| 先进材料代表构元的有效选取及对贝壳结构力学性能的表征 |
| 英文题名 | The Effective Selection of Representative Element for Advanced Materials and Characterization of Mechanical Properties of Shells
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| 李云隆
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| 导师 | 魏悦广
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| 2016
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| 学位授予单位 | 中国科学院大学
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| 学位授予地点 | 北京
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| 学位类别 | 硕士
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| 学位专业 | 固体力学
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| 摘要 | 复合材料是由两种或者两种以上不同性质的材料，通过化学或者物理的方式，形成的一种在宏观或者微观上具有优异力学性能的材料，很多生物材料都是具有这种天然优异性能的复合材料，例如：贝壳这种兼具高刚度、高强度和优异的断裂韧性的材料，就是其中最具典型的代表。因此，研究和表征其优异的力学行为，一直科学界和工程界关注的热点问题，可以为新材料的设计和研发提供创新思路。本文正是基于贝壳这种具有砖墙结构的先进材料开展了一系列研究工作，主要研究内容及取得的成果概括如下： 1.研究了具有砖墙结构先进材料的代表构元如何选取，分别从三个有限元模型出发，通过研究矿物小板体积分数，长细比，矿物小板与有机质模量比等参数对有机质层中剪应力的影响，得出对于这种具有规则砖墙结构或者具有周期边界和轴对称问题来说，选择具有位移边界条件的代表构元是合理的。 2.针对具有位移边界条件的代表构元，根据量纲分析得到对其力学性能可能产生影响的因素，主要考虑了界面强度比σ_s/σ_n 和界面能量比G_SC/G_NC 对具有砖墙结构材料的总体应力-应变关系和的影响规律，结果表明两者对其总体强度和延展性都有重要影响；通过对界面的损伤演化研究，清晰的展示了其总体应力-应变曲线的变化特征。 3.对三角帆蚌贝壳珍珠母三点弯曲强度开展了进一步的研究，进行了三组三点弯曲试验。并利用Weibull分布的统计分析，讨论了三种环境因素对于珍珠母的弯曲强度的影响。 关键词：砖墙结构，代表构元，内聚力模型，三点弯曲实验，Weibull分布 |
| 索取号 | 31340
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| 语种 | 中文
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| 文献类型 | 学位论文
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| 条目标识符 | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/59443
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| 专题 | 非线性力学国家重点实验室
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推荐引用方式
GB/T 7714 |
李云隆. 先进材料代表构元的有效选取及对贝壳结构力学性能的表征[D]. 北京. 中国科学院大学,2016.
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