付云伟
- 作品数：18 被引量：40H指数：5
- 供职机构：中国人民解放军军械工程学院火炮工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程一般工业技术环境科学与工程更多>>
- 含弧形裂纹复合陶瓷强度的尺度效应
- 2012年
- 认为含弧形裂纹复合陶瓷由随机方向的三相胞元与有效介质构成,用细观力学的方法研究了复合陶瓷的损伤失效和强度。首先确定三相胞元的外载应变,再依据复合陶瓷在损伤过程中的细观应力场和广义热力学力,计算出三相胞元内基体和颗粒的损伤等效应力,当基体和颗粒的损伤等效应力分别等于两者的极限应力时,得到基体和颗粒的破坏应力。然后,根据混合型应力强度因子计算弧形裂纹扩展时的能量释放率,进而得到界面的破坏应力。最后综合考虑基体、颗粒和和界面损伤影响,获得含弧形裂纹复合陶瓷的宏观强度及其尺度效应。
- 刘协权付云伟倪新华程兆刚赫万恒
- 关键词：能量释放率
- 复合陶瓷含片状夹杂共晶体的理论断裂强度
- 2012年
- 应用四相模型法研究含片状夹杂复合共晶体的细观应力场．在基体、界面相和片状夹杂为各向同性的条件下，得到细观应力分布规律，并表现出明显的尺度效应．应用位错塞积理论研究片状夹杂内的位错运动，通过两相界面处位错塞积产生的应力集中确定其在基体内产生的最大张应力，导致基体首先被破坏失效，当基体内最大张应力等于分子理论的断裂强度时，得到共晶体断裂强度的理论表达式．结果表明：含片状夹杂共晶复合陶瓷强度随夹杂厚度增加而减小．
- 付云伟刘协权倪新华李宝峰
- 急流孤岛救援系统的创新设计被引量：7
- 2011年
- 提出并设计了一种新型的急流救援系统。采用"水驱动、杆定位、绳控制、船救人"的创新思路,实现快速救出急流孤岛被困人员的目的。系统分为固定模块、定位模块、控制模块和救援船模块4个部分。分别介绍充气折叠船、定位杆件和绞盘导向轮的设计和理论计算过程。制作实体模型进行救援模拟,验证系统可行性。该系统结构简单可靠,采用模块化设计,便于搬运和现场组装,并且不需要额外动力,适应性强,具有良好的实用性和推广价值。
- 陈吉潮王克印韩星星刘耀鹏付云伟刘施然刘亚超史进伟
- 关键词：洪水灾害应急救援
- 含非椭球颗粒复合材料的有效性能预报分析
- 2018年
- 非椭球颗粒Eshelby张量不为常数,没有解析解,理论计算中通常将非椭球颗粒简化为椭球形进行分析。实际材料中颗粒并非都为规则的椭球形,因此这种简化的合理性是有待讨论的。通过数值方法计算了几种特殊的非椭球颗粒的Eshelby张量和平均Eshelby张量,与有限元结果对比验证了数值结果的准确性。在此基础上,根据相互作用直推估计法分析了非椭球颗粒形状对有效性能的影响,并分析了用椭球颗粒代替异形颗粒的可行性。结果显示,数值方法计算的Eshelby精度较高,将对称性较高的非椭球颗粒等效为椭球颗粒是可行的,而片状颗粒对材料刚度影响更大,将其简化为近似的扁平椭球进行计算时将带来更大的误差。
- 付云伟倪新华刘协权张龙陈诚
- 关键词：TIB2陶瓷
- 含损伤共晶体复合陶瓷的损伤强度模型与应用被引量：2
- 2014年
- 复合共晶体的断裂是开始于危险点的微观损伤的累积结果。其损伤特征与复合共晶体内纤维的分布形式有关。基于损伤余自由能表达式,定义纵向、横向和剪切三个损伤变量;根据含同向平行纤维复合共晶体的微观结构特性,确定损伤变量表达式,并计算损伤柔度张量。基于损伤柔度张量和复合共晶体的局部应力场,分析损伤应变场的分布规律并确定最大损伤应变;依据最大线应变理论,定义加载函数,建立含同向平行纤维复合共晶体的损伤强度模型。依据无损共晶基复合材料的强度预报公式,确定共晶体损伤时复相陶瓷的宏观断裂强度,并分析宏观断裂强度的尺度效应。结果表明,复合陶瓷的断裂强度随共晶体损伤程度的增加而降低,并且损伤变量越大,断裂强度的尺度效应范围越小。
- 陈诚倪新华刘协权付云伟
- 含棒状共晶团复合陶瓷细观强度模型研究
- 2012年
- 以剪滞法为基础推导了棒状共晶团外加远场拉伸应力与共晶团界面极限剪应力、共晶团体积含量、共晶团长径比之间关系的解析表达式,进而得到含棒状共晶团复合材料的拉伸强度与基体极限剪应力之间的理论表达式。计算过程中将共晶团长径比的概率统计分布规律引入到计算模型中,并考虑了棒状共晶团方位的随机分布。定义了共晶团达到最大剪应力的共晶团长度占共晶团整个长度的比值β,当加权平均的β值超过材料的许用值[β]时,材料发生剪切破坏。[β]的取值由材料自身的性质决定,可以通过试验确定。分析了复合材料的[β]的取值与其强度的关系,并在MATLAB中实现了编程计算。
