基于Arrhenius改进模型的无取向电工钢高温变形本构关系

建立无取向电工钢热轧高温行为的统一本构关系模型。基于大型工业轧机取样的无取向电工钢连续冷却转变图分析测定,采用Gleeble热模拟试验机在750~1 120℃温度范围和0.05~10 s^(-1)应变速率范围进行热模拟试验。随着温度的降低,在1 120~975℃的奥氏体区,应力随之增加;975~875℃的奥氏体-铁素体两相区内,应力随之降低;875~750℃铁素体区内,应力随之增加;铁素体区以动态回复软化机制为主,而奥氏体区以动态再结晶为主,而且变形速率越大,动态再结晶越不明显,直至仅呈现动态回复型。基于Arrhenius改进模型框架,建立描述该钢种热连轧机粗轧机组和精轧机组完整轧制过程加工硬化与软化机制的统一本构关系,可精确地预测加工材料的属性。

深基坑回弹的空间性状研究

提出了深基坑回弹空间效应分析的三维有限元模型.该模型模拟了深基坑分步开挖过程和支撑方式的变化,土体采用修正剑桥模型．同时定量地分析了基坑形状、基坑开挖面积以及开挖深度等因素对基坑开挖回弹量的影响．所提出的回弹计算方法可以为工程师有效地预估深基坑工程中不同基坑形状、不同开挖面积和深度的回弹提供依据．

不同坑底加固方式对深基坑变形影响的研究

通过使用ABAQUS有限元软件建立三维模型,研究内撑式深基坑内被动区坑底加固对基坑变形的影响,讨论基坑坑底满堂、裙边、抽条、格栅等四种不同加固方式对坑底隆起和围护结构侧向位移的影响,并结合工程实例的实测值与模拟值对比,验证模型的合理性。结果表明:坑底加固能有效抑制土体的隆起,其抑制作用从大到小依次是满堂、格栅、抽条、裙边加固,裙边加固能有效减小加固范围内土体的隆起;这四种加固方式对抑制围护结构侧向位移的效果差距不大,主要影响最后一道支撑以下围护结构的侧向位移。

上海地铁某车站深基坑土压力实例分析

文章以扩展的修正剑桥模型为土体的本构关系,并且考虑土体与支护之间的相互协调作用,采用二维平面有限元法对上海某地铁车站深基坑进行模拟计算,并与实测土压力及朗肯土压力作对比分析。计算和实测结果比较表明,有限元法可以较好地模拟软土深基坑的实际施工工况,能够取得比较符合实际的效果。

筑堤地基的粘弹塑性分析

介绍了软土地基变形的时间依赖性及蠕变效果,采用修正剑桥模型对软黏土进行了弹塑性分析,并在修正剑桥模型基础上考虑了次固结指数α的影响,提出了表现粘弹塑性性质的JL模型,对计算值与试验结果进行了对比分析,分析结果较好地反映了实测结果。

改性再生大骨料混凝土力学性能及本构关系研究

采用粉煤灰、矿粉、硅灰、硅烷、丁苯胶乳5种材料作为再生大骨料的改性掺合料,研究了各改性掺合料单掺及复掺对再生大骨料吸水率和压碎指标的影响规律,比较了改性再生骨料混凝土(MAC)与天然骨料混凝土(NAC)、再生骨料混凝土(RAC)的性能差异,并分别构建了3种混凝土在受拉受压情况下的本构方程。研究结果表明各采用10%掺量的复掺硅灰和丁苯胶乳对再生大骨料进行改性,可以使再生大骨料吸水率降至2.45%,压碎指标值降至11.78%,满足骨料I类标准,用试验最佳配合比拌和的MAC的抗压强度、劈裂抗拉强度均处于NAC与RAC之间。

向量式有限元膜单元及其在膜结构褶皱分析中的应用

向量式有限元法是一种基于点值描述和向量力学理论的分析方法,可有效模拟结构的空间大位移、大转动行为。推导了三角形膜单元的向量式有限元基本公式,详细阐述了通过逆向运动获得单元节点纯变形位移以及在变形坐标系下求解单元节点内力的方法。在此基础上编制了膜单元的计算程序,并通过算例分析验证了理论推导的正确性及所编制程序的可靠性。进一步将向量式有限元引入膜结构的褶皱分析,采用主应力-主应变准则和修正本构矩阵方法处理膜结构的褶皱问题,对一典型膜结构在面外荷载作用下的力学行为及褶皱发展情况进行跟踪分析,成功捕捉了从褶皱出现、褶皱大范围扩展直至褶皱最终消失的全过程,证明了该方法在膜结构皱褶分析中可有效克服传统有限元方法存在的单元刚度矩阵奇异、迭代不易收敛等问题。

考虑固体颗粒压缩变形的城市固体废弃物本构模型

目前,土体本构模型被广泛应用于有关垃圾填埋场的数值分析中,虽然城市固体废弃物的一些性质与土体相似,但城市固体废弃物的一些特有性质(如含有大量可压缩固体颗粒)是现有土体本构模型不能反映的。提出一个能够反映城市固体废弃物力学行为的本构模型,以应用于数值分析,更好地为垃圾填埋场的运营服务。在修正剑桥模型的基础上,通过考虑城市固体废弃物中的部分固体颗粒的可压缩性,建立城市固体废弃物的本构模型。模型将城市固体废弃物分为2部分:一部分包括颗粒不可压缩的固体废弃物与孔隙,另一部分为颗粒可压缩的固体废弃物。不可压缩的固体成份与孔隙组成的部分假设为弹塑性变形;颗粒可压缩的固体废弃物变形较大且不可恢复,假设为塑性变形。该模型建立在修正剑桥模型基础上,各参数具有明确的物理意义,通过将模型的数值计算结果与室内三轴排水试验结果进行比较,发现模型可以更好地反映城市固体废弃物的应力–应变特征,初步验证了模型的合理性和准确性。

Loading and wrinkling analysis of membrane structures

Loading analysis,as one of the most crucial procedures in the assessment of safety of the membrane structures,is to check the adequacy of structural stiffness and the extent of membrane stress and deformation,thus ensuring the structural stability and avoiding the wrinkling of membrane structures.In this paper,the analysis procedures are presented and the wrinkling of membrane structure,representing a major behavioral performance of the structure,is included with the modified constitutive relationship method.As for the judgment of the membrane wrinkling,the principal stress-strain criteria are incorporated.Thereafter,an integrated algorithm is developed,in which the Newton-Raphson method and updated Lagrange formulation are adopted.With the proposed algorithm,two fabric roof structures are analyzed.Results show that the presented method is feasible and reliable.