结构分析的光塑性法

本文围绕光塑性的模型理论、模型材料和应力—光学规律等基本问题的研究工作进行论述,提出一个可供实际应用的结构分析的光塑性方法,并在实际中作了初步应用。

光塑性法应用──含椭圆孔板条的弹塑性应力、应变场分析

本文用光塑性法分析了含椭圆孔受拉板条的弹塑性应力、应变集中因子，给出了应力场、应变场、残余应力场、残余应变场以及塑性区形状的计算方法，讨论了存在的有关问题．本文研究结果可直接用于工程实际，效果满意．

塑性法计算框架结构层间弹塑性位移

目前 ,我国建筑防倒塌验算是通过对罕遇地震作用下对薄弱层的层间弹塑性位移的验算来实现的。层间弹塑性变形是通过弹塑性时程分析和简化计算方法进行的。前者计算费机时 ,没能得到普遍应用 ,后者应用存在局限性。通过对框架结构最危险的倒塌模型———柱铰形侧移机构 ,对薄弱层的塑性变形通过塑性分析的虚功原理推求框架结构柱铰形侧移的计算方法 ,应用此计算方法对大连市两栋框架结构进行计算 ,其结果与弹塑性时程分析法结果基本相符。

用光塑性法确定圆柱体(H/D>1)在普通平板间镦粗时应力场

用光塑性法定量计算了普通平板间镦粗圆柱体 ( H0 /D0 =2 )内部应力场。结果与定性物理模拟、数值模拟及刚塑性力学模型的拉应力理论相吻合。

光塑性法评述

本文在国内外学者研究成果的基础上，就光塑性法的基本原理、模型材料、实验技术、应用情况进行了系统评述，指出了存在问题，并对它们进行了探讨。

热锻件塑性应力分析的光塑性法

对光塑性法模拟测量热锻件形变时的内部应力场方法进行了系统的总结，同时用该方法对平板间镦粗圆柱体及ＦＭ上下Ｖ新锻造法拔长圆柱体时变形体内部应力进行了分析。其结果与定性、数值模拟结果相吻合。

光塑性法基础研究及其应用

光塑性法是基于透明双折射材料受力超过其弹性极限状态时光学图象解释的一种全场方法。本文简要地介绍普通光塑性法的基本原理,对光塑性材料的力学、光学性能进行了测定,并研究聚碳酸酯材料的应变一条纹级数关系,建立了其应变—光学定律,还把本法应用于一个典型例子的研究,获得了满意的结果。

基于广义塑性铰法的厂房钢结构承载力性能分析

钢框架结构因其重量轻、结构紧凑、具有良好的抵抗外压的性能,在厂房和多高层建筑等领域得到了广泛的应用。但是目前针对材料结构承载能力的计算比较复杂,耗时且效率较低。为了使得计算速度快且精度高,采用一种新的非线性刚度矩阵对钢框架结构的稳定承载力进行迭代计算。基于外部荷载与单元承载比的比例关系,提出了二阶广义塑性铰法。结果显示,二阶广义塑性铰模型与Vogel模型的相对偏差只有0.76%,说明所构建的二阶广义塑性铰模型可以有效地综合考虑多种稳定因子,并有很高的准确性。

基于二阶梁柱单元的精细塑性铰算法

采用精细塑性铰法考虑残余应力和逐步塑性,并引入弓形效应来提高计算精度,同时基于截面组合法建立的工字形或H形截面的屈服面方程进行严格推导,提出一种单元恢复力迭代算法,减少了半理论半经验公式的使用。此外,所采用的梁柱单元还可以考虑梁构件剪切变形和几何初始缺陷的影响。相比之前的方法,该方法能在进行塑性铰分析的同时,在单元的轴力表达式中考虑二阶效应,更全面地考虑非线性因素影响。最后,通过两个经典算例的对比,证明了该方法具有高效率和高精度的特点。

考虑残余应力影响下刚架极限承载力分析的广义塑性铰法

一阶塑性铰法利用外荷载与线弹性弯矩之间的比例特性快速确定塑性铰的位置和结构的极限承载力,理论简洁,计算效率高,但不能考虑截面轴力和弯矩对塑性铰形成的组合作用。精细塑性铰法克服了一阶塑性铰法的局限性,但其只能通过不断增量调整外荷载、迭代试算来确定塑性铰的位置和结构的极限承载力,丧失了一阶塑性铰法的比例特性,理论复杂,计算效率低。广义塑性铰法结合了一阶塑性铰法与精细塑性铰法的优点,但未考虑残余应力的影响,对于立柱承受较大竖向集中荷载作用的刚架结构会高估其极限承载力。有鉴于此,文中通过在广义屈服准则的截面初始轴向强度中引入稳定系数来考虑残余应力的影响,进而有效利用广义塑性铰法快速评估考虑残余应力影响下刚架结构的极限承载力。首先,利用强度折减因子建立了各加载步的修正截面强度,结合回归分析建立了广义屈服函数的齐次化表达式,据此定义了与外荷载保持相同比例关系的单元承载比。然后,在截面初始轴向强度中引入稳定系数来考虑残余应力的影响,并依据单元承载比与外荷载的比例关系快速确定塑性铰的位置和相应的外荷载增量,据此建立了考虑残余应力影响的改进广义塑性铰法。最后,通过与不同方法就国内外文献中几个校准算例的对比分析,发现文中改进方法的计算效率约为当前主流结构分析方法的3~12倍。

