金属基复合材料多尺度计算方法研究进展
作者：原梅妮， 杨延清， 李茂华， 衡培银， 李超， YUAN Meini， YANG Yanqing， LI Maohua， HENG Peiyin， LI Chao
作者单位：原梅妮,YUAN Meini(中北大学机电学院,太原030051;西北工业大学材料学院,西安710072)， 杨延清,李茂华,YANG Yanqing,LI Maohua(西北工业大学材料学院,西安,710072)， 衡培银,李超,HENG Peiyin,LI
Chao(中北大学机电学院,太原,030051)
刊名：
材料导报
英文刊名：Materials Review
年，卷(期)：2012,26(17)
参考文献(38条)
1.原梅妮;杨延清;黄斌界面反应对SiC纤维增强钛基复合材料界面剪切强度的影响 2009(08)
2.刘晓奇;曹礼群;崔俊志复合材料弹性结构的高精度多尺度计算方法 2001(03)
3.Chawla N;Deng X;Schnell D R M Thermal expansion anisotropy in extruded SiC particle reinforced 2080 aluminum alloy matrix composites 2006(1-2)
4.郑晓霞;郑锡涛多尺度方法在复合材料力学分析中的研究进展[期刊论文]-力学进展 2010(01)
5.张鹏;李付国基于微观组织的颗粒增强金属基复合材料流变行为宏微观耦合分析 2010(02)
6.Yamakov V;Saether E;Glaessgen H Multiscale modeling of intergranular fracture in aluminum:Constitutive
relation for interface debonding 2008
7.Budiansky B On the elastic properties of some heterogeneous materials 1965
8.Christensen R M A critical evaluation for a class of micromechanics models 1979
9.刘昌明;王志刚;李友荣基于多尺度广义自洽模型对耐火材料损伤过程的模拟[期刊论文]-北京科技大学学报 2011(04)
10.Hill R A self-consistent mechanics of composite materials 1965
11.戴兰宏;黄筑平;王仁夹杂体复合材料的有效模量 1999(03)
12.杨庆生;陈浩然夹杂问题中的自洽有限元法和复合材料的平均弹性性能 1992(01)
13.杨庆生;杨卫;陈浩然复合材料的宏观性能与参数设计 1996(03)
14.Benveniste Y A new approach to the application of MoriTanaka's theory in composites materials 1987
15.Roscoe R The viscosity of suspensions of rigid spheres 1952
16.吴林志;杜善义;石志飞含夹杂复合材料宏观性能研究 1995(03)
17.Mclaughlin R A study of the differential scheme for composite materials 1977
18.Klein P A;Zimmerman J A Coupled atomistic continuum simulations using arbitrary overlapping domains 2006
19.Frédéric Feye;Chaboche J L FE2 multisca(f)e approach for modeling the elastoviscoplastic behaviour of long fiber SiC/Ti composite materials 2000
20.王镜波;崔俊芝;聂玉峰单向纤维增强复合材料的双尺度分析模型及其力学参数计算 2009(01)
21.刘书田;马宁复合材料粘弹性本构关系与热应力松弛规律研究Ⅰ:理论分析 2005(02)
22.潘燕环;陈汝训层合复合材料的损伤刚度分析[期刊论文]-宇航学报 2000(03)
23.董纪伟;孙良新;洪平基于均匀化方法的三维编织复合材料等效弹性性能预测[期刊论文]-宇航学报 2005(04)
24.Carrere N;Maire J F;Kruch S Multiscale analysis of SiC/Ti composites 2004
25.Carrere N Multiscale modeling of silicon carbide reinforced titanium MMCs:Application to advanced compressor design 2003
26.张洪武;余志兵;王鲲鹏复合材料弹塑性多尺度分析模型与算法[期刊论文]-固体力学学报 2007(01)
27.张洪武弹性接触颗粒状周期性结构材料力学分析的均匀化方法(Ⅰ)--局部RVE分析 2001(04)
28.Xia Z H;Curtin W A Multiscale modeling of damage and failure in aluminum matrix composites 2001
29.Xia Z;Curtin W A;Peter P W M Multiscale modeling of failure in metal matrix composites 2001
30.Wang G J;Liu W K Coupling of atomic and continuum simulation using a bridging scale decomposition 2003
31.Abraham F;Broughton J;Bernstein N Spanning the continuum to quantum length scales in a dynamic simulation of brittle fracture 1998
32.Rudd R E;Broughton J Q Coarse grained molecular dynamics and the atomic limit of finite elements 1998
