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Effect of strain-gradients of surface micro-beams on frequency-shift of a quartz crystal resonator under thickness-shear vibrations 认领 引用 被引量：3
1
作者 Ling-Cheng Kong Yuan-Tai Hu 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第5期647-652,共6页
With introduction of the first-order strain-gradient of surface micro-beams into the energy density function,we developed a two-dimensional dynamic model for a compound quartz crystal resonator（QCR） system,consistin... With introduction of the first-order strain-gradient of surface micro-beams into the energy density function,we developed a two-dimensional dynamic model for a compound quartz crystal resonator（QCR） system,consisting of a QCR and surface micro-beam arrays.The frequency shift that was induced by micro-beams with consideration of strain-gradients is discussed in detail and some useful results are obtained,which have important significance in resonator design and applications. 展开更多
关键词 Micro-beams Strain-gradient Quartz crystal resonator Frequency shift
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STRAIN-GRADIENT STRESS ANALYSIS IN SAINT-VENANT BENDING 认领 引用
2
作者 Friedrich Wilhelm Hecker Jerzy Tadeusz Pindera 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS 1996年第3期225-242,共18页
Light beam deflections caused by stress or strain gradients are inves- tigated analytically and experimentally in homogeneous beam specimens which are subjected to a particular case of flexure with shear. This study i... Light beam deflections caused by stress or strain gradients are inves- tigated analytically and experimentally in homogeneous beam specimens which are subjected to a particular case of flexure with shear. This study is a generalization of the prior an alytical-experimental examination of strain-gradient light deflections produced in stressed plates, which had concentrated on the simplest case where in- formation of interest is collected along a line of symmetry of the stress field. Main purpose of the present investigation is to document the efficacy of the strain-gradient method in analysis