考虑材料拉压异性的固支圆板塑性极限统一解

本文采用最新的统一强度理论求出了固支圆板的塑性极限荷载,内力场及速度场的统一解;得出了强度理论参数b及材料的不同拉压比a对塑性极限的影响曲线。所给出的解可以灵活地适用于各种不同特性的材料及机械、土木、航空等工程的相关结构中。文献中已有的Tresca解,Mises解和双剪统一屈服准则解均为本文的特例,本文的统一解还给出了一系列新的结果。统一解大于Tresca,Mohr-Coulomb的单剪理论解,它可以更好地发挥材料的强度潜力,工程应用可以取得明显的经济效益。

利用材料拉压异性无损检测残余应力的新方法

用实验手段研究了若干种材料在弹性范围内的拉压异性，发现某些材料的拉伸弹性模量与压缩弹性模量相差高达６０％．从分析拉压异性产生的机理，描述了拉压异性材料的应力应交关系．在此基础上提出了一种基于材料拉压异性的残余应力无损检测新方法，并进行了弯曲和扭转残余应力的典型实验．结果证明在某些条件下它是十分有效的，具有简便、精度高的特点．

考虑材料拉压异性的三层预应力组合凹模设计

运用统一强度理论,对用于加工废油资源化装备油泵部件等受工作内压作用的三层预应力组合凹模的分层半径、过盈量和弹性极限内压进行详细分析,得到了组合凹模的分层半径、过盈量和弹性极限内压的表达式,并运用所推导公式,在考虑与不考虑拉压异性的两种情况下,计算出组合凹模的分层半径、过盈量和弹性极限内压。结果表明,在考虑拉压异性情况下,组合凹模的分层半径、过盈量有较小差异,而且弹性极限内压有较大提高。

拉压异性材料含受压圆孔大平板的极限分析

探讨了广义双剪应力强度理论在平面应力状态下的屈服轨迹及其方程式 ,并用于拉压异性材料圆孔受内压的极限分析 ,得到了与拉压比有关的弹性极限内压力 ,弹塑性区的应力、弹塑性内压力与弹塑性分界半径之间的关系、塑性区的最大半径和最大内压力 。

拉压异性强化材料高压容器自增强分析

运用莫尔屈服准则 ,对承受内压的拉压屈服强度不同的线性强化材料高压容器进行了自增强分析 ,得到了依赖于材料拉压比和强化模量的筒壁弹性区与塑性区中的应力、残余应力及合成应力的分布。结果表明 ,材料拉压屈服强度的不同和强化特性对容器的自增强均有一定影响。

拉压异性材料的脆断强度条件

常用的脆断强度条件都仅适合某些材料和应力状态,而缺乏普遍的适用性。通过观察实验现象和分析破坏原因,认为平均应力对脆断影响显著。提出了考虑平均应力和最大剪应力共同影响、考虑了拉压异性的脆断条件。其物理意义明确,理论推导和公式比莫尔准则简单,与实验结果吻合的好,特别是双向拉伸应力状态下,比莫尔准则与实验结果吻合的好。适合材料力学教学和压力容器设计。

拉压异性非线性材料平面杆系应力应变分析

有许多材料在受拉和受压时所表现出的应力应变关系是不同的,通常还是非线性的。以两个指数函数近似表示拉压异性非线弹性材料的应力-应变关系,用位移法推导出了铰接于定轴转动刚体上的平面杆系结构应力和应变计算的普遍表达式,给出了计算刚体角位移的非线性方程,编制了数值计算程序,使这一问题得到了圆满的解决。

拉压异性材料厚壁圆筒的最佳自增强分析

本文运用莫尔屈服准则对承受内压的拉压屈服强度不同材料的厚壁圆筒进行了自增强分析,得到了依赖于材料拉压比的厚壁圆筒的最佳弹塑性界面半径、最佳自增强内压。并分析了自增强对高压容器承载能力的影响。