33.Carlos González;Javier L Lorca Multiscale modeling of fracture in fiber reinforced composites 2006
34.王放金属基复合材料循环响应和疲劳破坏的理论和模拟[学位论文] 2007
35.雷友锋;宋迎东;高德平纤维增强金属基复合材料弹塑性行为分析[期刊论文]-机械科学与技术 2003(06)
36.雷友锋;宋迎东;高德平纤维增强金属基复合材料细观几何结构对宏观弹性性能的影响[期刊论文]-宇航材料工艺 2003(01)
37.Curtin W A;Ronald E M Atomistic/continuum coupling https://www.doczj.com/doc/5a17856064.html,putational materials science 2003
38.宋家树谈现代材料科学的发展趋势 1995(05)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/5a17856064.html,/Periodical_cldb201217027.aspx
关于箍筋长度的计算 对于箍筋长度的计算，许多造价及施工人员都有自己的一套办法，现在流行的钢筋算量软件，计算方法也是五花八门，给工作、交流造成了很大不便。本人也是一名造价工作者，在日常工作中，对箍筋的计算进行了一些总结，现在对箍筋的计算方法发表一下个人看法，希望给大家提供一些借鉴，更希望大家对本文提出宝贵意见，以期共同提高。 一、规范规定，图集要求 1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002第5.3.1条、第5.3.2条分别规定： 第5.3.1 受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定： HPB235级钢筋未端应作180°弯钩，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍，弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍； 第5.3.2 除焊接封闭式箍筋外，箍筋的末端应作弯钩，弯钩形式应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定： （1）箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足本规范第5.3.1条的规定外，尚应不小于受力钢筋直径； （2）箍筋弯钩的弯折角度：对一般结构，不应小于90°；对有抗震等要求的结构，应为135°； （3）箍筋弯后平直部分长度：对一般结构，不宜小于箍筋直径的5倍；对有抗震等要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。 2、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详略》03G101－1规定 （1）对箍筋弯钩的要求（03G101-1第35页）（见图一）： 从图中可以看出，对有抗震要求的构件，如果箍筋直径d≤6.5时，10d≤65mm，箍筋135度弯钩的平直段要取75mm，这是推导公式中的一个特例.。 （2）混凝土保护层（03G101-1第33页）
纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径，且应符合下表的规定。 注：基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm ；当无垫层时不应小于70mm. 在以前的教材和参考书中，通常将钢筋的保护层设定为25mm ，由上表中可知，针对不同构件、不同部位，钢筋的保护层并不相同。保护层设定为25mm 的推导结果肯定也是不准确的 二、箍筋长度的计算方法： （一）弯曲调整值的概念：由于钢筋弯曲时，外侧伸长，内侧缩短，轴线长度不变。弯曲处形成圆弧，而设计图中注明的量度尺寸一般是沿直线量度外包尺寸（图二）。外包尺寸和钢筋轴线长度（下料尺寸）之间存在一个差值，两者之间的差值叫弯曲调整值，因此计算下料长度时，必须从外包尺寸中扣除度量差值，这一工作是对外包量度长度的调整。 轴线尺寸L 1－量度尺寸（外包尺寸）L 2=弯曲调整值δ 图一 图二 1、90度弯钩的计算（图三）
Dislocation and Stacking Fault Name:Wu lingling(user023) Student number:016050910054 1 Calculations of Lattice constant and volume modulus Using molecular dynamics,we can simulate crystals in edge dislocation,screw dislocations and stacking fault, also we can calculate the dislocation strain energy and dislocations. Comparing the method of molecular dynamics calculation values and theoretical, we can analysis its error.Through this experiment, deepen para fault, fault, and the understanding of molecular dynamics simulation. For edge dislocation, strain for per unit length: 20ln 4(1)e e Gb R E r πn =? For a screw dislocation, strain for per unit length: 20ln 4s e Gb R E r π = Molecular dynamics is dislocation of strain energy method: ()/MD dislocated ref E E E L =? In actual crystal structure, the closed normal stacking sequence may be damaged and