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1. Experimental and numerical investigation on the ballistic resistance of 2024-T351 aluminum alloy plates with various thicknesses struck by blunt projectiles
不同厚度的2024-T351铝合金靶板对钝头子弹的弹道阻抗的实验及数值模拟研究
翻译：李鑫
实验测试和数值模拟是研究材料力学行为的两种有效研究方法。在该文中，研究人员分别对2、4、4.82和8毫米厚的2024-T351铝合金靶板的弹道抗性进行了实验和数值研究。首先，研究人员基于一维空气炮开展了不同厚度的2024-T351铝合金靶板的弹道冲击试验，测定了相应的冲击速度-剩余速度曲线及失效模式。随后，研究人员基于ABAQUS/Explicit平台开展了并行的数值模拟工作，并分别采用了MMC和 MJC断裂准则作为失效判据。研究结果显示，采用了MMC断裂准则的数值模拟结果可以更好地吻合实验测试结果。该文研究结果展示了实验测试与数值模拟相结合的方法在研究材料力学行为过程中的必要性。
图1.（a）一维空气炮实验装置；（b）实验靶板；（c）实验测试及数值仿真得到的初始速度-剩余速度曲线；（d）数值仿真模拟的子弹侵彻过程。
Han J, Shi Y, Ma Q, Vershinin VV, Chen X, Xiao X, Jia B. Experimental and numerical investigation on the ballistic resistance of 2024-T351 aluminum alloy plates with various thicknesses struck by blunt projectiles. Int J Impact Eng 2022; 163. 104182.
2. DSC analysis of a simply supported anisotropic rectangular plate
四周简支各向异性矩形板的离散奇异卷积法求解
翻译：张寅枭
复合材料矩形板是一种常见的结构部件，对其力学性能的研究对工程结构设计具有重要意义。该文使用离散奇异卷积法对复合材料矩形板的固有频率与弯曲响应进行了预测。狄拉克δ函数的n阶导数与任意函数的卷积为该函数的n阶导数，因此，可以将函数的任意阶导数表示为卷积的形式。由于卷积积分在实际计算过程中无法实现，所以通过建立离散的奇异核函数，把卷积积分表示为级数的形式。选取一定的节点，并通过经典层合板理论建立各节点处关于挠度的四阶微分方程，以及用挠度表示的边界条件，将各阶导数全部用卷积积分的形式替代。通过位移与载荷边界条件缩减位置位移分量的数量后，就可以对各节点处的挠度进行求解。并对级数离散后形成的各节点处挠度的系数矩阵进行特征值求解，从而求解出其各阶固有频率。并对多种载荷下的靶板中点挠度以及固有频率进行了节点数收敛性的验证，结果如图2所示。并通过与其他方法的特征点位移预测值进行对比，证明了该方法的准确性。
图2.（a）各阶固有频率；（b）正弦载荷下；（c）中心集中载荷下以及；（d）均布载荷下中心挠度关于节点数收敛性验证图。
Xinwei Wang, Yongliang Wang, Suming Xu. DSC analysis of a simply supported anisotropic rectangular plate. Compos Struc. 94(2012) 2576-2584.
3. Nonlinear buckling of higher-order shear deformable stiffened FG-GRC laminated plates with nonlinear elastic foundation subjected to combined loads
复合载荷作用下具有非线性弹性地基的高阶剪切变形加筋FG-GRC层合板的非线性屈曲
翻译：马瑞
本文对功能梯度石墨烯增强复合材料（FG-GRC）板的非线性后屈曲分析进行了分析研究，该研究考虑了弹性地基在热环境中受到外压和轴向压缩载荷的非线性效应。本文假设 FG-GRC 叠层板通过 FG-GRC 叠层加筋肋系统加在三参数非线性弹性基础上，应用具有冯卡门几何非线性的高阶剪切变形板理论 (HSDPT) 来建立基本公式。此外，通过使用叠层梁的均匀模型，改进了涂抹式加强筋技术，用于高阶剪切可变形各向异性加强筋系统。使用Galerkin方法以得到实现临界屈曲载荷和后屈曲载荷-挠度曲线的显式形式表达式。数值结果显示了非线性弹性地基、温度、叠层加筋肋、材料和几何特征对板非线性响应的影响。
图3. (a) 石墨烯在板和加强筋中的分布； (b) FG-GRC板的加筋肋设计及加筋肋的几何参数； (c) 几何尺寸对 Px-W/h 和q-W/h后屈曲曲线的影响。
Nguyen TH, Dang TD, Cao VD, Vu HN. Nonlinear buckling of higher-order shear deformable stiffened FG-GRC laminated plates with nonlinear elastic foundation subjected to combined loads. Aerospace Science and Technology 2022.