of the general case of stress state. The most interesting stress state is that in a beam subjected to the Saint-Venant bending, where the transversal and the longitudinal axes of the beam are in pure shear. The obtained results are compared with the predictions of the developed analytical models and with the pre- dictions of Filon's stress function. The procedures of evaluating the photoelastic and material coefficients using strain-gradient techniques were tested positively. 展开更多
关键词 experimental stress analysis applied mechanics optical methods light propagation strain-gradient light bending testing mathematical models
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Linear Strain-Gradient Effect on the Energy Bandgap in Bent CdS Nanowires 认领 引用 被引量：6
3
作者 Qiang Fu Zi Yue Zhang +8 位作者 Liangzhi KOU Peicai Wu Xiaobing Han Xinli Zhu Jingyun Gao Jun Xu Qing Zhao Wanlin Guo Dapeng Yu 《Nano Research》 SCIE CSCD 2011年第3期308-314,共7页
Although possible non-homogeneous strain effects in semiconductors have been investigated for over a half century and the strain-gradient can be over 1% per micrometer in flexible nanostructures, we still lack an unde... Although possible non-homogeneous strain effects in semiconductors have been investigated for over a half century and the strain-gradient can be over 1% per micrometer in flexible nanostructures, we still lack an understanding of their influence on energy bands. Here we conduct a systematic cathodoluminescence spectroscopy study of the strain-gradient induced exciton energy shift in elastically curved CdS nanowires at low temperature, and find that the red-shift of the exciton energy in the curved nanowires is proportional to the strain-gradient, an index of lattice distortion. Density functional calculations show the same trend of band gap reduction in curved nanostructures and reveal the underlying mechanism. The significant linear straingradient effect on the band gap of semiconductors should shed new light on ways to tune optical-electronic properties in nanoelectronics. 展开更多
关键词 Strain-gradient effect CdS nanowire bending deformation cathodoluminescence