staggered, which named the stacking fault.Cambium mistake almost do not produce lattice distortion, but it undermines the integrity of the crystal and the normal cyclical, anomalous diffraction effect in the electronic, allowing the energy of the crystal increased, this part of the increased energy is called the stacking fault energy. The mathod using Molecular dynamics to calculation approach stacking fault: SFE = tot ref E E S γ? 2 Results and Analysis 2.1 helical dislocation -91512.1172811518-(-91519.9264975819)7.80921643s E ev =
暗柱箍筋要计算长度和根数,长度的计算方法我们在《算量就这么简单》框架实例篇框架柱一节已经讲过,但因2010 规范保护层变化,当时推导的箍筋长度计算公式有所变动,这里将变动部分重新推导给大家,至于135°弯钩的延伸长度1. 9 d 的推导过程仍按《算量就这么简单》一书进行计算。 ( 一) 箍筋长度计算 我们仍以复合箍筋5 ×4 为例, 在老规范公式的基础上来推导新规范各种箍筋长度的计算公式。 1. 外围封闭箍筋1 ( 2 ×2) 长度计算公式 ( 1) 老规范推导出的计算公式
老规范因保护层为主筋外皮到构件外皮, 外围封闭箍筋1 ( 2 ×2)长度计算公式如图2. 5. 19 所示。 图2. 5. 19 老规范外围封闭箍筋1 ( 2 ×2) 长度计算图 注：上式中b 为截面b 边尺寸,h 为截面h 边尺寸, c 为主筋保护层厚度, d 为箍筋直径 2. 新规范箍筋长度计算公式 新规范因保护层为箍筋外皮到构件外皮, 在老规范的基础上减去8 d , 就是新规范2 ×2 外围封闭箍筋1长度的计算公式, 如图2. 5. 20所示。
图2. 5. 20 新规范外围封闭箍筋1 ( 2 ×2) 长度计算图 注: 上式中b为截面b边尺寸,h为截面h边尺寸, c为箍筋保护层厚度,d为箍筋直径。 2. 非外围封闭箍筋2 ( 2 ×2) 长度计算公式 ( 1) 老规范推导出的计算公式 老规范因保护层为主筋外皮到构件外皮, 非外围封闭箍筋2 ( 2 ×2)长度计算公式如图2. 5. 21 所示。 ( 2) 新规范推导出的计算公式 新规范因保护层为箍筋外皮到构件外皮, 非外围封闭箍筋2 ( 2 ×2)长度计算公式如图2. 5. 22 所示。
多尺度方法在复合材料力学分析中的研究进展 摘要简要介绍了多尺度方法的分量及其适用范围，详细论述了多尺度分析方法在纤维增强复合材料弹性、塑性等力学性能中的研究进展，最后对多尺度分析方法的前景进行了展望。 关键词多尺度分析方法，复合材料，力学性能，细观力学，均匀化理论 1 引言 多尺度科学是一门研究不同长度尺度或时间尺度相互耦合现象的跨学科科学，是复杂系统的重要分支之一，具有丰富的科学内涵和研究价值。多尺度现象并存于生活的很多方面，它涵盖了许多领域。如介观、微观个宏观等多个物理、力学及其耦合领域[1]。空间和时间上的多尺度现象是材料科学中材料变形和失效的固有现象。 多尺度分析方法是考虑空间和时间的跨尺度与跨层次特征，并将相关尺度耦合的新方法，是求解各种复杂的计算材料科学和工程问题的重要方法和技术。对于求解与尺度相关的各种不连续问题。复合材料和异构材料的性能模拟问题，以及需要考虑材料微观或纳观物理特性，品格位错等问题，多尺度方法相当有效。 复合材料是由两种或者两种以上具有不同物理、化学性质的材料，以微观、介观或宏观等不同的结构尺度与层次，经过复杂的空间组合而形成的一个多相材料系统[2]。复合材料作为一种新型材料，由于具有较高的比强度和比刚度、低密度、强耐腐蚀性、低蠕变、高温下强度保持率高以及生物相容性好等一系列优点，越来越受到土木工程和航空航天工业等领域的重视。 复合材料是一种多相材料，其力学性能和失效机制不仅与宏观性能（如边界条件、载荷和约束等）有关，也与组分相的性能、增强相的形状、分布以及增强相与基体之间的界面特性等细观特征密切相关，为了优化复合材料和更好地开发利用复合材料，必须掌握其细观结构对材料宏观性能的影响，即应研究多尺度效应的影响。 如何建立起复合材料的有效性能和组分性能以及微观结构组织参数之间的
第十章装配精度与加工精度分析任何机械产品及其零部件的设计，都必须满足使用要求所限定的设计指标，如传动关系、几何结构及承载能力等等。此外，还必须进行几何精度设计。几何精度设计就是在充分考虑产品的装配技术要求与零件加工工艺要求的前提下，合理地确定零件的几何量公差。这样，产品才能获得尽可能高的性能价格比，创造出最佳的经济效益。进行装配精度与加工精度分析以及它们之间关系的分析，可以运用尺寸链原理及计算方法。我国业已发布这方面的国家标准GB5847—86《尺寸链计算方法》，供设计时参考使用。 第一节尺寸链的基本概念 一、有关尺寸链的术语及定义 1．尺寸链 在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。尺寸链分为装配尺寸链和工艺尺寸链两种形式。 （a）齿轮部件（b）尺寸链图（c）尺寸链图 图10-1 装配尺寸链示例 图10-1a为某齿轮部件图。齿轮3在位置固定的轴1上回转。按装配技术规范，齿轮左右端面与挡环2和4之间应有间隙。现将此间隙集中于齿轮右端面与挡环4左端面之间，用符号A0表示。装配后，由齿轮3的宽度A1、挡环2的宽度A2、轴上轴肩到轴槽右侧面的距离A3、弹簧卡环5的宽度A4及挡环4的宽度A5、间隙A0依次相互连接，构成封闭尺寸组，形成一个尺寸链。这个尺寸链可表示为图10-1b与图10-1c两种形式。上述尺寸链由不同零件的设计尺寸所形成，称为装配尺寸链。 图10-2a为某轴零件图（局部）。该图上标注轴径B1与键槽深度B2。键槽加工顺序如图10-2b所示：车削轴外圆到尺寸C1，铣键槽深度到尺寸C2，磨削轴外圆到尺寸C3（即图10-2a中的尺寸B1），要求磨削后自然形成尺寸C0（即图10-2a 中的键槽深度尺寸B2）。在这个过程中，加工尺寸C1、C2、C3和完工后尺寸C0构成封闭尺寸组，形成一个尺寸链。该尺寸链由同一零件的几个工艺尺寸构成，称为工艺尺寸链。
