疲劳裂纹扩展双参数统一方法中门槛值的确定

疲劳裂纹扩展双参数统一方法是由Sadananda和Vasudevan提出的,并认为,疲劳裂纹的扩展是在两个驱动力Kmax和△K共同作用下发生的,因此,裂纹的扩展存在两个门槛值Kmax,th和△Kth与这两个驱动力相对应。为了使裂纹扩展,必须同时满足两个门槛值(Kmax,th;△Kth)的条件。从理论上来说,门槛值可以通过试验来测定,但由于试验测定门槛值存在较多困难。文章基于作者们在PRADS2007会议上提出的双参数裂纹扩展率的一般表达式,给出根据疲劳试验数据确定门槛值的方法,和试验数据相比,吻合较好。

基于双参数统一方法研究压—压疲劳下的裂纹扩展

通过带缺口试样的数值模拟,揭示在压—压疲劳载荷作用下裂纹扩展的机理。利用作者们在PRADS2007会议上提出的双参数疲劳寿命扩展模型,分析压—压疲劳载荷下裂纹扩展规律。研究结果表明,在压—压疲劳载荷作用下,裂纹是可以扩展的,裂纹扩展与卸载后在裂纹尖端形成的残余拉应力场有关,随着裂纹尖端塑性区的减小,裂纹扩展率逐渐降低,并最终停止扩展。进一步研究表明,作者们提出的双参数裂纹扩展率公式不仅能够在拉—拉疲劳、拉—压疲劳中使用,还可以在压—压疲劳中成功使用。

具有抛物线型强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式及其应用

通过应力莫尔圆分析发现 ,现有的双剪双参数统一强度准则在形式上可看成是对具有直线型强度包络线的Mohr Coulomb强度准则的改进 ,适用于对具有线性强度包络线的岩石作力学分析。对具有抛物线型强度包络线的岩石 ,通过对现有的双剪双参数统一强度准则作相应的非线性化处理 ,导出了具有该类型强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式 ,改进式可用于对承受高压的硬岩和软岩作强度分析。另外 。

具有非线性强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式及其特征分析

通过应力莫尔圆分析证明现有的双剪双参数统一强度准则采用的强度包络线为线性包络线,在此基础上对原有准则作了改进,改进后的双剪双参数统一强度准则采用了抛物线和双曲线形强度包络线,能够更好地表征岩石的强度特性,特别是抗拉强度特性。对改进式所作的π平面极限线和子午线分析表明,采用抛物线和双曲线形强度包络线基本上不会改变原准则在π平面上的极限线形状,但子午线由直线改为曲线,极限面在主应力空间内分别为抛物面和双曲面,其锥顶距坐标原点也比采用线性强度包络线的要小。从锥形极限面的大小来看,具有双曲线形和抛物线形强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式要小于直线形的,且抛物线形的最小。

双剪双参数统一强度准则改进式及其应用

通过莫尔圆分析发现,现有的双剪双参数统一强度准则在形式上可看成是对具有直线型强度包络线的Mohr Coulomb强度准则的改进.由于直线型强度包络线对岩石的抗拉强度特性解释不好,不如双曲线型强度包络线.为此,通过将现有的双剪双参数统一强度准则做相应的非线性化处理,导出了具有双曲线型强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式,并将其用于对静水压力条件下圆形巷道围岩的弹塑性分析.

非均匀强化塑性模型中混凝土的三参数统一强度本构关系

介绍了三参数统一强度理论和非均匀强化塑性模型,并利用非均匀强化塑性模型,对三参数统一强度理论进行推导,得出了混凝土在强化过程中的弹塑性本构关系.当参数取不同的值时,该本构关系能适用于不同的材料。

配网自动化终端参数统一配置方法研究

配电网的自动化运行与监控体系建立是未来智能电网建设的核心及主要方向之一,但是在实际的建设过程中,发现不同终端之间存在种类不统一等问题,进而造成了大范围的参数配置与数据协调之间的问题。文章以配网自动化终端参数统一配置方法为研究对象,旨在能够为后续的相关设计及运维提供必要理论基础。