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Modifying optical properties of ZnO nanowires via strain-gradient 认领 引用 被引量：2
4
作者 Xue-Wen Fu Qiang Fu +7 位作者 Liang-Zhi Kou Xin-Li Zhu Rui Zhu Jun Xu Zhi-Min Liao Qing Zhao Wan-Lin Guo Da-Peng Yu 《Frontiers of physics》 SCIE CSCD 2013年第5期509-515,共7页
We conduct systematical cathodolumiuescence study on red-shift of near-band-edge emission energy in elastic bent ZnO nanowires with diameters within the exciton diffusion length （- 200 nm） in liquid nitrogen tempera... We conduct systematical cathodolumiuescence study on red-shift of near-band-edge emission energy in elastic bent ZnO nanowires with diameters within the exciton diffusion length （- 200 nm） in liquid nitrogen temperature （81 K）. By charactering the emission spectra of the nanowires with different; local curvatures, we find a linear relationship between strain-gradient and the red-shift of near-band-edge emission photon energy, an elastic strain-gradient effect in semiconductor similar to the famous flexoelectric effect in liquid crystals. Our results provide a new route to understand the inhomogeneous strain effect on the energy bands and optical properties of semiconductors and should be useful for designing advanced nano-optoelectronic devices. 展开更多
关键词 strain-gradient ZnO nanowire cathodoluminescene exciton energy energy bands
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考虑偶应力-应变梯度效应的广义波动方程正演模拟 认领 引用
5
作者 陈朝蒲 白文磊 +2 位作者 刘洪 李幼铭 王之洋 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期2630-2647,共18页
波动方程正演模拟是地震成像和反演的基础与核心.近年来,学者们在高铁地震学的研究中发现,介质内复杂的空间微结构所引发的非均质性,会影响宏观波场的传播特征,由此发展而来的广义波动方程,为复杂介质下波传播的研究提供了一种新的思路... 波动方程正演模拟是地震成像和反演的基础与核心.近年来,学者们在高铁地震学的研究中发现,介质内复杂的空间微结构所引发的非均质性,会影响宏观波场的传播特征,由此发展而来的广义波动方程,为复杂介质下波传播的研究提供了一种新的思路.本文在广义连续介质力学理论框架下,综合考虑偶应力效应和应变梯度效应的影响,给出了统一框架下的广义波动方程,导出了其降阶表达式,并构建对应的交错网格有限差分格式及卷积完全匹配层(CPML)边界条件.在此基础上,开展正演模拟测试,验证了广义波动方程交错网格有限差分格式及边界条件的有效性.针对层状模型和复杂模型,开展了广义波动方程下的波传播特征分析,结果表明,介质内复杂的空间微结构特性所引发的非均质性影响了地震波的传播,使其出现了频散,地震记录中可以反映与介质空间微结构特性有关的尺度参数信息,可为后续储层的物性参数建模和解释提供新的参考. 展开更多
关键词 广义波动方程 修正偶应力理论 应变梯度理论 交错网格有限差分 CPML边界条件