钣金件展开尺寸计算方法 2008年10月27日星期一下午 08:36 只有通用的原理，就是中性面没有变化，但是实际生产过程中一般按经验公式计算 第一种方法是剪一个一百宽的料，用折弯机这一道弯，记住板厚。加减系数便出来了，试三次取中数即可。这是最简便的方法。 可以学习PROE。CAXA软件，哪里有自动展开功能。不过系数还要靠前面试出来。 由公式可以计算，不过不好记，给大家列一个常用系数吧 板厚系数（毫米） 1， 1.6-1.8。 1.5， 2.4-2.6。 2.0， 3.3-3.5。 2.5， 4.2-4.5 3.0， 5.0-5.3 。 （系数会随你折弯下摸所用的槽宽的大小变化）仅供参考。 公式的话L=pa/2*r+y*T比较准确。 用 catial三维软件构造，软件本身有展开的功能 展开尺寸-L；折弯角-β；厚度-T；半径-R 1。0°≤β≤90° L=A+B-2（R+T）+（R+T/3）*（180-β）∏/180 2.β=90° L=A+B-0.429R-1.47T 3.90°≤β≤150° L=A+B-2（R+T）tan[(180-β)/2]+(R=T/2)(180-β)∏/180 4.150°≤β≤180° L=A+B 折弯参数表 材质板厚折弯系数标准下模特殊折弯尺寸(最小值)
板厚T 折弯系数 Y因子 铁板 (SPCC、SECC） T=0.5 0.9 V4 A=3.0 B=4.5 0.5 0.9 1.0584074 T=0.8 1.4 V4 A=3.2 B=5 0.8 1.4 0.786504625 T=1.0 1.7 V6 A=3.5 B=5.4 1 1.7 0.7292037 T=1.2 1.9 V6 A=4.2 B=6.4 1.2 1.9 0.774336417 T=1.5 2.5 V8 A=4.8 B=7.3 1.5 2.5 0.619469133 T=2.0 3.4 V12 A=6 B=9.2 2 3.4 0.51460185 T=2.5 4.3 V16 A=9.0 B=12.2 2.5 4.3 0.45168148 T=3.0 5.1 V16 A=9.6 B=12.9 3 5.1 0.4430679 T=4.0 6.5 V16 A=16.8 B=21.3 4 6.5 0.482300925 #DIV/0! 铝板（AL） T=0.5 0.8 V4 A=2.9 B=4.4 0.5 0.8 1.2584074 T=0.8 1.2 V4 A=3.1 B=4.9 0.8 1.2 1.036504625 T=1.0 1.6 V6 A=3.3 B=5.3 1 1.6 0.8292037 T=1.2 1.9 V8 A=3.5 B=5.7 1.2 1.9 0.774336417 T=1.5 2.3 V8 A=4.7 B=7.2 1.5 2.3 0.752802467 T=2.0 3.2 V12 A=6 B=9.1 2 3.2 0.61460185 T=2.5 4.1 V16 A=8.9 B=12.1 2.5 4.1 0.53168148 T=3.0 5 V16 A=9 B=12.8 3 5 0.476401233 T=4.0 6.3 V16 A=16.5 B=21.2 4 6.3 0.532300925 #DIV/0! 铜板(CU) T=0.5 0.8 V4 A=2.9 B=4.4 0.5 0.8 1.2584074 T=0.8 1.3 V4 A=3.2 B=5.0 0.8 1.3 0.911504625 T=1.0 1.7 V6 A=3.4 B=5.4 1 1.7 0.7292037 T=1.2 2 V8 A=3.5 B=5.8 1.2 2 0.691003083 T=1.5 2.3 V8 A=4.7 B=7.2 1.5 2.3 0.752802467 T=2.0 3.3 V12 A=6 B=9.2 2 3.3 0.56460185 T=2.5 4.2 V16 A=8.6 B=12.2 2.5 4.2 0.49168148 T=3.0 5 V16 A=9 B=12.8 3 5 0.476401233 T=4.0 6.3 V16 A=16.5 B=21.2 4 6.3 0.532300925
03G101图集第十页箍筋的几种类型详述怎样看懂箍筋图示 答：1、03G101—1图集第十页把箍筋类型，分为7个类型； 2、把矩型柱用h（表示高），b（表示宽）。把圆型柱用D（表示圆柱直径）。 3、把矩型柱箍筋类型，分为5个类型， a、箍筋类型1下用了括号（m×n），m是什么？m是竖向（长度等于h）箍筋的肢数，n是什么？n是水平向（长度等于B）箍筋的肢数。 b、箍筋类型1（m×n）即为（4×4），哪么（4×4）又如何组成呢？ 图中有3个135°弯钩的交叉奌，表示有3个封闭的两肢箍组成。 C、这3个封闭的两肢箍如何弯呢？ 1个最大箍筋的按（b×h扣保护层弯制而成）。另1个箍筋按（b扣保护层得的长度除3，取其1/3长度，即扣保护层后的b/3，h向仍按最的尺寸弯制而成），再1个箍筋按（h扣保护层得的长度除3，取其1/3长度，即扣保护层后的h/3，b向仍按最的尺寸弯制而成）。简洁点：另2箍筋个，一边各按最大箍筋一边的1/3取值，另一边不变弯制而成。 d、在本页下方有一个示例：箍筋类型1（5×4），它是由3个封闭的两肢箍加1个单肢箍（工地上称它为拉筋）组成。只要把1个单肢箍拿掉，即为上面所述的箍筋类型1（4×4）了，但竖向的内箍短边长度要改成（b扣保护层得的长度除3，取其1/3长度，即扣保护层后的b/3，h向仍按最的尺寸弯制而成）。 4、看了示例，告诉我们单肢箍在图内只有单个135°弯钩表示。两肢箍是由135°弯钩的交叉奌表示。Y（圆形箍）是由两个180°弯钩相对表示。 5、箍筋类型2，两肢箍筋。 6、箍筋类型3，外两肢，内箍是八边形箍筋组成。 7、箍筋类型4，外两肢，内箍是圆形箍筋组成。 8、箍筋类型5，（4×4＋Y）箍筋组成。 9、箍筋类型6，圆形箍筋。 10、箍筋类型7，（图示有误少圆形箍筋），一圆四根单肢箍组成。
