公开(公告)号：CN118942580A

公开(公告)日：2024-11-12

申请号：CN202410916204.3

申请日：2024-07-09

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 吴思炀 ,  李志兴 ,  果立成 ,  李枭 ,  于红军 ,  丁军锋 ,  王博臣

IPC分类号： G16C60/00 ,  G06F30/27 ,  G06N3/04 ,  G06N3/08 ,  G06F113/26 ,  G06F119/14

摘要： 一种基于神经网络的三维机织复合材料刚度高效预报方法，属于复合材料静态力学性能评估领域。该方法包括：第一阶段：基于神经网络模型预测含有单根缝经纱的子单胞面内等效弹性模量；第二阶段：获得缝经纱子单胞面内弹性模量后，在单胞的横向插入纬向纤维束，得到子单胞，预测该子单胞面内弹性模量，包括径向弹性模量、纬向弹性模量以及面内剪切弹性模量；第三阶段：基于Voigt模型预测三维机织复合材料单胞径向弹性模量和面内剪切弹性模量，基于Reuss模型预测三维机织复合材料单胞的纬向弹性模量。本发明的基于神经网络的三维机织复合材料刚度高效预测方法，结合神经网络模型以及细观力学解析模型，可分阶段实现三维机织复合材料单胞的面内等效刚度预测。

公开(公告)号：CN116486953B

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202310441617.6

申请日：2023-04-23

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 于红军 ,  黄灿杰 ,  朱帅 ,  郝留磊 ,  张迎宾 ,  刘士状

IPC分类号： G16C60/00 ,  G06F30/23 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种包含微结构效应的断裂相场仿真方法，该方法考虑了微结构的微弯曲变形及微扭转变形对宏观裂纹扩展行为的影响。基于断裂相场法的热力学基本框架及微极弹性理论导出了总势能表达式。在总势能表达式中，考虑到混合断裂模式中裂纹扩展驱动力的不同来源，基于总应变的对称应变及反对称应变的分解，以及对称应变相关弹性应变能的拉、压异性分解，对总弹性应变能进行分解获得了混合模式裂纹的扩展驱动力。基于该方法可以导出各种包含微结构效应的断裂相场模型，从而建立一种包含微结构效应的普适性较强的断裂相场模型。本发明对研究含微结构材料损伤与断裂失效过程的尺度相关行为、含微结构材料损伤识别中的参数识别具有十分重要的意义。

公开(公告)号：CN116168784A

公开(公告)日：2023-05-26

申请号：CN202310177866.9

申请日：2023-02-28

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 于红军 ,  满诗涵 ,  朱帅 ,  果立成 ,  刘士状 ,  王标

IPC分类号： G16C60/00 ,  G06F30/17 ,  G06F113/26 ,  G06F119/14

摘要： 一种自相似层级组装的负泊松比结构设计方法，所述负泊松比蜂窝结构的最小尺度结构为一级子结构，其被定义为组成该负泊松比蜂窝结构的最基本的组成要素。所述一级子结构排列组合成二级子结构。所述二级子结构组合形成三级子结构，以此类推。最终，所述负泊松比蜂窝结构由多层级的子结构组装而成。所述负泊松比蜂窝结构采用分层级组装的方式，避免了单一结构杆件支撑力及强度不足的情况，同时层级组装也大大加强了整体结构的吸能效果。自相似层级组装的负泊松比结构的生成充分发挥了材料的性能，也弥补了材料属性与结构之间因不协调所带来的不足。与单层的负泊松比蜂窝结构相比，其具有更好的抗冲击性及吸能减震的特性。

公开(公告)号：CN114781182B

公开(公告)日：2023-03-24

申请号：CN202210551909.0

申请日：2022-05-18

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 朱帅 ,  于红军 ,  郝留磊 ,  果立成 ,  申振 ,  闫佳 ,  黄灿杰 ,  杨宇宁 ,  王标

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F17/15 ,  G06F113/26 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种求解压电压磁复合材料热断裂问题的相互作用积分方法，上述方法考虑到热载荷对压电压磁材料本构方程的影响以及对相互作用积分形式的改变，通过严格的理论推导得到了热载荷下含复杂材料界面的压电压磁材料的相互作用积分方法新的形式，从而提出了一种可以求解热载荷作用下的压电压磁复合材料的强度因子的方法。本发明的相互作用积分方法针对含复杂界面的压电压磁材料适用，并且通过严格的理论推导证明材料界面对相互作用积分的值不产生影响，这在极大程度上扩大了传统相互作用积分方法的使用范围。通过对复合材料属性的设置，可以实现对不同排布方式的压电压磁复合材料热断裂问题的计算。

公开(公告)号：CN114491831A

公开(公告)日：2022-05-13

申请号：CN202111599820.3

申请日：2021-12-24

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 黄凯 ,  李宇琨 ,  果立成 ,  郝留磊 ,  闫佳 ,  葛皓 ,  于红军

IPC分类号： G06F30/17 ,  G06F30/23 ,  G06F17/11 ,  G06F111/10 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14 ,  G06F113/26

摘要： 本发明公开了一种基于断裂相场法的非均匀材料弥散裂纹J积分方法，所述方法包括如下步骤：一、引入断裂相场模型的相场变量d，确定具有积分区域无关性的非均匀材料弥散裂纹J积分表达式以及相应的有限元离散格式；二、建立含有弥散裂纹的有限元模型并划分有限元网格；三、调用断裂相场模型的计算子程序，采用牛顿‑拉普森方法求解断裂相场模型非线性控制方程；四、根据非均匀材料弥散裂纹J积分的有限元离散格式，基于有限元计算结果求解弥散裂纹尖端的特征量—应力强度因子KI。本发明实现了对非均匀材料弥散裂纹尖端特征量的准确求解，弥补了传统断裂相场法无法准确刻画弥散裂纹尖端应力状态的不足。