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金属异质结构材料:分类、强韧化机制与发展趋势 认领 引用 被引量：1
6
作者 赵甲正 张深根 +2 位作者 王健 李俊 罗丰华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第1期105-120,共16页
不同于传统金属材料,异质结构金属材料通过在微观尺度(如晶粒尺寸、晶体结构、相组成和成分差异等)构建具有显著差异的结构单元,实现强度与塑性的协同提升。本文归纳总结了异质结构金属材料发展至今的一些重要研究成果,基于对该类材料... 不同于传统金属材料,异质结构金属材料通过在微观尺度(如晶粒尺寸、晶体结构、相组成和成分差异等)构建具有显著差异的结构单元,实现强度与塑性的协同提升。本文归纳总结了异质结构金属材料发展至今的一些重要研究成果,基于对该类材料的设计、强韧化机制和种类的认识,对这一新兴材料领域的未来发展进行了展望。通过介绍循环加载-卸载实验,阐述了异质结构金属材料的强韧化机制和变形行为,解释了背应力的产生原因和其对性能的影响。列举了梯度结构、片层结构、双峰结构、谐波结构、双相结构和化学成分异构等典型异质结构单元。提出了该材料领域发展面临的难题和研究方向,为未来开发综合性能更优秀的异质结构金属材料提供参考。 展开更多
关键词 异质结构金属 材料强韧化 应变梯度 几何必要位错 背应力
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成型方式和尺寸效应对沥青混凝土弯曲性能影响研究 认领 引用 被引量：2
7
作者 范庭梧 邱涛 赵喆 《水利水电快报》 2026年第3期101-104,110,共4页
为研究成型方式和尺寸效应对沥青混凝土弯曲性能的影响,以乌斯通沟水库沥青混凝土心墙坝为研究对象,开展沥青混凝土大梁弯曲试验,并将大梁弯曲试件、室内成型小梁弯曲试件和现场碾压成型取芯小梁试件的弯曲试验结果进行对比。结果表明:... 为研究成型方式和尺寸效应对沥青混凝土弯曲性能的影响,以乌斯通沟水库沥青混凝土心墙坝为研究对象,开展沥青混凝土大梁弯曲试验,并将大梁弯曲试件、室内成型小梁弯曲试件和现场碾压成型取芯小梁试件的弯曲试验结果进行对比。结果表明:①现场成型取芯小梁较室内成型小梁的抗弯强度降低8%,抗弯强度对应弯曲应变提高12%,弯曲模量降低20%。②与现场摊铺芯样对比,沥青混凝土大梁弯曲强度增长27%,弯曲应变提升44%,弯曲模量下降14%。③从应变梯度理论角度分析了3种不同试验结果的差异,大梁弯曲的屈服强度较小梁弯曲提高了16%,与理论范围相符。研究成果可为沥青混凝土尺寸效应研究提供参考。 展开更多
关键词 沥青混凝土 原型试验 尺寸效应 现场试验 成型工艺 应变梯度理论
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应变梯度调控单层MoSSe的Rashba效应及其输运性质 认领 引用
8
作者 陈佩瑶 赵书磊 +4 位作者 刘浩宽 易水生 谭宇航 陈许敏 霍德璇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第14期284-296,共13页
二维过渡金属硫族化合物具有Rashba效应和优异的电荷输运性质,在新一代电子与自旋电子器件中极具应用潜力.调控Rashba效应及电荷输运性质是核心因素.本文基于第一性原理计算,研究单层Janus MoSSe的Ripple与Wrinkle两种褶皱模型,研究应... 二维过渡金属硫族化合物具有Rashba效应和优异的电荷输运性质,在新一代电子与自旋电子器件中极具应用潜力.调控Rashba效应及电荷输运性质是核心因素.本文基于第一性原理计算,研究单层Janus MoSSe的Ripple与Wrinkle两种褶皱模型,研究应变梯度对Rashba效应与电子输运性质的调控.应变梯度诱导了单层MoSSe的电荷重新分布,内建电场重构,单层MoSSe的Rashba系数αR从本征的74.8 meV·Å提升至208.1 meV·Å.应变梯度还能调控单层Janus MoSSe的热电输运性质.p型电导率与热导率随振幅增大而下降,塞贝克系数则有所增强;n型电子热导率在振幅为0.8Å时达到最优值0.58×107μW·K-1·m-1,约为本征值的1.2倍,塞贝克系数在振幅为1.0Å时由本征的2.51×103μV/K提升至7.14×103μV/K,增幅约2.8倍,功率因子相应提升至本征的2.2倍.本工作为低功耗自旋电子器件及其热管理技术的发展提供了重要理论依据. 展开更多
关键词 Rashba效应 应变梯度 过渡金属硫族化合物 输运性质 第一性原理计算
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基于应变梯度的单层Janus STe2能带与各向异性电子热输运的调控 认领 引用
9