含能材料力学性能的多尺度模拟系统开发数值模拟是含能材料力学性能研究的重要手段。常用的模拟软件中,分子动力学模拟能够模拟含能材料分子水平相关性质,但由于计算资源的限制,只限于研究尺度小于纳米的微观体系;物质点法能在接近含能材料颗粒的细观尺度上模拟其性质,但该方法还处于起步阶段,应用并不成熟;而有限元方法可以接近工程的宏观尺度上对含能材料的性质进行研究,但有着不能考虑含能材料微观结构的缺点,直接应用效果不佳。近年来,多尺度模拟方法受到广泛关注,这种方法能将各尺度下的性质联系起来,但尚未有成熟的软件,急需开发使用方便的多尺度模拟软件。针对上述问题,设计并实现了基于分步式模拟的含能材料力学性能的多尺度模拟系统,逐级递推地计算含能材料的力学行为。 在系统的微观尺度计算模块,用分子动力学方法求解含能材料的各种性质,包括组分的状态方程和粘弹性的本构关系,这些性质作为参数输入到细观尺度的模拟计算;在系统的细观尺度计算模块,采用物质点法求解含能材料的力学性质,获得其状态方程式和力学性质的本构关系;在系统的宏观尺度计算模块,基于细观尺度的计算结果应用有限元方法计算宏观含能材料力学性能变化。本系统可为研究含能材料压制过程的力学行为提供一种有效的工具。由于微观尺度和宏观尺度的模拟有比较成熟的软件可用,论文重点研究了细观尺度计算模块。利用了模型近似方法,建立了含能材料细观模型;运用Java3D虚拟场景数据动态存储技术,实现了虚拟场景数据的动态存取,解决了模型建立过程中一个场景一旦建立就不能重复使用,只能在下一次建模时按照流程重复原先的创建步骤的问题;采用基于Vis It的模拟数据并行可视化技术,解决了单机环境下由于计算机资源限制,无法对结果进行高性能可视化显示的问题。 测试结果表明,系统能在1s之内做出响应,并不间断运行5×24小时,其响应能力和稳定性等方面均达到设计目标。该系统能够为含能材料压制工艺提供了理论依据,对优化和改进含能材料质量提供一种有效工具。
客车钣金件下料尺寸计算方法 2009-06-21 16:40 客车自制件在整个客车的构成中占有相当大的比重。随着钢材价格的不断上涨，控制客车自制件成本成为一个重要课题，被各客车厂家研究。怎么讯速、合理地确定自制件下料尺寸，是一项基本而又科学的工作。本文所介绍的客车钣金件的尺寸计算方法较为合理，也较为实用，希望能起到抛砖引玉的作用。 1 样板下料尺寸计算方法 这类制件下料尺寸计算分两部分：一部分为较复杂的钣金件(这部分暂不研究，因为钣金件展开需要单独分析)；另一部分是简单的钣金样板件，一般取其外轮廓尺寸。 1)直线样板料板件料表的制作。分析：图l所示的两种板件为不规则梯形，制作这种类型的料表时一般按三角形或矩形来考虑。料表：98*110三角样；135 *175样。 2)弧线样板料板件料表的制作。图2所示的是一块带弧度的样板料，下料时在圆弧所在的方向最大尺寸应加5-10 mm的剪切余量。计算：(略)，料表：605*115。 对图3所示的样板料，考虑其料较长，如下一块料不易剪料，所以下两块料制件。另外，在宽度上加5-10mm的余量。料表：235*1117(2)。
2折边制件类 1)基本计算方法(仅对折边角度为90°进行分析，其它折边角度类同。注：折边制件料的厚度(B)不大于6mm)。 图4所示的制件的截面展开长度等于所有展开单边外形轮廓尺寸之和减去板厚的1．5倍的折边次数所得差值。 ①图4(a)所示其截面展开尺寸为L0=H+L-1.5×B(B为板厚，下同)。 ②图4(b)所示其截面展开尺寸为L0=H+2L-2×1.5B。 ③图4(c)所示其截面展开尺寸为LO=H+LI+L2-2×1．5×B。 ④图4(d)所示其截面展开尺寸为ILl=(L-L1)+2B+LI+2H-4×1.5×B。 对于图4(c)、(d)两种情况，通过实践还可得出较简易的计算方法：
热能系海外学者短期课程 《界面传递现象的多尺度模拟》 课程名称：界面传递现象的多尺度模拟 (Multiscale Modeling of Interfacial Transport Phenomena) 学时：16学时，1学分 时间：2015年9月6日至9月11日（夏季学期第四周） 9月6日（周日）：18:30-20:55 讲课 9月7日（周一）：18:30-20:55 讲课 9月8日（周二）：18:30-20:55 讲课 9月9日（周三）：9:00-11:35 讲课 9月10日（周四）：9:00-11:35 讲课 9月 11日（周五）： 9:00-10:30 讨论 地点：6A101 授课教师：孙颖副教授 (美国Drexel大学机械工程与力学系) 考核方式：考查 授课对象：研究生、高年级本科生 授课语言：英语 课程简介：介绍界面传递现象中多尺度模拟方法的基本原理、发展方向、优点和局限性以及应用实例。致力于扩宽学生多尺度模拟的视野和培养学生解决移动界面复杂问题的能力。内容涉及用分子动力学、格子玻尔兹曼方法、相场和水平集方法来共同解决移动界面问题和界面微观传递现象，应用范围涉及传热、传质、多相流、气液和固液相变、纳米材料、电化学、新能源等方面。课程主要面向热能系、航院、建筑学院、汽车系、核研院、工物系等的研究生、高年级本科生。 教师简介：Dr. Ying Sun is an Associate Professor in Mechanical Engineering & Mechanics at Drexel University. She obtained her B.Eng. degree from Thermal Engineering at Tsinghua University, and M.S. and Ph.D. degrees both from University of Iowa. Dr. Sun was a recipient of the NSF CAREER Award, a visiting professor at French CNRS, a visiting scholar at RWTH-Aachen, and an Air Force Summer Faculty Fellow. Her research interests include multiphase flows and heat/mass transport, multiscale modeling of transport phenomena in energy systems, wetting and interfacial phenomena, and scalable nanomanufacturing. Dr. Sun has authored and co-authored over 50 peer-reviewed papers and delivered over 60 invited seminars and conference presentations. Her lab is funded by the US National Science Foundation, Department of Energy, Advanced Research Projects Agency-Energy, Air Force Office of Research, Electric Power Research Institute, Ben Franklin Technology Partners, Petroleum Research Fund, and industry.
