黄君
- 作品数：19 被引量：21H指数：2
- 供职机构：广西大学土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西理工科学实验中心重点项目广西壮族自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术建筑科学理学更多>>
- 粘结界面层属性对石墨烯纳米复合材料力学性能影响的有限元分析被引量：2
- 2019年
- 针对石墨烯纳米复合材料粘结界面层材料属性非均匀分布这一现象,本文推导出可以模拟任意函数分布的空间两节点等参梯度单元。假设单层石墨烯在基体内均匀分布且无团聚现象,建立石墨烯纳米复合材料的嵌入式代表体积单元(Representative Volume Element,简称"RVE")有限元模型,对石墨烯纳米复合材料力学性能进行预测。本文讨论了石墨烯体积含量Vfrg、粘结界面层的厚度tin和脱粘情况对纳米复合材料整体力学性能的影响。模拟结果显示,在石墨烯含量Vfrg=3. 0%时,模型中tin的取值由0. 17 nm增大到1. 02 nm会使复合材料杨氏模量Ecx的预测结果偏差17. 4%。在对石墨烯与基体粘结情况讨论中发现,石墨烯边缘脱粘使Ecx下降明显,脱粘的边缘面积为总面积的1/6时,模量降低约10%。
- 黄君吴宇黄立新
- 关键词：石墨烯纳米复合材料力学性能有限元法
- 基于分层法石墨烯增强功能梯度梁的有限元分析被引量：2
- 2022年
- 基于分层法的思想,对石墨烯增强功能梯度梁进行有限元力学分析。在有限元计算的分层模型中,每层的材料参数为常数,并根据修正后的Halpin-Tsai微观力学模型计算得到,然后按照标准化步骤完成石墨烯增强功能梯度梁的有限元建模和力学分析。通过数值算例,分析了石墨烯的质量含量、分布形式和尺寸等因素对梁的弯曲性能的影响。数值算例结果表明,加入少量的石墨烯可以显著减少梁的弯曲挠度,在梁的上下表面分布更多的石墨烯是减少弯曲挠度的最有效的方法。在相同质量含量的情况下,长厚比较大的正方形石墨烯片更能够提高梁的弯曲性能。
- 滕靓媚黄君黄立新
- 关键词：石墨烯分层法有限元分析弯曲挠度复合材料
- 石墨烯/聚乙烯复合材料致密区间密度变化的分子动力学模拟被引量：2
- 2020年
- 石墨烯增强复合材料的性能受到粘结界面,致密区间等多种因素的影响。如果没有考虑到这些因素的影响,在分析石墨烯增强复合材料时可能会导致错误的结果。本文采用分子动力学模拟的方法进行石墨烯/聚乙烯复合材料致密区间密度变化的分析。首先对聚乙烯晶胞进行分子动力学计算,得到的聚乙烯晶胞密度为0.95 g/cm3,与聚乙烯实际密度吻合,然后运用该计算步骤进行石墨烯/聚乙烯复合材料的分子动力学模拟,最后通过切片的方法得出聚乙烯基体密度的变化趋势。模拟计算结果表明,石墨烯/聚乙烯复合材料的聚乙烯基体在石墨烯的作用下出现了致密的现象,在石墨烯两侧存在对称的致密区间,并且在石墨烯和聚乙烯之间存在范德华(Van der Waals)间隙,间隙的厚度为0.28 nm。致密区间中,远离石墨烯的聚乙烯密度为0.95 g/cm3,与常温常压下聚乙烯的密度一致;接近石墨烯的聚乙烯的密度出现1.5 g/cm3的峰值,是常温常压下聚乙烯密度的1.6倍。
- 韦琦黄君黄立新
- 关键词：分子动力学模拟
- 基于ANSYS的联合布置弹簧汽机基础结构的有限元分析
- 2020年
- 选取1000 MW级滨河路口燃煤示范电厂联合布置弹簧基础结构为研究对象,基于大型商用有限元软件ANSYS平台,采用工作平面切割面的方式建立框架结构几何模型,并将复杂的基础台板的几何模型利用面拖拽形成体的方式制作,进而建立联合布置弹簧基础结构的有限元模型,对联合布置汽机基础结构进行了静力和动力响应的有限元分析。数值计算结果表明,基础柱的轴压比和结构振动线位移值的有限元计算结果均符合规范要求;模态分析结果显示,该结构具有相当复杂的动力特性和较大的结构优化空间。
- 陈伊军黄君吴宇黄立新
- 关键词：轴压比模态分析谐响应分析
- 强电场下压电功能梯度板非线性动力分析的样条有限点法被引量：2
- 2014年