基于塑性应变增量法的路基压实效果检测评价

为检测评价路基压实效果,提出了一种新型塑性应变增量法。利用土层厚度实时检测装置测量新填土层的实时压缩沉降和应变。由压缩产生的塑性应变随碾压遍数递减,以当次碾压较上一次碾压的应变增量作为压实效果的评价参量。现场试验结果表明:利用塑性应变增量法采集数据快捷稳定可靠。该方法可用于评价路基压实效果。

摩尔-库仑准则和粘塑性方法的边坡稳定分析

介绍采用真实的摩尔-库仑准则和弹-粘塑性原理按强度折减法进行边坡稳定分析的理论和方法,算例分析表明其计算结果与简化Bishop法所得结果吻合良好。

塑性加工过程的变形与传热耦合分析方法的实验验证

金属塑性加工过程的变形与传热耦合分析方法,是近代塑性加工理论中的前沿研究领域。至今,已提出了多种耦合计算方法,但由于技术上的困难,这些方法很少得到直接实验验证。作者在有关文献资料基础上,建立了一种金属塑性加工过程的变形与传热的有限元耦合分析方法,并编制了可在微机上实施的程序。对冷态镦粗过程进行耦合分析的结果表明,所建立的方法和编制的程序是可行的。为了检验所提出方法的可靠性,作者首次采用专门改制的铠装热电偶,精确地跟踪记录了镦粗过程中坯料内某些部位的温度变化情况。此外,还用光塑性方法获得了坯料内的应力-应变状态。理论预测结果与实验数据一致。作者所提出的方法可发展成为难变形材料热态成形过程的变形与传热耦合分析方法。

用双折射贴片法分析塑性应变

对平面光塑性法研究中的模型光塑性法和实物光塑性法进行了比较分析，认为实物光塑性法有其独特优点，并进行了实例计算、结果表明，该方法更为简便、快速和准确，是解决塑性应力、应变分析的有效方法．

用光塑性方法模拟研究齿轮轴楔横轧的变形分布

本文尝试用光塑性模拟技术求解了齿轮轴楔横轧时的变形场分布,给出了轧制时的一些变形规律并解释了Mannesmann效应。对压下率及轧制速度的影响进行了初步试验研究,观察了轧制终了时的刚性端。

液氮温度下动态塑性形变法制备的纳米孪晶铜结构的研究

利用透射电子显微镜,对液氮温度下动态塑性形变法(LNT-DPD)制备的块体纳米孪晶铜在不同形变量下的微观结构演变进行了研究．结果表明,经LNT-DPD处理后,Cu呈现复杂的微观结构特征：由高密度的纳米尺寸形变孪晶片层团簇、纳米晶组织和含有较高密度位错结构的粗晶组织交错分布组成；其形成机制可归因于形变孪晶与剪切带共同作用的结果．揭示了经LNT-DPD处理的Cu的超高拉伸强度与其微观结构的关系．

松辽盆地古龙凹陷构造应力场弹-塑性增量法数值模拟

泥岩裂缝油气藏是大庆油田古龙凹陷主要的油气藏类型之一 ,构造裂缝储层在该类油气藏中占有重要地位。老第三纪末及现今的应力释放区是该区泥岩裂缝性储层的主要发育区。构造应力释放区的泥岩储层渗透条件得到改善 ,现今应力场控制着地层压力的分布。采用弹塑性增量的有限元法模拟了古龙地区青山口组地层老第三纪末与现今两期构造应力场。根据区域构造研究结果确定主应力方向 ,以确定应力场的分期。采用晶格位错密度法、水压致裂法及声发射法测定岩石的构造应力值 ,并作为构造应力场模拟的约束条件。由岩石力学试验测定岩石物性参数 (弹性模量和泊松比 ) ,根据区域沉积相带分析建立岩相地质模型。结合钻井及区域地质资料 ,对模拟结果进行分析研究 ,识别出古今四个应力释放区。其中他拉哈、新站两应力释放区的勘探程度高 ,绝大多数钻井资料印证了数值模拟结果的正确性 ;而葡西、杏西高西两应力释放区钻井资料较少 ,应作为潜在的裂缝储层勘探靶区。

深度塑性变形法的研究现状和前景

深度塑性变形加工与传统变形方法相比具有很大的优点,可得到超细晶金属和合金,其微观组织结构和性能也发生很大的变化。通过介绍累积轧合法、等通道角挤压法和高压扭转法等3种目前最主要的深度塑性变形方法,分析了深度塑性变形法的特点和现状,并对其未来进行了展望。