钣金展开图计算方法 一般铁板0.5—4MM之内的都是A+B-1.6T。（A，B代表的是折弯的长度，T 就是板厚） 例如用2.5mm的铁板折180mm*180mm的直角，那么你下的料长就是 180mm+180mm再减去2.5mm*1.6也就是4mm就好了，也就是356mm 钣金展开图的计算是要用一个系数来计算的，这个系数一般都用1.645！ 计算方法是工件的外形尺寸相加，再减去1.645*板厚*弯的个数， 例如，折一个40*60的槽钢用板厚3的冷板折，那么计算方法就是40+40+60（外形尺寸相加）—1.645（系数）*3（板厚）*2（弯的个数）=130.13（下料尺寸） 一般6毫米之内都是这样计算的了 展开的计算法 板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层--中性层,中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样,保持不变,所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准.中性层位置与变形程度有关, 当弯曲半径较大,折弯角度较小时,变形程度较小,中性层位置靠近板料厚度的中心处,当弯曲半径变小, 折弯角度增大时,变形程度随之增大,中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动.中性层到板料内侧的距离用λ表示. 展开的基本公式: 展开长度=料内+料内+补偿量 一般折弯:(R=0, θ=90°) L=A+B+K 0.3时, K=0≤T'1. 当0 2. 对于铁材:(如GI,SGCC,SECC,CRS,SPTE, SUS等) 1.5时, K=0.4T'T'a. 当0.3 2.5时, K=0.35T'T≤b. 当1.5 2.5时, K=0.3T/c. 当T 3. 对于其它有色金属材料如AL,CU: 0.3时,?当T K=0.5T 2.0时, 按R=0处理.≤注: R 一般折弯(R≠0 θ=90°) L=A+B+K K值取中性层弧长 1.5 时'1. 当T λ=0.5T 1.5时/ 2. 当T λ=0.4T
箍筋预算及下料长度计算分析 摘要：本文查阅了大量资料，针对目前很多工程师、造价师及许多钢筋计算软件对箍筋预算及下料长度计算方法混乱状况，重新理清思路，详细推导出箍筋预算及下料长度计算公式，理论与经验数据相结合，拟起到正本溯源，剔除谬误，抛砖引玉的作用。 关键词：箍筋下料长度弯曲调整值弯钩增加值 一、理论计算方法： （一）、概念：所谓的钢筋弯钩增加值、弯曲调整值都是以量度尺寸（或外包尺寸）与中轴线长度的比较而得出的一个理论近似差值（为什么说是理论近似差值，原因一是首先由平面假设假定钢筋中轴线在钢筋弯曲后长度不变，实际上会有微小改变；二是影响弯钩增加值、弯曲调整值大小的钢筋弯曲半径取值取决于结构设计规范、标准图集、施工验收规范、加工工艺标准、构造要求、加工机械等多方面的因素）。 量度尺寸-下料尺寸=弯曲调整值 （二）、135°/135°弯钩矩形箍筋下料长度（l）： 1、按外包尺寸计算： l= 箍筋外包周长-3个90度弯曲调整值+2个135度弯钩增加值 （1）、抗震结构 l=箍筋4边外包尺寸-3×1.75d + 2×11.87d 即l＝2(b－2a s＋2d)＋2(h－2a s＋2d)－1.75d×3＋11.87d×2 ＝2(b＋h)－8a s＋26.5d =内包尺寸周长+26.5×箍筋直径
图1 注：箍筋“135度弯钩增加值”计算时取的11.87d实际上是弯钩平直段长度加上量度差值的结果，我们知道弯钩平直段长度是10d，那么量度差值应该是1.87d。 下面我们推导一下1.87d这个量度差值的来历： 按图1所示,我们假设A边的外包尺寸是A； 如果按照中轴线计算“A边平直段边长+弯钩弯曲段长度”那么是： A-(D/2+d)+135/360×3.14×（D/2+d/2）×2(这里D取的是规范规定的最小半径2.5d) 此时用上面的式子减外包尺寸A的结果就是量度差值：1.87d ；与“135度弯钩增加值”的推导同理,“90度弯曲调整值”取的是1.75d（按D=2.5d）。 （2）、一般结构（非抗震区），135°弯钩矩形箍筋下料长度（l）： l＝2(b－2a s ＋2d)＋2(h－2a s ＋2d)－1.75d×3＋6.87d×2 ＝2(b＋h)－8a s ＋16.5d =内包尺寸周长+16.5×箍筋直径 式中：b—构件截面宽； H —构件截面高； d —箍筋直径； as —主筋保护层厚； 2、按中轴线长度计算（抗震结构）： 设b,h分别为截面边长,as为主筋保护层厚,箍筋弯曲直径(中线)为3.5d,长度均按箍筋中线尺寸计算。 l=4个直线段+3个90度弧线段+2个135度弧线段及平直段(10×箍筋直径) =((b-2as-3.5d）+(h-2as-3.5d))×2 +4d+π×3.5d×90/360×3 +(π×3.5d×135/360 +10×d)×2 =(b+h)×2-8as-10d +3.5π×(3/4+2×3/8)×d+20d =(b+h)×2-8as +(3×3.5π/2+10)×d
基本原理： 一圈螺旋筋展开相当于直角三角形的斜边，圆的周长和间距相当于两直角边。 可推导公式： L=H/h×√（D-2a+d）2π2+h2 式中:L-螺旋箍总长度(m)(其长度是连续不断的) h-螺旋箍螺距(m) D-构件断面直径(m) 2a-保护层厚度(m) d-螺旋箍直径(m) （D-2a+d）2π2+h2是在根号内的,且小括号后的"2"是整个小括号内数字的平方,π后的"2"是π的平方,h后的"2"是h的平方的意思. 或者： L=N*SQRT(h*h+(3.14*D)*(3.14*D)) D:直径 N:螺旋筋的环数 h:间距 还有： SQRT(H2+(π×D×(H/h))2)+ π×D×3+12.5d H: 构件高 h: 螺旋箍螺距 D: 螺旋箍直径 d: 螺旋箍钢筋直径 钢筋弯钩的计算方法和钢筋下料 钢筋的弯勾计算主要看钢筋弯勾的弯折角度以及构件的抗震要求。 Ⅰ级钢筋末端需要做180°、 135°、 90°弯钩时，其圆弧弯曲直径D不应小于钢筋直径d的2.5倍，平直部分长度不宜小于钢筋直径d的3倍；HRRB335级、HRB400级钢筋的弯弧内径不应小于钢筋直径d的4倍，弯钩的平直部分长度应符合设计要求。如下图所示：