作者 赵书磊 陈佩瑶 +2 位作者 徐光羲 陈许敏 霍德璇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第13期331-340,共10页
Janus STe2因打破面外镜像对称性而具有固有偶极矩,并展现出优异的稳定性、光电及热学性质.对其能带结构与各向异性电子热输运性能的有效调控,是实现其在光电转换、自旋电子器件及信息存储领域应用的关键.本文采用基于密度泛函理论... Janus STe2因打破面外镜像对称性而具有固有偶极矩,并展现出优异的稳定性、光电及热学性质.对其能带结构与各向异性电子热输运性能的有效调控,是实现其在光电转换、自旋电子器件及信息存储领域应用的关键.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在单层Janus STe2中构建了扶手椅型、锯齿型和皱纹型构型以引入应变梯度,分析了其能带结构、电荷转移路径及电子热导率各向异性的多维度协同调控规律.研究发现,3种褶皱构型均能驱动Janus STe2的带隙随振幅增大而逐渐闭合,最终实现从半导体到金属的相变,其中皱纹型褶皱展现出最高的调控效率,在褶皱振幅0.6Å下即可触发相变,这主要归因于应变梯度诱导的Te-5p轨道主导的电荷重分布以及S—Te键共价性的增强.在热输运方面,应变梯度使Janus STe2的电子热导率实现了约两个数量级的提升,且输运性能演化高度依赖于重构的方向性:扶手椅型构型展现出最为显著的输运各向异性,成功构建了高效的定向散热通道,而皱纹型构型则提供了高效的全向散热途径.本研究不仅深入阐明了多维应变梯度下Janus STe2电子与热输运性能的协同演化规律,揭示了从微观成键到宏观输运性能的一致性响应,更为精准调控二维材料的能带结构与各向异性热输运提供了一种全新的理论路径,为开发定向散热的柔性微纳电子器件以及设计面向下一代柔性电子、高效散热及多功能热电集成的微纳器件提供了关键理论依据. 展开更多
关键词 Janus STe2 应变梯度 能带重构 电子热导率
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Cr5钢锻件微孔与位错应变梯度耦合机制 认领 引用
10
作者 张国柱 许志强 杜凤山 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2026年第7期49-58,共10页
针对大型Cr5钢锻件的氢脆失效问题,重点研究氢致压力对材料微观力学行为的影响机制。通过构建耦合双孔缺陷与局部氢压的应变梯度晶体塑性模型,系统揭示了氢压作用下材料内部应力应变场分布特征及位错密度演化过程。研究发现,材料内部缺... 针对大型Cr5钢锻件的氢脆失效问题,重点研究氢致压力对材料微观力学行为的影响机制。通过构建耦合双孔缺陷与局部氢压的应变梯度晶体塑性模型,系统揭示了氢压作用下材料内部应力应变场分布特征及位错密度演化过程。研究发现,材料内部缺陷及周围的氢压分布均会直接影响其力学性能。当材料中的微孔缺陷间距较小时,局部最大应力与位错密度会出现叠加增强现象,加剧了材料断裂失效的风险。而随着微孔缺陷间距增大,这种应力集中现象会逐步缓解。随氢压的逐步升高,微孔缺陷周围的应力也会显著增大,并且会促进统计存储位错密度和几何必须位错密度的累积,较高的氢压会直接导致裂纹的萌生和扩展。 展开更多
关键词 大锻件 氢脆 氢压 晶体塑性 应变梯度 位错密度
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基于修正应变梯度理论微尺寸导电薄板磁弹性固有振动 认领 引用
11
作者 陈思华 胡宇达 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2026年第10期40-49,58,共10页
基于修正的应变梯度理论,研究横向和纵向磁场下导电矩形微板的固有振动。利用Kirchhoff板理论建立力学模型,采用修正的应变梯度理论描述尺寸效应,借助Maxwell电磁理论计算涡流产生的洛伦兹力。在Hamilton’s原理框架下,建立磁弹性耦合... 基于修正的应变梯度理论,研究横向和纵向磁场下导电矩形微板的固有振动。利用Kirchhoff板理论建立力学模型,采用修正的应变梯度理论描述尺寸效应,借助Maxwell电磁理论计算涡流产生的洛伦兹力。在Hamilton’s原理框架下,建立磁弹性耦合的尺寸相关动力学方程。利用Galerkin法对控制方程进行时空离散,通过状态空间法解析获得系统固有频率。结果表明:修正的应变梯度理论比修正的偶应力理论、经典理论更能精确刻画微板的动力学行为;板厚接近材料尺度参数或板形状趋近正方形时,系统固有频率明显增加;纵向磁场对固有频率的影响较横向磁场更为明显。 展开更多
关键词 导电微板 磁弹性 固有振动 修正应变梯度理论 状态空间法
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增材制造金属跨尺度冲击损伤与疲劳研究 认领 引用
12