- 李宝峰郑坚倪新华孙涛付云伟
- 关键词：复合陶瓷界面应力
- 含三角对称分布共晶团复合陶瓷力学性能研究被引量：4
- 2012年
- 从Al2O3/ZrO2(4Y)自生复合陶瓷棒状共晶团的生长机理出发,研究了三角对称分布棒状共晶团的力学性能。基于相互作用直推法,先求得三角对称分布棒状共晶团每一组分的力学性能,然后通过坐标变换求得了整个棒状共晶团的力学性能。对棒状共晶团进行了随机均匀化处理,在考虑Al2O3块晶和ZrO2颗粒夹杂的情况下,求解了复合陶瓷的力学性能。计算中将Al2O3块晶视为椭球,通过三主轴比值的变化近似地模拟了任意形状的Al2O3块晶夹杂;计算了三个主轴的长度比变化时对复合陶瓷材料弹性性质的影响,并与实验结果进行了比较。研究表明:三角对称分布棒状共晶团每一组分呈横观各向同性,其弹性模量与ZrO2纤维的体积含量呈线性关系;三角对称分布棒状共晶团亦为横观各向同性,其在垂直[0001]晶向的平面内力学性质是完全对称的,与平面内坐标选取无关;随Al2O3块晶三个主轴长度比的变化,弹性模量的最大值与最小值相差3.1%。
- 李宝峰郑坚倪新华刘协权孙涛付云伟
- 关键词：复合陶瓷共晶团弹性模量
- 考虑夹杂相互作用的复合陶瓷夹杂界面的断裂分析被引量：8
- 2016年
- 复合材料中夹杂含量较高时,夹杂间的相互作用能显著改变材料细观应力应变场分布,基体和夹杂中的平均应力应变水平也会发生较大变化,导致复合材料强度等力学性能发生显著变化.为修正单一夹杂模型运用在实际材料中的误差,基于相互作用直推估计法,建立一种考虑含夹杂相互作用的夹杂界面裂纹开裂模型.首先根据相互作用直推估计法,得到残余应力和外载应力共同作用下夹杂中的平均应力,再计算无限大基体中相同的夹杂达到相同应力场时的等效加载应力,将此加载应力作为含界面裂纹夹杂的等效应力边界条件,在此边界条件下求得界面裂纹尖端的应力强度因子,进而得到界面裂纹开裂的极限加载条件,并分析了夹杂弹性性能、含量、热残余应力、夹杂尺寸等因素对界面裂纹开裂条件的影响.结果表明,方法能够有效修正单夹杂模型运用在实际材料中的误差,较大的残余应力对界面裂纹开裂有重要的影响,夹杂刚度的影响并非单调且比较复杂;在残余应力较小时,降低柔性夹杂刚度或者增大刚性夹杂刚度都有利于提高材料强度;扩大夹杂尺寸将导致裂纹开裂极限应力显著降低,从而降低材料强度.
- 付云伟张龙倪新华刘协权于金凤陈诚
- 关键词：圆形夹杂相互作用
- 含夹杂TiC-TiB_2陶瓷强度的细观力学分析被引量：2
- 2017年
- 根据超重力合成TiC-TiB_2装甲陶瓷的细观结构和断裂机理,建立TiC-TiB_2装甲陶瓷细观强度模型,分2种失效形式讨论了氧化铝杂质颗粒对材料强度的影响。首先根据相互作用直推估计法计算了TiC-TiB_2基体的等效刚度,认为氧化铝杂质颗粒稀疏分布在TiC-TiB_2形成的等效基体中,根据等效夹杂理论计算了杂质颗粒内部和附近残余应力和应力场分布,得出氧化铝杂质颗粒可能的失效形式;然后根据杂质颗粒可能出现的界面脱粘和颗粒破坏2种失效形式分别建立模型进行讨论,并以两者的最小值定义为复合材料的强度,分析了材料强度随细观结构和性能参数的变化规律,并与实验结果进行了对比。结果表明,模型能够反映材料失效机理,对于具有与本文相似细观结构的材料,杂质颗粒与等效基体的相对弹性性能和相对热膨胀性能、杂质颗粒尺寸、等效基体韧性等都可能影响杂质颗粒失效形式,但是杂质颗粒直径增加、基体韧性降低必然降低材料强度。对于含氧化铝杂质颗粒的TiC-TiB_2装甲陶瓷,界面脱粘是杂质颗粒主要的失效形式。
- 付云伟倪新华刘协权张龙李宝峰
- 关键词：界面脱粘
- 含损伤共晶体和相变粒子复相陶瓷的断裂韧性
- 对于共晶基复相陶瓷，存在棒状共晶体的裂纹桥接、拔出及应力诱发相变增韧机制，使复相陶瓷得以明显韧化，但在加载过程中，共晶体内部会出现损伤.本文首先基于含同向平行纤维共晶体的显微结构定义损伤变量，根据最大线应变理论确定加载函...
- 倪新华刘协权陈诚付云伟
- 关键词：断裂韧性
- 文献传递