基于统一状态参数模型的砂中柱孔扩张分析

目前关于不同初始状态砂土砂中柱孔扩张的研究结果还缺乏更深层次的分析,并且由于没有考虑砂土屈服面形状因素的影响,造成许多研究成果难以在不同类型砂土中推广。采用统一状态参数模型(clay and sand model,CASM)和Rowe剪胀方程来描述砂的弹塑性变形特点,结合大变形理论并引入辅助变量,推导了基于拉格朗日描述的弹塑性区内砂土体积和有效应力的一阶偏微分方程组,在此基础上结合弹塑性区的边界条件和柱孔扩张弹性解,建立了饱和砂中的排水柱孔扩张半解析解。结果表明,CASM可以通过改变应力状态参数n和间距比r*的值使砂的屈服面形状发生改变,进而使文中解答能够用于不同类型饱和砂中的排水柱孔扩张计算,其中n、r*值越大,松砂初次屈服时的偏应力和后续砂中的扩孔压力越大,但中密、密实砂土中的情况与松砂完全相反。极限扩孔压力随砂土初始状态参数的减小而增大,相应的砂土体积也从一直剪缩变为先剪胀后剪缩,弹塑性区半径先减小后增大,硬化行为从一直硬化变为先软化后硬化。静止侧压力系数增大时,极限扩孔压力也增大,但对砂的体积变化规律影响不大。本研究可为相关岩土工程问题分析提供可靠理论支持。

超导场效应器件的统一Y参数和小信号等效电路

本文基于超导场效应的小信号传输线模型的电流电压方程，建立了各种电路组态的本征的统一Ｙ参数和小信号等效电路，提出了频变电阻、频变电感和频变电容的概念，为研究各类超导场效应器件和电路的高频特性和动力学提供了有力的基础．

基于统一硬化参数的深海能源土本构模型

深海能源土是指含天然气水合物(俗称“可燃冰”)的深海沉积物,其本构特性的模拟对可燃冰的安全开采至关重要。首先分析了水合物对能源土强度、剪胀和软化等力学特性的影响机理,水合物饱和度越大,对能源土力学特性影响越显著。然后在修正剑桥模型的基础上,通过引入水合物的饱和度和统一硬化参数来修正屈服函数,以反映水合物对能源土强度、剪胀、软化等特性的影响,建立了能考虑天然气水合物胶结作用形成及退化影响的深海能源土弹塑性本构模型,推导了相应的弹塑性矩阵。最后,通过模拟结果与已有能源土三轴试验数据对比分析,表明模型能很好地预测能源土强度、剪胀和软化等特性,验证了模型的合理性和有效性。

多边形空心钢管混凝土短柱轴压极限承载力统一解

采用三参数统一强度理论,以空心圆钢管混凝土短柱为基础进行极限承载力分析,将混凝土划分为有效约束区和非有效约束区,通过均匀约束系数和侧压系数来反映截面形状及围压对极限承载力的影响,提出了适用于各种多边形截面形式空心钢管混凝土短柱的轴压极限承载力的统一解,变换参数可自然退化为实心和两参数统一强度理论的解,通过与文献试验结果的比较验证了其正确性,并分析了参数影响特性。研究结果表明:钢管混凝土短柱的轴压极限承载力随侧压系数的增大而增大;随均匀约束系数的增大而增大;随空心率的增大而减小。

结构性超固结土的统一硬化模型

统一硬化超固结土模型是在下加载面和剑桥模型理论框架下,提出的能够描述超固结土的剪缩、剪胀、硬化和软化特性的简单、实用的模型。它通过将与土的结构性有关的参数引入到超固结土模型中,来建立结构性超固结土模型。与剑桥模型相比,它只增加了2个材料参数,即伏斯列夫面的斜率Mh和结构性参数α。采用新模型对结构性超固结土的应力-应变关系进行预测的结果表明:所建立的结构性超固结土模型基本能够描述结构性超固结土的特性。

基于统一强度理论分析软岩断裂面对岩体强度的影响

对含有结构面的岩体,基于统一强度理论,在考虑洛德参数的基础上,推导出可以考虑不同受力状态下随洛徳参数和中间主剪应力系数b变化的材料统一强度参数Ct、φt,建立了含断裂面岩体的强度公式,即考虑中间主应力的岩体破坏公式,并分析了其有效范围。通过硅藻质软岩的普通三轴试验结果验证了所建立公式的正确性,并根据岩土材料统一强度参数确定的方法,分析了含有不连续面岩体强度以及统一强度参数随洛德参数的变化,以及中间主剪应力系数b值对强度参数的影响,结果表明:统一强度参数随洛徳参数的增大而增大一定值后随洛徳参数的增大而减小；随中间主应力系数的增大而增大。

饱和土不排水柱孔扩张计算的通用半解析解

基于修正剑桥模型建立的不排水柱孔扩张解答仅适用于正常固结和弱超固结饱和黏土,不适用于严重超固结土和颗粒材料。采用统一状态参数模型(CASM)和Rowe剪胀方程推导土的弹塑性应力应变关系,结合大应变理论并引入辅助变量,用拉格朗日分析法推导了弹塑性土体有效应力和超孔隙水压力的相似解,在此基础上结合弹塑性区的边界条件,最终建立通用的饱和土中不排水柱孔扩张半解析解。计算结果表明,选择合适的间距比和应力-状态参数,所得结果与修正剑桥模型结果一致,并且对严重超固结土的计算结果更加合理;通过修正参数取值,该半解析解可用于更多类别饱和土中的不排水柱孔扩张计算。