180°的每个弯钩长度=6.25 d；( d为钢筋直径mm) 135°的每个弯钩长度=4.9 d； 90°的每个弯钩长度=3.5 d；
还应该根据设计图纸参照相应图集计算，比如03G101-1中P35页有规定： 钢筋下料长度应根据构件尺寸、混凝土保护层厚度，钢筋几何形状和钢筋弯钩增加长度等条件进行计算。 1、提到钢筋下料计算，一般都会涉及“量度差值”或“弯曲调整值”这两个概念。一般特殊角度的“量度差值”或“弯曲调整值”或教科书上都有，但是非特殊角度，譬如70°、80°的“量度差值”或“弯曲调整值”在现成的文献内查不到。 2、各相关文献上的“弯曲调整值”或“量度差值”取弯曲直径=2.5d演绎得到的。现如今的纵向钢筋弯曲成型的弯曲直径也不仅仅限于2.5d，已经有12d，16d 等各种不同弯曲直径的要求，现有文献上很少考虑这种变化了的要求。 3、钢筋在弯曲成型时，外侧表面纤维受拉伸长，内侧表面纤维受压缩短，钢筋中心线的长度保持不变。 4、电脑的应用和AutoCAD业已在业界普及，专业计算器的编程计算功能也日益强大。 鉴于上述几点因素，我们认为依据工程施工图设计文件，用AutoCAD或徒手绘制一些简单的计算辅助图形，直接进行基于中心线长度的钢筋下料长度计算，可以有效指导钢筋下料。 180°弯钩增加6.25d的推导 现行规范规定，Ⅰ级钢的弯心直径是2.5d 钢筋中心线半圆的半径就是2.5d/2＋d/2=1.75d 半圆周长为1.75dπ＝5.498d取5.5d 平直段为3d 所以180度弯钩增加的展开长度为 8.5d－2.25d=6.25d 90°直弯钩增加11.21d的推导(d≤25mm,弯心曲直径≥12d) 现行规范规定，抗震框架纵向钢筋锚固需要≥0.4laE+15d，同时规定，当纵向钢筋直径≤25mm时，弯心内半经≥6d；当纵向钢筋直径＞25mm时，弯心内半经≥8d，首先我们推导纵向钢筋直径≤25mm时需要的展开长度。弯心半径6d,弯心直径是12d,钢筋中心线1/4圆的直径是13d,
尺寸链分析报告 工艺过程： 1、橡胶圈由分离机构从直振中拉出到固定位置。 2、视觉拍照，找橡胶套中心位置。 3、机器人理线工位辅助理线，配合机器人夹具将探 头sensor 线理直好插入橡胶圈。 已知条件： 1、橡胶套的内圆公差中心半径公差(理论中心与实际安装中 心的差值)mm A 15.015.010+-=2、探头的外圆半径公差(理论中心与实际安装中心的差 值)mm A 05.005.020+-=3、机器手抓取重复放置精度(理论中心与实际安装中心的差 值)mm A 05.0030+=4、相机本身引导误差mm A 05.00 40+=5、人工示教的容差mm A 2.01.050++=问题描述： 已知安装探头sensor 时机器探头中心与硅胶套中心的偏差， 即半径差值0.5mm ，即（探头能够安装进去橡胶套的最大偏 差值0.5mm 能够安装成功） 求：安装探头sensor 时机器探头中心与硅胶套中心的偏差， 即半径差值0 A 求解：根据题意，增环：1A ，2A ，3A ，4A ，5A ， 减环：无 封闭环：0 A 方法：尺寸链计算步骤及方法（统计法） 1.尺寸链的分析建立如图：
2.计算封闭环的基本尺寸： 封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸和减去所有减环的基本尺寸和。 0=A 3.计算封闭环的公差： 批量生产条件下，组成环与封闭环的实际偏差均服从正态分布，且实际尺寸分布范围与公差带宽度一致。此时，封闭环的公差平方值等于所有组成环公差平方值之和。 4 .0, 16.01.005.005.01.03.0, 022222202 52423222120==++++=++++=T T T T T T T T 公差：公差：公差：4.计算封闭环的中间偏差。 封闭环中间偏差等于所有增环中间偏差之和减去所有减环中间偏差之和。 注：中间偏差等于上下偏差代数和再除以2.2 .0, 15.0025.0025.000, 00543210=?++++=??+?+?+?+?=?中间偏差：中间偏差：中间偏差：5.计算封闭环的极限偏差。 上偏差等于中间偏差加上二分之一公差值；下偏差等于中间偏差减去二分之一公差值。4.00 00000000, 02/4.02.02/)(, 4.02/4.02.02/)(+==-=-?==+=+?=A T A EI T A ES 偏差：下偏差：上偏差：答：满足装配精度要求,最大公差0.4mm,小于理论偏差0.5mm. 例2：感谢百度作者qq1473114691经验分享的方法： (2) (3)
22.54 中子与物质的相互作用及应用（2004年春季） 第十五讲（2004年4月15日） 多尺度材料建模 参考文献 S. Yip, "Synergistic Science", Nature Materials 2, 3 (2003). This commentary is attached as Chap15(S).pdf. 材料发现与创新 我们社会中各种科技企业对新材料的需求日益增长，这就要求成功的材料设计是基于整体分析的，在合成与处理方法中，对材料基本性能和特性的了解是与创新结合在一起的，并进一步与性能分析、使用寿命预计、环境评估和经济学研究联系起来。实际中材料的发现与创新是一个多学科高度综合的过程，依赖于多种科学和工程团体的贡献，因此也就需要在不同学科之间的有效交流，跨越传统的界限来进行合作。 在材料研究所涉及到的所有领域中，计算都显著地推进了研究工作的进展，通过第一原理全能量计算对半导体材料电子学性能的定量理解就是一例；另外，通过对聚合体流变行为的建模，实现了对热塑过程设计的改进。随着科学计算和可视化在功能上的日益强大与使用便捷，建模变得越来越普遍，不仅是仿真、分析和预测，还包括数据库生成和虚拟测试。 材料研究是一个异常活跃和多学科交织的领域[1]。大学、工业界和政府研究实验室中的科学家和工程师们在其中扮演了重要的角色。爆炸性增长的材料研究协会会议与期刊如MRS Bulletin和Nature Materials见证了这一点。