Ito塑性变形理论的抗滑桩临界桩间距分析

日本学者Ito与Matsui(1975)提出的塑性变形理论,在抗滑桩加固边坡分析中得到了广泛的应用.该理论不但考虑了桩径和桩间距,而且很好地考虑了滑坡中桩-土的相互作用,但是对临界桩间距没有明确的界定.实际情况表明滑坡推力是通过桩间土拱向桩传递的,桩间成拱效应又受桩间距的影响,因此研究抗滑桩在支挡边坡工程中的土拱效应和临界桩间距有其理论与现实意义,本文将结合此理论桩间的破坏形式,对临界桩间距进行分析,给出合理的临界桩间距以指导抗滑桩加固边坡设计.

基于局部连续塑性变形的新型辊压技术研究

基于局部连续塑性变形理论,设计了一种双对辊辊压装置来进行螺栓球毛坯的加工。理论分析、有限元仿真和试验验证表明,采用局部连续塑性变形理论制造球体毛坯优势明显。具体为:一是变面接触加工为线接触加工,降低了加工设备所需功率,减小了设备尺寸;二是在原理上消除了裂纹产生的可能,大幅提高了产品的安全性;三是易于实现自动控制。通过加入控制系统,可实现加工过程的自动化控制,消除对人工经验的依赖,使产品质量更加稳定,几何精度更高。

基于塑性变形理论的圆形抗滑桩边坡稳定性分析

圆形截面抗滑桩广泛应用于边坡加固和地质灾害治理工程中,传统的圆形截面抗滑桩理论和经验计算公式未考虑土-拱效应,因此计算结果不合理。本文基于Ito塑性变形理论,考虑桩-土相互作用的土-拱效应,推导出圆形截面抗滑桩在考虑土-拱效应时计入桩土摩擦力的水平分布力计算公式以及边坡稳定性系数Fs;并结合工程算例,讨论了土体重度、黏聚力、内摩擦角和桩间距对边坡稳定性的影响,研究结果表明:(1)通过推导的水平分布力公式,可得圆形截面抗滑桩的布桩位置对桩身抗力和边坡稳定性系数的影响,边坡稳定性系数在抗滑桩距离坡脚约为0.5L时最大,0.4~0.6L时处于稳定状态;(2)黏聚力和内摩擦角对边坡稳定性起着决定性的影响因素,土体的重度对边坡稳定性的影响并不明显,当桩身距离坡脚>0.5L时,边坡土体的重度对边坡稳定性影响更加明显;(3)在考虑边坡稳定性和工程造价的条件下,采取2~2.5倍桩径距离进行布桩可以达到良好的工程效果。

炸药切削温度理论分析及影响因素的数值模拟

为了研究炸药切削温度的变化规律,首先基于塑性变形理论推导了炸药切削温度的理论表达式,再采用LS-DYNA软件建立了炸药切削过程的二维热固耦合计算模型,并对不同炸药屈服强度、切削深度及进给量等工艺条件下的炸药切削温度进行了模拟计算。结果表明,炸药切削温度的模拟计算结果与理论分析结果吻合,相对误差小于10%;炸药切削温度随炸药屈服强度的增大而升高,屈服强度为25MPa时炸药切削温度的模拟计算值为29℃,比屈服强度为5MPa时高6℃;进给量为0.5m/s时,切削深度为1mm的炸药切削温度(25.4℃)比切削深度为5mm时高0.4℃,表明切削深度对炸药切削温度影响较小;炸药切削温度随进给量的增加而增加,进给量为2m/s时的炸药切削温度(28.8℃)比进给量为0.5m/s时升高约3.8℃。

发动机多楔皮带轮旋压工艺的研究

针对发动机多楔皮带轮大变形成型工艺问题,对塑性变形理论、多楔皮带轮材料本构模型及材料间摩擦类型等方面进行了阐述,对多楔皮带轮旋压过程中的毛坯、旋轮、芯模、尾顶进行了三维建模与装配,并对各零件之间的相对运动进行了分析。根据皮带轮楔型结构特征,基于Deform软件和刚塑性模型,提出了采用冲压和4道旋压工艺的多楔皮带轮成型方案。进行了有限元数值仿真,分析了各道旋压工序的实时动态应力应变状态及成型缺陷。通过模具试制和实际加工,对冲压和4道旋压工艺的方案进行了验证。研究结果表明:多楔带的齿槽和齿状填充饱满,加工的工件外形尺寸与零件图基本吻合,成型效果较好;该旋压工艺方案能较好完成多楔皮带轮成型加工。

夹持式镦粗过程夹紧力的分析研究

应用滑移线理论和金属的塑性变形理论 ,分析研究圆柱体镦粗过程中的夹紧力的计算方法 ,并与试验结果进行比较。

热轧TB2钛合金织构多晶板动态压缩性能的各向异性

利用Instron电子拉伸机和分离式霍普金生压杠(SHPB)实验装置,研究了准静态和动态压缩条件下热轧TB2钛合金织构多晶板的力学性能。对TB2钛合金板材的轧向、横向以及轧制平面内与轧向成45°等3个方向进行了压缩实验,得到了不同应变速率下的应力-应变曲线。结果表明:热轧TB2钛合金板材不同方向上的流变应力均随应变速率的增加而增加,表现出明显的应变速率强化效应。准静态和动态力学性能均表现出各向异性,且准静态和动态压缩行为规律不一致。考虑准静态和动态变形时可能的塑性变形机制,基于微观晶体塑性变形理论,定性讨论了热轧织构多晶TB2钛合金板屈服强度的各向异性。

复杂空间曲面薄板冲压成形回弹预测

为了预测复杂空间曲面薄板冲压成形的回弹,以混凝土搅拌车螺旋叶片为例,提出了一种基于薄板能量函数的复杂空间曲面薄板的冲压成形回弹预测方法。首先通过粒子群优化算法得到毛坯直线在曲面上的映射,接着引入映射曲线上节点坐标参数u,并将节点转化为控制顶点;然后将由控制顶点表示的曲面函数代入由板壳理论建立的薄板能量函数,借助最小能量原理建立曲面节点应变的解析参数方程,求解方程即能得到曲面各节点应变;最后利用塑性变形理论推导复杂空间曲面各节点的回弹量,拟合回弹后重新分布的节点就能得到回弹后曲面。研究结果表明:基于能量函数的半解析半数值的薄板冲压回弹预测算法能够较为准确地预测螺旋叶片冲压成形的回弹,与现行的数值模拟法相比,简单易行,计算速度快,对复杂空间曲面预测具有一定的工程指导意义。