作者 孙介 王向盈 +2 位作者 孙启星 郭玉佩 於之杰 《航空科学技术》 2026年第4期24-33,共10页
舰载机弹射器、拦阻钩、武器挂架等结构会在循环的起降过程中反复承受冲击载荷,形成冲击破坏和疲劳损伤的耦合失效过程,威胁舰载机乃至母舰的安全。本文在Johnson-Cook动态本构和Lemaitre冲击损伤模型的基础上,进一步考虑应变梯度尺度效... 舰载机弹射器、拦阻钩、武器挂架等结构会在循环的起降过程中反复承受冲击载荷,形成冲击破坏和疲劳损伤的耦合失效过程,威胁舰载机乃至母舰的安全。本文在Johnson-Cook动态本构和Lemaitre冲击损伤模型的基础上,进一步考虑应变梯度尺度效应,形成一种新的跨尺度冲击损伤本构理论,推导形成了冲击疲劳寿命预测模型,开展了增材制造18Ni300高强度钢(MS1)的制造表征和试验测试,同时建立了跨尺度冲击损伤有限元模型,通过有限元计算研究了夏比冲击U缺口国标试样在多次冲击载荷下的力学响应和损伤演化,并通过所建立的跨尺度冲击疲劳寿命预测模型预测了该试样的冲击疲劳寿命。结果表明,该材料在多次冲击作用下呈现出近似幂律的冲击疲劳寿命与塑性应变的关系,本文提出的考虑尺度效应的新模型能够较好地捕捉这一特性。 展开更多
关键词 冲击损伤 冲击疲劳 跨尺度力学 应变梯度塑性 增材制造 高强度钢
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基于DEFORM的局部退火齿轮轴塑性成形工艺 认领 引用
13
作者 王致远 谢玉东 王建祥 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2026年第8期141-147,共7页
为提高传动系统中齿轮传动轴的稳定性和使用寿命,提出一种经局部退火后再进行挤压成形的塑性加工工艺方案。基于DEFORM软件分别建立经局部退火与未经局部退火两种方案的挤压成形数值模型,系统对比其成形行为。模拟结果表明:经局部退火后... 为提高传动系统中齿轮传动轴的稳定性和使用寿命,提出一种经局部退火后再进行挤压成形的塑性加工工艺方案。基于DEFORM软件分别建立经局部退火与未经局部退火两种方案的挤压成形数值模型,系统对比其成形行为。模拟结果表明:经局部退火后,齿轮轴的最大等效应力为3500 MPa,最大成形载荷为4.6×103 kN,最大损伤值为0.63,所得齿轮轴齿形充填饱满,无折叠或缺料缺陷,金属流线沿齿面方向分布均匀、连续,未出现断裂或紊流,表面应力集中区域明显减少,内部组织更为致密;而未经局部退火处理时,3项指标分别为5940 MPa、6.35×103 kN和0.80,即退火后各参数均显著降低,且成形齿轮轴齿端局部充填不足、流线紊乱,损伤集中区较大。随后采用相同工艺参数进行实验试制,所得齿轮轴的齿形精度、硬度分布及超声探伤结果均与模拟预测吻合良好,验证了该工艺的可行性。综合而言,局部退火预处理能有效降低成形抗力、改善材料流动性并抑制损伤累积,显著提升齿轮轴的成形质量与服役可靠性,为此类轴类零件的塑性成形工艺优化提供了参考。 展开更多
关键词 齿轮轴 塑性成形 应力 应变 局部退火 硬度梯度
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下沉式停车场顶板后浇带与楼板同步浇筑条件下的应变演化规律 认领 引用
14
作者 冯阳 《混凝土世界》 2026年第2期68-71,共4页
本文以某城市地铁线下沉式停车场顶板浇筑工程为依托,为探究后浇带与楼板同步浇筑工艺对结构性能的影响,在后浇带及其两侧楼板内部布设应变片与温度传感器,进行实时监测。结果表明:同步浇筑工艺下混凝土早期水化热反应显著,内部温度在1~... 本文以某城市地铁线下沉式停车场顶板浇筑工程为依托,为探究后浇带与楼板同步浇筑工艺对结构性能的影响,在后浇带及其两侧楼板内部布设应变片与温度传感器,进行实时监测。结果表明:同步浇筑工艺下混凝土早期水化热反应显著,内部温度在1~2 d时迅速升至峰值,形成明显的温度梯度。不同板段的应变响应差异显著,其中,A、B板段在升温阶段受约束呈压应变特征,降温阶段逐渐向拉应变转变;而后浇带区域C2测点的应变演化相对平缓,其峰值较A1、B1测点分别低33.5%与21.0%。这表明即使在同步浇筑条件下,后浇带仍能部分缓解温度梯度引起的约束效应,降低早期收缩应变集中。研究揭示了同步浇筑工况下应变场的时空演化特征,为优化该类施工工艺提供了实践依据。 展开更多
关键词 同步浇筑 应变监测 水化热 温度梯度 约束效应
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基于应变梯度理论的跨尺度冲击损伤和疲劳研究 认领 引用 被引量：3
15
作者 於之杰 王向盈 +2 位作者 孙启星 孙伟 郭玉佩 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第7期154-166,共13页