也有一些杂志是针对材料建模与模拟的，如the Journal of Computer-Aided Design[2]和Modeling and Simulation in Materials Science and Engineering[3]，还有其它一些越来越多的会议论文集。 还有另外一个因素增加了材料建模的重要性，即政府部门注意到了模拟和建模是可靠的，能够作为实验验证的补充（并将最终取代之）。一些国防部、能源部资助的项目是针对高性能计算的开发与实现的，而这些高性能计算的目的是以更高的效率和更低的成本（有时候人员安全也是要考虑的）来实现目标任务。例如High Performance Computing Modernization Program[5]和the Accelerated Strategic Computing Initiative，后者是与the Science-Based Stockpile Stewardship紧密相关的，而这本身又是一个规模空前、责任重大的国家项目[6]。 由于材料建模的能力在深度和广度都在增加，因此材料的分子工程也变得更加切实。这是每个材料科学家和工程师长久以来的梦想，创造出来的新材料不仅性能优越、使用寿命延长、对环境影响小，而且不必考虑成本问题。尽管计算机辅助的材料设计落在计算机辅助的分子（药品）设计之后，它还是取得了重要的进展，尤其是在微电子、光学和磁应用方面的功能材料领域[7]。与之形成对比的是，对于结构材料来说，机械、热学和化学（合金，腐蚀等）等现象对可靠和具有预测性的建模提出了严峻的挑战。因此，对于理解和控制这些现象最有希望的方法是有效地将几种建模技术结合起来，每种技术只适合一种特定的长度和时间尺度。这个概念被称作多尺度材料建模。 在材料建模中的长度/时间尺度 在许多科学问题中，一个简单的物理现象可以通过几种层次或长度（时间）尺度来进行检验。例如，海浪冲上沙滩的复杂运动可以通过看电影的方式来观察，也可以观察构成波浪
箍筋的理论长度计算 在钢筋的预算工程量计算时，因钢筋混凝土柱、梁中的箍筋长度 没有统一的计算规定，方法比较混乱。目前常用以下几种方法： （1）箍筋长度=箍筋矩（方）形长度+6.25 >2（钩） （d,为箍筋直径，下同）； （2）箍筋长度=箍筋矩（方）形长度+4.9 >2（钩） （3）箍筋长度=箍筋矩（方）形长度+不同直径的估计钩长 （4）箍筋长度=构件横截面外形长度-5cm。 上述种种计算方法，计算程序繁琐，计算结果都有出入，并且从理论上经不起推敲，给施工图预算的编制与审查带来很多麻烦。为了保证预算工程量的准确性，按照《混凝土结构工程施工及验收规范》 （G B 50204-92）（以下简称规范”，从理论上探求一种准确而简化的箍筋长度计算方法。 从图3-11可以看出，为了控制主筋的混凝土保护层的厚度，箍筋的尺寸是按其内孔尺寸控制的（控制和固定主筋相对位置），它的理论长度应按应按箍筋中心线长度计算的。
4 绒 IM3U稔血埋准计算怅度示進注“丄一输件外龙尺寸| M L士體泯噩土保护是冲帕 M—盘屬曲柱』 1.90弯曲（三处）的中心曲线长度 按规范”规定：箍筋的弯曲直径不应小于箍筋直径的 2.5倍，现取等于2.5倍计算。箍筋在弯曲范围内的中心线长度（即中心曲线长度）如图3-12 所示：中心曲线AB=1.75d X 2XnX 90° /360=2.75d 三处90°弯曲中心曲线长度计：2.75d X3 = 8.25d ①
二I 此主题相关图片如 下 ② I |￡^ 1 如 1.73^ 此匕主题相关图片如 下: 囲丄】2楞筋冗?零曲 2.135弯曲（二处）的中心曲线长度（箍筋闭口处弯钩）从图3-13看 AB = 1.75d X 2XnX 135° /360 =4.123d 两处135°弯曲中心线长度计: E3 □篩筋*35吗樹 135。弯曲同理，中心曲 线 4.123d X 2 = 8.25d
超分子自组装材料的多尺度模拟研究方法 1.1引言 超分子化学是研究基于分子间非共价键相互作用而形成的具有一定结构和功能分子聚集体的化学，在与材料科学、生命科学、信息科学、纳米科学与技术等学科的交叉融合中，超分子化学已发展成超分子科学，是21世纪新概念和高技术的重要源头之一。相较于传统化学上所研究的共价键，超分子化学的研究对象是一些较弱且具有可恢复性的分子间相互作用，如氢键、金属配位、xπ堆积、疏水效应等，这些分子间弱相互作用是促进分子识别的关键，对超分子体系的分子识别和组装有着重要意义12。 超分子材料的性能取决于基本构筑单元的分子结构，在更大程度上依赖于这些构筑单元经过自组装得到的介观尺度聚集体的结构与相态，而自组装过程又是影响超分子聚集体结构及其功能的关键因素。超分子自组装过程的影响因素极其复杂，与传统凝聚态物质相比，超分子体系具有更高的流动性及环境依赖性，而正是体系热涨落及外部环境的约束性共同导致超分子体系的新行为，主宰体系演化的机制己从凝聚态物理传统的相互作用能量机制转变为动力学和熵效应的共同作用。外部影响因素或者体系自身的耗散作用能够驱动超分子体系自组装形成各种丰富的结构，从而具有不同的功能及应用范围。
超分子体系自身结构的特点使得体系演化速度慢、松弛时间谱分布宽4.例如，单链聚合物的空间尺度从化学键键长（100m）延伸到链旋转半径（103m），而相应的时间尺度从化学键的振动（10-15可延伸到整条聚合物链的松弛和扩散（105s）。如果考虑聚合物链之间的缠结效应，聚合物链的松弛时间会更长阿。超分子自组装过程也涵盖非常大的空间和时间尺度：超分子材料的形成需要从基本构筑单元的分子尺寸（10°m）过渡到典型有序功能结构的尺寸（10m），此外有序功能结构转变动力学往往发生在微秒或更长的时间尺度上10l对于超分子材料体系而言，由于实验手段的一些限制，许多情况下很难获得这些复杂分子结构在多个尺度上的结构及动力学性质。虽然计算机硬件和算法在近些年得到快速发展，计算机模拟已经成为在各个层面研究超分子自组装材料体系不可或缺的组成部分，但到目前为止还没有一种模拟方法能够同时描述超分子组装体系微观结构、介观组装形貌及宏观材料功能等多个尺度上的性质。因此建立有效的多尺度模拟方法，增强不同尺度模拟方法之间的衔接和信息传递是一项十分紧迫的任务，这也是发展多尺度模拟方法的核心目标。由于缺少单一的模拟方法应用于超分子材料体系的多尺度分析，因此发展多尺度模拟方法的主要任务是把不同尺度上的模拟方法进行完善，同时发展对这些单一尺度模拟方法进行有效连接的手段传统意义上的计算机模拟方法是 随着计算机的发明一起发展起来的。根据研究体系运动的确定性与否分为分子动力学方法21和蒙特卡罗方法1两大类。分子动力学方法是建立在经典力学基础之上，通过求解粒子的运动方程来模拟体系随