公开(公告)号：CN111650040B

公开(公告)日：2021-08-03

申请号：CN202010520260.7

申请日：2020-06-09

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 郝留磊 ,  孙锐坚 ,  于红军 ,  果立成 ,  许铎 ,  王天宇 ,  骆杨 ,  沈日麟

IPC分类号： G01N3/04 ,  G01N3/00 ,  G01N33/483

摘要： 一种多自由度的股骨静态与疲劳试验夹具，涉及一种股骨试验夹具。上夹持端底部固定有上滑块，中部滑块通过一组光杆导轨与上滑块底部水平滑动连接，上夹具连接件通过另一组光杆导轨与中部滑块底部水平滑动连接，且两组光杆导轨的方向垂直设置，上夹具连接件底部固定有上卡槽，上卡槽底部凹设有股骨卡槽，下卡槽为顶部开口底部封闭的圆筒状构件并设置于上卡槽下方，其侧壁开设有多个径向螺纹孔，紧固螺钉一一配合螺接在径向螺纹孔内，球形铰头连接件顶端与下卡槽底部连接固定，下夹持端顶部与球形铰头连接件底端球铰连接。此股骨试验夹具能够从不同的方向对股骨进行静态和疲劳试验，结构简单，稳定可靠，使用方便。

公开(公告)号：CN111650041A

公开(公告)日：2020-09-11

申请号：CN202010520263.0

申请日：2020-06-09

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 于红军 ,  郝留磊 ,  孙锐坚 ,  果立成 ,  骆杨 ,  王天宇 ,  许铎

IPC分类号： G01N3/04 ,  G01N3/08 ,  G01N33/483

摘要： 一种股骨静态压缩与压-压疲劳试验方法，涉及一种股骨试验方法。启动疲劳试验机，在两个夹头之间装配试验夹具，试验夹具具有多自由度的特性，股骨完全放入试验夹具中，通过电脑端控制下夹头向上运动，对股骨施加预载，进行静态压缩试验则调整为静态压缩试验程序，设定好力的加载速度及加载终止条件，进行压-压疲劳试验则调整为压-压疲劳试验程序，设定好下夹头的振幅和振动频率，同时设定好疲劳试验机的加载终止条件，启动程序，开始试验，并记录试验数据，然后将疲劳试验机的力卸载，调整股骨的倾斜角度进行重复试验。从而可以从不同的方向对股骨进行试验，更全面地探究股骨的力学性能。

公开(公告)号：CN117935993A

公开(公告)日：2024-04-26

申请号：CN202410176297.0

申请日：2024-02-08

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 于红军 ,  黄灿杰 ,  朱帅 ,  果立成 ,  张迎宾

IPC分类号： G16C60/00 ,  G06F30/23 ,  G06F119/14

摘要： 一种手性材料的热冲击断裂相场计算方法，所述方法考虑了手性材料的力学特性及热力耦合载荷对宏观裂纹扩展行为的影响，基于热弹性非中心对称微极理论，格里菲斯断裂变分理论与拉格朗日作用量原理，通过严格的理论推导得到热力多场耦合的偏微分形式控制方程，从而建立考虑温度效应与手性材料基本特性的热力耦合断裂相场仿真方法，这在极大程度上扩大了断裂相场法的应用范围。基于该方法可以进一步考虑电磁场及化学场等其他物理场的影响，形成多场耦合的动态断裂相场方法。本发明对研究具有明显尺寸效应及拉扭耦合效应的微纳米材料、含手性纤维的复合材料的热冲击断裂问题具有十分重要的意义。

公开(公告)号：CN114169209B

公开(公告)日：2023-07-28

申请号：CN202111599828.X

申请日：2021-12-24

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 黄凯 ,  闫佳 ,  李宇琨 ,  果立成 ,  葛皓 ,  郝留磊 ,  于红军

IPC分类号： G06F30/23 ,  G06F30/17 ,  G06F111/10 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种提取非均匀材料混合型弥散裂纹尖端参量的数值方法，所述方法包括如下步骤：一：确定具有积分区域无关性的非均匀材料混合型弥散裂纹J积分表达式以及相应的有限元离散格式；二：建立含有混合型弥散裂纹的有限元模型并划分有限元网格；三：采用牛顿‑拉普森方法求解断裂相场模型非线性控制方程；四：根据非均匀材料混合型弥散裂纹J积分的有限元离散格式，基于有限元计算结果求解混合型弥散裂纹尖端参量—混合型应力强度因子KI和KII。本发明实现了对非均匀材料混合型弥散裂纹尖端参量的准确求解，弥补了传统断裂相场法无法准确刻画混合型弥散裂纹尖端受力状态的不足。

公开(公告)号：CN116486967A

公开(公告)日：2023-07-25

申请号：CN202310534409.0

申请日：2023-05-12

申请人： 哈尔滨工业大学

发明人： 朱帅 ,  于红军 ,  胡笛箫 ,  果立成

IPC分类号： G16C60/00 ,  G06F30/20 ,  G06F111/10 ,  G06F113/26

摘要： 本发明公开了可控颗粒间距及面积占比的带壳颗粒随机分布的生成方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、给定生成带壳颗粒的初始条件；步骤二、生成多边形带壳颗粒外层端点；步骤三、生成多边形带壳颗粒内层端点；步骤四、确定投放位置正确；步骤五、记录已投放带壳颗粒位置；步骤六、程序终止判断。该方法可以生成随机分布的凸多边形/凹多边形/凹凸多边形共存的带壳颗粒，同时能够实现可设定的颗粒面积占比、边数范围、带壳颗粒之间最小距离、壳层厚度，同时保持生成的带壳颗粒粒径在设定范围内。