- 针对强电场作用下基于线性压电本构方程求解压电功能梯度板固有频率存在误差的问题,本文考虑非线性压电效应,采用样条有限点法建立压电非线性动力分析模型,讨论强电场作用下压电非线性效应对固有频率的影响。研究表明,强电场作用下压电线性解与非线性解偏差较大,非线性效应不容忽视;由于功能梯度板的材料特性,相同电场强度下不同的施加方式,会得到不同的固有频率控制效果;基于样条有限点法建立的分析模型精确可靠,具有输入简单、处理边界条件简便等优点。
- 李双蓓黄君顾春霞黄贤智
- 关键词：压电材料功能梯度材料固有频率样条有限点法
- 基于等参梯度单元分析界面层属性对石墨烯/环氧树脂复合材料弹性性能的影响被引量：1
- 2022年
- 针对石墨烯片在环氧树脂基体内定向连续和定向非连续分布的复合材料,通过分别构建三明治代表体单元和嵌入式代表体单元,进行了弹性性能预测的研究。代表体单元是三相复合结构,其中石墨烯和环氧树脂基体之间的界面层视为连续介质,其材料属性分别考虑均匀、线性和指数变化等3种情况。在代表体单元的有限元建模过程中,石墨烯和环氧树脂基体分别采用梁单元和实体单元进行离散,而界面层则采用等参梯度单元逼近。采用有限元软件ABAQUS分析了小应变下的代表体单元的力学变形行为并提取其弹性性能,然后分析了界面层属性对石墨烯/环氧树脂复合材料弹性性能的影响。通过与混合率模型、修正的HalpinTsai模型及实验数据对比,验证了本文提出的基于等参梯度单元计算方法的有效性。数值算例表明,在处理界面层材料属性不均匀分布的问题方面,等参梯度单元具有计算量少、收敛快和精度高的优点。石墨烯/环氧树脂复合材料杨氏模量预测结果显示,界面层材料属性采用梯度变化的模型时,杨氏模量计算结果比均匀分布的模型、混合率模型和修正的Halpin-Tsai模型的结果偏大,但是更接近实验值。本文的研究结果说明界面层属性是影响复合材料力学性能的重要因素,并为寻求复合材料力学性能更精确地分析提供有效的途径。
- 黄立新杨绍钊梁福安黄君
- 关键词：石墨烯复合材料弹性性能环氧树脂
- 单层石墨烯力学性能尺寸效应的有限元分析被引量：2
- 2020年
- 采用杆件系统模拟单层石墨烯结构,其中石墨烯的碳-碳共价键视为杆件,碳原子视为杆件之间的连接点。基于杆件系统的有限元方法,计算出单层石墨烯的弹性模量、剪切模量和泊松比等力学性能参数。在此基础上,构建尺寸从小到大的8个单层石墨烯计算模型,求得各种尺寸下弹性模量、剪切模量和泊松比等力学性能参数。通过分析这些力学性能参数随着尺寸变化而变化的结果,研究单层石墨烯力学性能的尺寸效应。数值算例表明,在小尺寸下,扶手型和锯齿型单层石墨烯力学性能的尺寸效应显著,而随着计算模型尺寸的增大,尺寸效应出现弱化;并且在相同尺寸的情况下,扶手型单层石墨烯的弹性模量和剪切模量总是大于锯齿形的相应量。
- 韦琦黄君黄立新吴宇
- 关键词：梁单元有限元法石墨烯性能参数尺寸效应
- 基于模态应变能与频率融合方法的功能梯度铁木辛柯梁损伤识别研究被引量：1
- 2023年
- 基于模态应变能和固有频率融合,提出识别功能梯度铁木辛柯梁损伤的新方法。由功能梯度铁木辛柯梁理论给出有限元计算公式,在此基础上计算得出梁结构的固有频率和阵型模态参数。由模态应变能与固有频率融合构造模态频率应变能的计算公式。基于模态频率应变能变化率,定义功能梯度铁木辛柯梁的损伤识别指标。数值算例表明,模态应变能和固有频率融合的损伤识别方法能够有效识别出结构的损伤单元,并且具有较好的抗噪声性能。
- 黄立新杨绍钊梁福安黄君
- 关键词：损伤识别有限元法
- 样条有限点法在压电功能梯度板动力特性分析中的应用
- 功能梯度材料(Functionally Graded Meterial,FGM)是一种新型复合材料,由于其材料组分连续过渡无明显分界,可以降低热应力、残余应力和应力集中度,具有耐高温、高强度、抗冲击等优良性能,因此,应用...
- 黄君
- 关键词：样条有限点法动力特性应力集中
- 文献传递
- 基于分子动力学模拟的功能化石墨烯杨氏模量研究
- 2022年
- 基于分子动力学模拟,构建了石墨烯结构模型并研究了含氧官能团和空位缺陷对功能化石墨烯杨氏模量的影响。结果表明,随着含氧官能团及空位缺陷的增多,石墨烯的杨氏模量不断减小,并且官能团和缺陷的叠加作用使石墨烯杨氏模量减幅增大。
- 黄立新邓雅丹周昆黄君
- 关键词：杨氏模量分子动力学模拟羧基羟基空位缺陷