为实现兼顾材料尺度效应和建模预测效率的冲击损伤和冲击疲劳研究方法,立足冲击损伤和疲劳过程中的金属塑性变形机理,研究了冲击损伤过程中尺度效应影响下的材料构效行为,建立了金属材料的去局域化、跨尺度冲击损伤本构理论,形成了面向... 为实现兼顾材料尺度效应和建模预测效率的冲击损伤和冲击疲劳研究方法,立足冲击损伤和疲劳过程中的金属塑性变形机理,研究了冲击损伤过程中尺度效应影响下的材料构效行为,建立了金属材料的去局域化、跨尺度冲击损伤本构理论,形成了面向先进制造多尺度金属材料的冲击损伤和疲劳的仿真方法。该方法利用低阶应变梯度理论实现尺度效应描述,在Johnson-Cook冲击动力学模型和Lemaitre冲击损伤模型的基础上,实现了跨尺度冲击动力学及损伤演化的描述,并可以在VUMAT子程序中便捷地实现该本构的有限元计算。有限元结果表明,材料的不均匀变形带来了较高的应变梯度,使得材料的应力水平在加工硬化及应变率硬化效应上进一步提升,同时也让材料更快地进入损伤阶段,导致承载力降低或提前失效,这与金属材料在强度与韧性间的拮抗关系保持了一致。 展开更多
关键词 冲击损伤 冲击疲劳 跨尺度力学 应变梯度塑性
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渗流-应力耦合作用下砂岩蠕变特性与损伤特征研究 认领 引用 被引量：3
16
作者 许江 崔梦芹 +3 位作者 彭守建 陈奕安 饶豪魁 曹琦 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2025年第1期144-157,共14页
为降低渗透水压作用下蠕变对工程长期稳定性造成的不利影响,利用渗流-应力耦合伺服控制加载试验系统开展不同水力梯度下的蠕变试验,探究砂岩的流变特性和渗流特性;结合三维数字图像相关技术(3D-DIC),研究砂岩的微裂纹演化规律及变形局... 为降低渗透水压作用下蠕变对工程长期稳定性造成的不利影响,利用渗流-应力耦合伺服控制加载试验系统开展不同水力梯度下的蠕变试验,探究砂岩的流变特性和渗流特性;结合三维数字图像相关技术(3D-DIC),研究砂岩的微裂纹演化规律及变形局部化特征;同时基于CT扫描技术探究砂岩的裂纹损伤特征。结果表明:(1)水力梯度越大,蠕变变形量越大,微裂纹发育扩展速率更快,应变场云图变化越明显,相较于轴向应变场云图,径向应变场云图中更早出现较大应变点和应变局部化特征;(2)水力梯度越大,应变增量越大,应变变化速率越快,砂岩蠕变寿命越短,通过建立虚拟应变片,发现砂岩局部破坏带内外的应变变化不一致,表明砂岩蠕变变形过程中存在局部化特征;(3)低水力梯度下,孔裂隙更多被压密闭合,渗流通道减少,流量不断减小,高水力梯度下,损伤不断积累,渗流通道增多,流量出现增加现象;(4)通过CT扫描可知,3条主裂纹贯通整个试样,引导砂岩破坏,同时生成次生裂纹,促进裂纹扩展,靠近砂岩的加载端,施加的渗透水压更大,砂岩上部分衍生出的次生裂纹更多,形成复杂的裂纹网络结构。 展开更多
关键词 砂岩 渗流-应力耦合 蠕变 水力梯度 变形局部化 应变增量
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弯曲应变梯度作用下铁电三层膜畴翻转的相场模拟研究 认领 引用
17
作者 郭常青 杨乐陶 +1 位作者 王静 黄厚兵 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2025年第12期312-321,共10页
柔性铁电材料在可穿戴电子领域具有重要应用前景,然而其动态弯曲过程中应变梯度与极化翻转的力-电耦合物理机制仍缺乏系统性的研究.本研究基于相场模拟,系统地探讨了(SrTiO3)10/(PbTiO3)10/(SrTiO3)10三层异质膜在U型和N型弯... 柔性铁电材料在可穿戴电子领域具有重要应用前景,然而其动态弯曲过程中应变梯度与极化翻转的力-电耦合物理机制仍缺乏系统性的研究.本研究基于相场模拟,系统地探讨了(SrTiO3)10/(PbTiO3)10/(SrTiO3)10三层异质膜在U型和N型弯曲下的畴结构演化及其宏观电学响应.研究表明,通过改变弯曲变形方向可以产生方向相反的挠曲电场,导致电滞回线发生相应方向的偏移.此外,弯曲应变和应变梯度可驱动极性涡旋态与单畴态之间的拓扑相变,其中界面静电能、弹性约束及梯度能的协同作用对拓扑结构的稳定性起关键作用.本研究揭示了弯曲变形通过力-电耦合效应实现畴构型与电响应的定向调控机制,为高密度柔性存储器和能量收集器件的跨尺度设计奠定了理论基础,并进一步拓展了拓扑态工程在柔性电子领域的应用前景. 展开更多
关键词 相场模拟 弯曲 应变梯度 铁电涡旋
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利用分布式动应变及传递率的结构损伤识别 认领 引用
18
作者 周新新 郑东健 +1 位作者 施彦彤 赵汉 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2025年第1期175-180,207,208,共6页
