the density gradient becomes insufficient to describe the difference in mesostructures. To explore the effect of mesostructures carefully, this study focuses on the effect of the size irregularity gradient on the macroscopic compressive properties of metal foams. A series of metal foam models were developed using the 3D Voronoi technique. These models have the same average relative densities, the same average diameters and different size irregularity gradients. Simulation results indicated that the macroscopic mechanical properties of cell wall gradient metal foams are significantly different from those of size irregularity gradient metal foams, though these models have the same relative density gradient. To explore the effect of size irregularity gradient, a theoretical model was developed to characterize the compression process from the first cell-collapse to full condensation. Theoretical results showed a linear relationship between the nominal stress and the current relative density. These findings can provide efficient guidance for the design and applications of gradient metal foams. © 2022 The Author(s)
语种：
英文
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The influence of temperature on the large amplitude vibration of circular single-layered MoS2 resonator
作者：
Zhang, Yiqing;Xu, Feng;Zhang, Xiaoyang
期刊：
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL PLUS,2022年137(4):1-9 ISSN：2190-5444
通讯作者：
Zhang, YQ
作者机构：
[Zhang, Yiqing; Xu, Feng; Zhang, YQ; Zhang, Xiaoyang] Univ South China, Sch Math & Phys, Hengyang 421001, Peoples R China.
通讯机构：
[Zhang, YQ ] U;Univ South China, Sch Math & Phys, Hengyang 421001, Peoples R China.
摘要：
Two-dimensional MoS2 has wide application in the nanoelectromechanical device. In this paper, the large amplitude vibration of circular single-layered MoS2 (CSLMoS2) is investigated under the temperature excitation. The nonlinear circular plate model (NCPM) considering the temperature stress is proposed to study the large amplitude vibration of heated CSLMoS2. The nonlinear dynamic equation of CSLMoS2 with stochastic excitation is established. The stationary probability density of heated CSLMoS2 is obtained from NCPM, which shows the both case of pre-buckling and post-buckling. The damping ratio of CSLMoS2 is obtained from molecular dynamics (MD) simulations. The MD simulation results show that the damping ratio of CSLMoS2 increases with an increase in the temperature. The displacement and phase trajectories of heated CSLMoS2 is presented through NCPM considering the temperature stress using fourth-order Runge–Kutta algorithm. © 2022, The Author(s), under exclusive licence to Società Italiana di Fisica and Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature.
语种：
英文
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中高应变率下泡沫金属动态拉伸有限元模型研究
作者：
张晓阳;谭仕锋;刘泽宇;赵飘
期刊：
南华大学学报(自然科学版),2022年36(6):45-50 ISSN：1673-0062
作者机构：
南华大学 数理学院,湖南 衡阳421001;南华大学 土木工程学院,湖南 衡阳421001;[刘泽宇; 赵飘; 谭仕锋; 张晓阳] 南华大学
关键词：
泡沫金属;动态拉伸;边缘加厚方法;加载路径;中高应变率
摘要：
泡沫金属单轴动态拉伸加载时往往会发生边缘局部破坏的现象,导致有限元模型结果不能准确地反映动态拉伸力学性能,本文基于三维(three dimensional, 3D)Voronoi立方体模型开展了泡沫金属单轴动态拉伸数值仿...展开更多 泡沫金属单轴动态拉伸加载时往往会发生边缘局部破坏的现象,导致有限元模型结果不能准确地反映动态拉伸力学性能,本文基于三维(three dimensional, 3D)Voronoi立方体模型开展了泡沫金属单轴动态拉伸数值仿真实验,采用改变加载路径与边缘胞壁加厚倍数两种方法,有效地避免了高应变率动态拉伸条件下泡沫金属边缘破坏的现象发生,提出了适用于高应变率下泡沫金属动态拉伸力学性能测试的方法。收起
语种：
中文
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应变电测法实验教学学习考试平台研发——以南华大学为例
作者：
杨宗卫;彭莉;杨航;梁经纬;张涵宇;...
期刊：
课程教育研究,2021年(7):28-29 ISSN：2095-3089
作者机构：
南华大学土木工程学院 湖南 衡阳 421001;南华大学电气工程学院 湖南 衡阳 421001;南华大学创新创业学院 湖南 衡阳 421001;南华大学数理学院 湖南 衡阳 421001;[杨宗卫; 唐颖; 梁经纬; 张晓阳; 杨航; 彭莉; 张涵宇] 南华大学
关键词：
应变电测法;线上学习平台;材料力学实验;教学改革;新工科
摘要：
应变电测实验能有效培养学生动手和探究能力,同时需要学生具有丰富的知识储备,在高校材料力学教学中具有重要地位.该线上实验教学学习考试平台以实验前的预习准备、实验中的实操练习、实验末的检验考核、实验后的研讨交流四大功能为抓手,实现了教学过程趣味化,考核过程公平化,学习资源整合化.因此,教育部"新工科"建设为应变电测法实验教学指明了首要任务,并结合在本次新冠肺炎疫情期间的网络教学背景下,应变电测法实验教学学习考试平台的研发与应用对未来科技创新领军人才和高素质综合人才的战略性培养更具重要意义.
语种：
中文
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