应力迭代法重构电弧增材AA7075铝合金薄壁件残余应力场研究

残余应力是影响电弧增材制造构件疲劳寿命的关键因素,传统的测量与仿真难以完整高效地分析增材构件的残余应力分布。为此基于本征应变相容原理,提出一种通过应力迭代重构电弧增材AA7075铝合金薄壁件残余应力场的新方法。该方法使用有限的残余应力实测数据与基函数构造应力分量,并使用APDL语言对ANSYS进行二次开发,将应力分量映射至有限元模型迭代重构残余应力场。结果表明,重构的残余应力场与X射线衍射法实测值、热弹塑性模型仿真值误差较小,证明了该方法用于电弧增材薄壁件的全局残余应力场重构的有效性。

非线性复合材料杂交应力有限元的有效迭代方法

推导了面内剪应力应变关系非线性的复合材料的杂交应力有限元列式,给出了位移迭代和应力迭代的策略和步骤.提出一种非线性应力场迭代格式的改进方案,不仅提高了收敛速度,而且克服了大载荷下简单迭代法循环迭代而无法收敛的关键问题,使得所提出的非线性杂交应力元方法几乎对任意大载荷都能够收敛.数值算例表明该方法是确实可行的.

复杂断层扰动下的原岩应力场的数值分析与评价

在分析复杂断裂构造扰动下的矿山区域原位多点实测地应力分布特点的基础上 ,通过建立适合矿山工程岩体地质特点的参数式数值分析模型 ,采用位移不连续法 (DDM)及基于有限实测点的逐次逼近相结合的方法模拟了工程区域的复杂断裂构造应力场 ,得到了与实测值良好吻合的结果。并通过对数值计算所得的水平面内的次主应力分布特征的分析 ,探讨了复杂断裂构造对区域岩体初始应力状态的影响。研究结果表明 :区域原岩应力状态宏观上主要受几何尺寸大的断层的支配 ,局部范围内受复合断层的叠加扰动影响 ,造成了原岩应力状态的各向异性及非均匀分布特征。

Hahn-Tsai复合材料的非线性杂交应力有限元方法

成功建立了Hahn-Tsai复合材料模型的非线性杂交应力有限元方程,采用Newton-Raphson迭代法求解结构的非线性位移方程。在迭代过程中,为了提高计算效率可采用简单迭代法由节点位移求解单元应力场。但是,当载荷增加到一定程度以后,非线性应力场由于循环迭代而无法收敛,显然,一般的加速方法不能解决这种循环迭代的发散问题。因此,本文发展了一种确实有效的非线性应力场迭代新方法,在不增加计算工作量的情况下,不仅极大地提高了收敛速度,而且对于较大载荷也能够很好地收敛,从而解决了大载荷下非线性杂交元方法失败的关键问题。数值算例表明该方法是确实可行的。

界面对金属基复合材料轴向弹塑性拉伸性能的影响及局部应力场的分析

本文建立在广义自洽有限元迭代平均化方法的基础上，计算了存在弹性界面相的ＳｉＣ晶须增强铝基复合材料的轴向弹塑性拉伸性能。研究了界面厚度以及界面在不同纤维长径比和体分比情况下对复合材料轴向拉伸性能的影响。

运用塑性力学新方法研究预埋件

运用塑性力学新方法对预埋件应力场进行了分析,采用多轴强度破坏准则判别预埋件是否屈服,提出了利用D—P准则求得预埋件临界埋深的方法,从而为预埋件的设计奠定了基础。

Analytics study on the problem of two holes having arbitrary shapes and arrangements in plane elastostatics

By using Schwarz alternating method, this paper presents asimplified alternating algorithm for the problems of two holes having arbitrary shapes and arrangements in an isotropic homogeneous linear elastic infinite region, and obtains stress and displacement fields for random times of iteration. After precision analysis it is found that the results for twenty times of iteration are of very high precision, and those with higher precision can be acquired if the iteration solving is further conducted. The comparison of the results from FEM further proves the reliability of the simplified alternating algorithm presented by this paper.

基于位移场的裂纹尖端识别算法

提出一种基于位移场的裂纹尖端识别算法。首先建立了与裂尖位置有关的目标函数,将裂尖识别问题转化为求解最小值的优化问题;然后在位移场范围内假设裂尖位置,将非线性优化问题转变为线性问题,在给出裂尖的初始假设位置后,通过该裂尖识别算法迭代分析,最终获得裂纹尖端的准确位置。仿真测试表明,该算法6s内通过4步迭代分析就可以得到Ⅰ型裂纹区域的位移场和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹区域的位移场准确的裂尖位置,该方法为裂纹测量技术提供了技术支持,有极大的应用价值。