为了提高分布式光纤传感器监测结构动态响应的精度并提高损伤诊断的准确性,运用长短期记忆神经网络,建立布里渊增益谱-频率数据关系模型,确定布里渊光时域分析技术中振幅传输模式扫描的固定频率。基于分布式光纤振动传感信息沿光纤密集... 为了提高分布式光纤传感器监测结构动态响应的精度并提高损伤诊断的准确性,运用长短期记忆神经网络,建立布里渊增益谱-频率数据关系模型,确定布里渊光时域分析技术中振幅传输模式扫描的固定频率。基于分布式光纤振动传感信息沿光纤密集分布特点,通过计算应变传递率梯度,提出了基于分布式动应变传递率梯度的损伤指标。不同损伤程度的悬臂梁分布式光纤振动传感实验表明,该方法能够实现结构损伤位置的诊断,且对毫米级裂纹仍有较强的敏感性。 展开更多
关键词 分布式光纤 振动传感 固定频率 应变传递率梯度 损伤识别
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考虑挠曲磁电效应的磁电弹性层合纳米梁的非线性弯曲 认领 引用
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作者 郑玉芳 刘博文 陈昌萍 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第5期607-613,共7页
基于Timoshenko梁理论、非局部应变梯度理论和von Karman非线性理论,建立考虑挠曲磁电(FME)效应的磁电弹性层合纳米梁的非线性模型.利用虚功原理推导磁电弹性层合纳米梁的非线性微分方程,并用伽辽金方法对其进行截断处理.结果表明:在非... 基于Timoshenko梁理论、非局部应变梯度理论和von Karman非线性理论,建立考虑挠曲磁电(FME)效应的磁电弹性层合纳米梁的非线性模型.利用虚功原理推导磁电弹性层合纳米梁的非线性微分方程,并用伽辽金方法对其进行截断处理.结果表明:在非局部应变梯度理论框架下,磁电弹性层合纳米梁最大挠度介于应变梯度与非局部理论预测值之间且略大于经典理论值;受软化与硬化效应影响,挠曲磁电效应使最大挠度降低;外磁势增强使最大挠度减小,电势增加则促使其增大,二者的影响规律均受软硬化效应控制,电势对软硬化效应的敏感度显著高于磁势. 展开更多
关键词 磁电弹性 挠曲磁电 非局部应变梯度 层合纳米梁 vonKarman非线性理论
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双相梯度不锈钢应力配分及协调变形机制 认领 引用 被引量：2
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作者 李凌霄 张新军 +2 位作者 牛佳慧 郝硕 刘治华 《钢铁》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第9期133-145,共13页
通过引入梯度结构可以提升双相不锈钢的力学性能,然而其高度异质性结构会导致更为复杂多变的应力应变分配行为。为了深入研究梯度结构对双相不锈钢变形行为的影响,通过超声表面滚压处理(ultrasonic surface rolling processing,USRP)技... 通过引入梯度结构可以提升双相不锈钢的力学性能,然而其高度异质性结构会导致更为复杂多变的应力应变分配行为。为了深入研究梯度结构对双相不锈钢变形行为的影响,通过超声表面滚压处理(ultrasonic surface rolling processing,USRP)技术制备了具有梯度结构的双相不锈钢,并采用晶体塑性有限元方法研究梯度结构中奥氏体和铁素体相的应力分配及相间协调变形机制。研究结果表明,经过USRP后材料表层的晶粒显著细化,且小角度晶界比例增加,铁素体晶粒中形成位错壁和位错胞结构,而奥氏体晶粒中形成层错和孪晶。另外,双相梯度结构中显著的异质变形诱导(heterogeneous deformation-induced,HDI)硬化效应,使试样屈服强度由581.34 MPa提升至690.98 MPa,表现出良好的强塑性组合。模拟结果显示,梯度双相结构中的相界和晶界处产生较大的应力集中,而细晶区的HDI硬化效应有效降低了铁素体与奥氏体之间的应变失配,缓解了局部应力集中。此外,在相同晶粒尺寸条件下,奥氏体与铁素体也会表现出不同的变形序列特征。在拉伸变形过程中,晶粒尺寸越小的区域微观异质性越低,高密度几何必须位错逐渐从表层向芯部扩展,使微观结构的异质性逐渐降低。揭示了梯度双相不锈钢在变形过程中的应变协同演化机制,为优化双相不锈钢的材料设计及综合性能提供了理论依据和试验支持。 展开更多
关键词 双相梯度 晶体塑性 超声滚压 应力配分 异质性 位错 梯度力学性能 局部应变
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