U*指数法
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U*指数法是一种力流(力的路径)的计算方法,属近年来新兴的计算方法,这个方法已经在汽车工业界得到了实际应用[1][2][3][4]。U*指数又称为力的传递指数。在一个受力结构中,力总是沿着刚度最大的路线传递,而U*就是反应结构内部刚度的指数。在力流分析中,结构各点的U*指数可以被计算出来,然后连接最大的U*值的那条线称为力的传递的主要路径。这条线也正是U*分布图中的脊线。U*指数所计算的力的路径是基于对结构刚度的分析,所以不受应力集中现象的影响[3]。
右图a[2]显示了U*指数分布以及力的主要传递路径,图b则为Von Mises Stress分布。从图b可以看出在中间的孔的附近发生了应力集中现象,但很显然力应该在结构内部的材料中传播而不是这个没有材料的孔。所以在相对复杂的汽车或航天结构中,应力集中现象会对力的传递的分析造成负面的影响。
参考资料
- ^ Qingguo Wang; et al. Load Transfer Index for Composite Materials. ASME 2015 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. 2015 [2017-06-29]. doi:10.1115/IMECE2015-51176. (原始内容存档于2019-02-17).
- ^ 2.0 2.1 Qingguo Wang; et al. Extensions of the U* Theory for Applications on Orthotropic Composites and Nonlinear Elastic Materials. International Journal of Mechanics and Materials in Design. 2016: 1-12 [2017-06-29]. doi:10.1007/s10999-016-9348-z. (原始内容存档于2020-02-01).
- ^ 3.0 3.1 Khashayar Pejhan; Qingguo Wang. Experimental Validation of U* index Theory for Load Transfer Analysis. International Journal of Heavy Vehicle System. 2017, 24 (3): 288-304.
- ^ 4.0 4.1 Pejhan, Khashayar; Kuznetcov, Anton; Wang, Qingguo. Design assessment of a multiple passenger vehicle component using load transfer index (U*) method. International Journal of Mechanics and Materials in Design. 2017: 1-17. doi:10.1007/s10999-017-9372-7.