按位移推导平面轴对称问题的一般性解答

根据平面轴对称问题的物理概念,将平面轴对称问题分为轴对称应力问题和轴对称位移问题,给出了这两种轴对称问题的基本方程,并指出平面轴对称位移问题是平面轴对称应力问题的特例.在此基础上,分别按位移推导了平面轴对称应力问题和平面轴对称位移问题的一般性解答.按位移推导平面轴对称问题,可以考虑体力分量,从而可避免按应力函数推导平面轴对称应力问题时不能考虑体力分量的局限性.

相变材料的平面轴对称问题(Ⅰ)——Moumni-Nquyen模型条件下的平面应变轴对称问题

本文根据Moumni-Nquyen内变量理论,推导出相变材料平面应变轴对称问题的弹塑性解,从而定量的描述相应材料应力、应变、变形及破坏的关系.

相变材料的平面轴对称问题(Ⅱ)——S-H-Y模型条件下的平面应力轴对称问题

利用宏观唯象理论得出的相材料的屈服函数,推导出在S-H-Y模型条件下相变材料平面应力轴对称问题的弹塑性解,从而定量的描述相应材料应力、应变、变形及破坏的关系.

塑性状态下轴对称平面应力问题的位移解法

由于数学手段上的限制,解析求解一直是固体力学中一条难以逾越的鸿沟。从轴对称问题的应力平衡微分方程、几何方程与Levy-Mises增量理论出发,采用位移法分析轴对称平面应力问题,以位移增量的形式给出塑性状态下轴对称平面应力问题位移解的通解。研究结果表明,塑性状态下轴对称平面应力问题中,位移解的结果与材料属性无关。按照研究结果,利用位移和应力混合边界条件,分析发电机护环液压胀形过程中坯料高度及外径的变化规律,建立以增量形式表述的计算护环内径、外径及高度变化的递推公式。所得结果与相关文献的试验数据相比具有较高的精度:外径相对误差为0.09%,高度相对误差为1.178%,完全能够满足实际工程的需要。

运用Hoek-Brown经验准则分析圆形硐室围岩弹塑性应力和位移

Hoek-Brown经验准则能够较容易地用来估计节理岩体的强度,在岩石工程界已得到广泛的应用和认可。只要用定量指标合理地描述岩体质量,就可确定岩体的强度,因此Hoek-Brown经验准则为通过岩体质量评分评价岩体稳定性架起了一座桥梁,并对需要采取的加固支护措施提出建议。地下硐室开挖后改变了岩体的初始应力状态,围岩应力产生应力重分布现象。当硐室周边围岩应力状态超过岩体弹性极限状态而进入塑性状态时,塑性区内岩体的应力满足极限平衡条件。本文简单回顾了当侧压力系数为1时,圆形硐室围岩的弹性应力和位移,在此基础上以Hoek-Brown经验准则为极限平衡条件,得到圆形硐室轴对称平面应变问题的围岩弹塑性应力和位移的分析解。

线性扰动条件下饱和土体扩张计算分析

针对饱和软土扩张时土体易受扰动的问题,通过引入扰动系数描述扰动程度,在塑性区内通过线性插值给出了不同位置处土体屈服准则,并基于不排水条件推导了扩张过程中的应力分布,采用Henkel孔隙水压力理论给出了扩张后超孔隙水压力分布规律,对比分析了不同扰动程度下的扩张结果。试验结果表明:(1)外部作用对土体的扰动主要体现为对土体结构性的影响,具体体现为土体强度的降低,塑性区内扰动程度随距离的增大而降低,在塑性区半径处扰动程度降低为0;(2)不考虑扰动情况下的计算结果会偏大,不利于工程安全性评价,考虑扰动的影响更加符合工程实际情况,结果更合理。