4. Coupled stretching-bending boundary element analysis for unsymmetric magneto-electro-elastic laminates with multiple holes, cracks and inclusions
含多孔、裂纹和夹杂的非对称磁电弹性层合板的拉伸-弯曲耦合边界元分析
翻译：公正
本文基于拉伸-弯曲（CSB）耦合变形下弹性复合材料层合板的相应边界元法（BEM），开发了磁电弹性（MEE）层合板边界元法。通过使用类似Stroh的复变量形式，导出了含或不含孔洞/裂纹/夹杂物的MEE层压板的格林函数和CSB变形下MEE层合板边界元法中采用的相关基本解，其中孔/裂纹/夹杂物边界不需要网格。在板的每个拐角处，通常建议使用三个节点来覆盖拐角处、后面和前面的所有节点牵引（包括拐角力）。如果将三个节点放置在同一位置，则需要辅助方程来代替位移指定角点的平凡方程，因此在本研究中构造了辅助方程。由于所提出的MEE-BEM有与相应弹性情况相同的形式组织，因此处理奇异积分、边界和内部节点的完整解、斜孔/裂纹/夹杂的双重坐标以及应力强度因子的评估的相关技术现已成功地从弹性扩展到MEE层压板。此外，子区域技术被用于覆盖具有多个孔、裂纹和夹杂物的问题。
图4. (a) 均匀电载荷下的电弹性层压板；(b) 电弹性层合板夹杂边界的电势和广义应力； (c) 具有半圆形孔的悬臂四分之一圆形层压板；(d) 半圆孔圆弧边界的应力合成和弯矩。
Chia-Wen Hsu, Chyanbin Hwu. Coupled stretching-bending boundary element analysis for unsymmetric magneto-electro-elastic laminates with multiple holes, cracks and inclusions. Engineering Analysis with Boundary Elements. 2022; 139:137-151.
5. Investigation on the effect of fiber wettability on water absorption kinetics of geopolymer composite
纤维润湿性对地质聚合物复合材料吸水动力学影响的研究
翻译：南天
纤维增强地质聚合物复合材料因其理想的机械性能而受到广泛关注，但很少研究纤维润湿性对水传输性能的影响。本工作旨在揭示以聚乙烯醇纤维（PVAF）和聚丙烯纤维（PPF）为代表的亲水和疏水纤维对地质聚合物复合材料吸水动力学的影响和机理。结果表明，由于微米级空隙和毛细管长度的增加，两种纤维都可以稍微削弱吸水能力。此外，通过添加 PPF 和PVAF，可以制造出水接触角约为 120°的防水复合材料。PPF减弱了水分的汽化-冷凝过程，从而将诱导阶段的持续时间延长了16.7 h，在此期间保持了较低的吸水率。相比之下，亲水性PVAF促进了吸水过程。因此，疏水性纤维更有利于提高地质聚合物复合材料的防水性能。防水纤维增强地质聚合物复合材料的发展对于提高在高湿度环境中服务的建筑物的耐腐蚀性和耐久性具有巨大潜力。
图5. （a）地质聚合物复合材料断裂表面（顶部）和粉末（底部）上含 CuSO4 的水滴形态；（b）地质聚合物复合材料的多级吸水工艺；（c）地质聚合物复合材料诱导阶段和初级吸附阶段的水传输状态示意图。
Sheng qian Ruan, Shi kun Chen, Yi Liu, Dong ming Yan, Zhi lin Sun, Investigation on the effect of fiber wettability on water absorption kinetics of geopolymer composite, Ceramics International,2022,
6. Temperature dependent fracture toughness model for whisker-reinforced ceramic matrix composites
晶须增强陶瓷基复合材料温度相关性断裂韧性模型
翻译：郝翊
本文建立了一种晶须增强陶瓷基复合材料的温度相关性断裂韧性模型，这个模型考虑了基体断裂韧性、残余热应力、裂纹桥接、裂纹偏转以及它们的温度相关性的影响。将其预测结果与六种晶须增强陶瓷基复合材料的断裂韧性实验值进行比较，得到与实验结果很好的一致性。此外，基于此模型，本文系统地分析了体积分数、基体和晶须的杨氏模量，热膨胀系数差、无应力温度、基体和界面断裂能比对断裂韧性的影响。最后，给出了在不同温度下提高晶须增强陶瓷基复合材料断裂韧性的建议。
图6.（a）Al2O3+20%SiCw的模型预测值和实验值；（b）Al2O3+25%SiCw的模型预测值和实验值 ；（c）mullite+20%SiCw的模型预测值和实验值；（d）TiB2+20%SiCw的模型预测值和实验值
Shao J, Li W, Kou H, et al. Temperature dependent fracture toughness model for whisker‐reinforced ceramic matrix composites[J]. Journal of the American Ceramic Society, 2022, 105(6): 4348-4359.