土的统一硬化模型及其发展

土的统一硬化模型是以修正剑桥模型为理论基础,以采用统一硬化参数使其简明反映土的剪胀性、以采用变换应力方法使其合理反映土的三维特性为标志性特征,可针对不同类型土的特性,通过对统一硬化参数作适当调整,来建立与其相应的模型。统一硬化模型被发展为黏土和砂土的统一硬化模型、统一硬化超固结土模型、统一硬化K0超固结土模型、考虑砂土软化的模型、考虑土的材料各向异性的模型等十余种模型。这些模型能分别描述土的剪缩、剪胀、硬化、软化、超固结性、初始应力各向异性、材料各向异性、结构性、蠕变压缩和渐进状态等特性以及大应力条件下颗粒破碎和循环加载条件下土的变形特性等。

考虑深海能源土结构性的统一硬化模型

从定性和定量两方面对能源土的力学行为进行描述和计算,是高效安全开发天然气水合物资源的重要前提。基于结构性突变屈服破坏机理,可认为能源土结构性突变前为弹性变形,突变后为弹塑性变形。在统一硬化模型(UH模型)的框架下,引入结构性屈服压力;采用统一硬化参数和关联流动法则,构建了一个可以考虑能源土结构性的本构模型。相对于UH模型,改进的模型只增加了结构性屈服压力这一个参数,用以反映初始固结压力和水合物饱和度的综合影响。通过模型探讨和试验对比,所提模型能够在定量上吻合能源土的应力-应变关系,能在定性上反映能源土的剪胀特点。

珊瑚砂颗粒破碎本构模型构建研究

颗粒破碎是珊瑚砂区别与其他土体的显著特征,文章从珊瑚砂等向压缩试验出发,引入统一硬化参数和考虑颗粒破碎的状态参量,分析珊瑚砂硬化规律;在修正剑桥模型框架下,构建形状参数以反映颗粒破碎和密实度对珊瑚砂屈服面的影响,继而建立了一个能够考虑颗粒破碎和初始孔隙比的珊瑚砂弹塑性本构模型,并通过与试验数据进行对比,验证了此本构模型的合理性;采用半隐式应力积分算法将所建立的模型进行了UMAT子程序开发,通过与模型计算结果对比后数据吻合良好,验证了此子程序的准确性。

焊接残余应力对疲劳寿命影响的定量研究

在以往的研究中,残余应力对疲劳寿命的影响基本上均局限于定性分析,很少给出定量的研究结果。文章基于双参数统一方法,开展了锥柱结合壳处的残余应力对疲劳寿命的定量计算分析,给出了残余应力对疲劳寿命影响范围,并通过试样疲劳试验进行了验证。通过研究,可以看出残余应力没有改变裂纹的扩展趋势,但明显加快了裂纹扩展的过程,明显降低了耐压结构的疲劳寿命。

多逆变器并联并网系统稳定性分析

实际工程中多逆变器并联并网系统中的各逆变器之间往往存在一定差异,为研究逆变器参数不统一的多逆变器并联并网系统的稳定性及谐振机理,以逆变器参数不统一的一般性多逆变器并联并网系统为研究对象,将系统分解为导纳网络和激励源两部分,分别推导出系统中不同逆变器之间以及逆变器与电网之间的相互作用电流,据此揭示出这些不同元件之间的相互作用机理,提出一种根据导纳网络和逆变器自身的稳定状态来判断系统稳定性的方法。利用上述不同元件之间的相互作用电流分量合成逆变器输出电流以及并网电流,并推导出其稳定性判定条件,最终得到一种具有一般适用性的多逆变器并联并网系统稳定性判定方法。仿真及实验结果可验证理论分析的正确性。

汽车覆盖件设计全流程CAD/CAE系统开发与应用

为解决目前CAD/CAE系统中数据转换精度损失和设计变更引起分析模型重复建模的问题,基于UGSNX平台开发了面向汽车覆盖件设计全流程的CAD/CAE集成系统FASTAMP-NX,该系统完全集成于NX环境,并基于特征造型技术建立了设计和分析相统一的关联参数化模型,避免了数据转换引起的精度损失和重复建模问题.系统求解器基于有限元逆算法和改进的动力显式算法,可应用于产品设计、工艺设计和虚拟试模的全流程,真正实现了"设计-分析-修改-优化"的闭式循环,极大地提高了汽车覆盖件产品和模具设计与分析的效率.