关于拉压异性模型材料的光塑性原理

本文根据晶体光塑性材料氯化银光力学性能的研究，提出了对于具有拉伸、压缩屈服特性不同的光弹塑性材料所应满足的应力、应变相似转换关系。

基于双线性类桁架材料模型的拉-压杆拓扑优化设计

拉-压杆模型是复杂钢筋混凝土结构配筋设计的标准方法之一,采用拓扑优化建立复杂应力区域的拉-压杆模型具有十分重要的意义.渐进结构优化类算法和各向同性材料惩罚模型类算法已经广泛应用于此类研究,这些算法的优化对象为各向同性的等厚度带孔板,其本质是在最优解附近寻找近似解.此外,由于应力-应变曲线不光滑的特性给求解优化问题带来困难,现有拉-压杆构建方法很少考虑材料拉压性能不同对最优拓扑产生的影响.本文提出了一种基于双线性类桁架材料模型的拓扑优化算法,以寻求复杂混凝土结构中拉-压杆的最优拓扑构型.该方法以结点位置正交杆件的密度和方向作为设计变量,拉伸区和压缩区的材料特性分别与钢筋的拉伸模量和混凝土的压缩模量一致.采用材料替换方法克服拉压异性模量引起的非线性问题,并给出了单元刚度矩阵的修正方法.优化问题采用基于灵敏度信息的迭代算法求解.数值算例表明,结构拉压性能差异对最优拓扑结构产生显著影响.与现有基于单元密度的优化方法相比,所提方法能够准确描述复杂应力状态下的材料最优分布场,计算效率提高约26%,同时给出更多材料分布细节.

拉压异性纤维增强树脂基复合材料弹塑性问题的有限元分析

为了对复杂的非线性问题进行便捷求解,首先提出了考虑拉压异性的纤维增强树脂基复合材料统一非线性本构模型;然后,在此基础上进一步导出了本构模型的三维表现形式,以适用于非线性有限元分析工具的开发;随后,利用有限元软件ABAQUS提供的用户自定义子程序UMAT,自编了在二维和三维情况下的弹塑性应力分析程序;最后,应用程序对复合材料单向板和复合材料斜交板在偏轴拉伸/压缩下应力-应变曲线的预测与测试结果进行了比较,探讨了复合材料悬臂梁的弹塑性问题,并分析和比较了有无考虑拉压异性情况下应力分布和挠度响应的差异。结果表明:运用所提出的本构模型对考虑拉压不对称问题的弹塑性变形分析十分有效,这一本构模型有望成为实用数值分析工具,进而指导工程实践。

考虑拉压强度差效应的厚壁圆筒承载能力分析

应用双剪统一强度理论,考虑材料的拉压异性和同性,推导了在内压力和轴力联合作用下的厚壁圆简的塑性极限载荷表达式。在该表达式中,当反映中间主应力效应的系数取不同的值时,就能得到按Tresca屈服准则、线性逼近的Mises屈服准则和双剪应力屈服准则的计算结果,并且绘制了在相应准则下的极限应力线图。从而可知:在三维应力状态下,应用该理论,可以获得极限载荷分析的精确解;极限载荷线图与三种屈服准则的屈服曲线是相吻合的;计算的结果可以用于拉压异性和同性的材料,为工程应用提供了理论依据。

拉压性能不同非线弹性材料空间汇交杆系应力应变分析的数值解

以两个指数函数近似表示拉压异性非线弹性材料的应力-应变关系,分析了拉压性能不同非线弹性材料空间汇交杆系,用位移法推导出了应力应变计算的普遍表达式,给出了计算汇交点位移的非线性方程组,编制了通用的数值计算程序,计算准确方便,使这一问题得到了圆满的解决.

拉压强度不同材料的复合型断裂准则

考虑了材料拉压性能的不能对复合型断裂强度的影响，提出了巴兰金屈服面上的最大周向应力准则，并与实验结果进行了比较。结果表明：对拉压异性材料，考虑了拉压强度的不同对断裂的影响而建立的断裂准则更接近于实验值。

基于双剪统一强度理论的厚壁圆筒塑性极限载荷分析

应用双剪统一强度理论 ,考虑材料的拉压异性和同性 ,推导了在内压和轴力联合作用下的厚壁圆筒的塑性极限载荷表达式 .在该表达式中 ,当其系数取不同的值时 ,就能得到按Tresca屈服准则、线性逼近的Mises屈服准则和双剪应力屈服准则进行计算的结果 .

简支圆板在冲击荷载作用下的塑性动力响应分析

采用双剪应力强度理论求解了拉压异性材料简支圆板在中等脉冲荷载作用下的动力响应问题 ,得出了塑性动力极限荷载、内力场和速度场。讨论了静力许可条件和运动许可条件。利用本文的解还得出了简支圆板在静力荷载作用下的极限荷载、内力场和速度场。研究结果表明 ,材料的拉压强度比对动力解的影响要大于对静力解的影响 ,所以 ,根据材料的不同 ,选择合适的强度理论 。

反向叠加应力法无损检测焊接残余应力

评述了焊接残余应力检测常用方法的原理、适用范围和优缺点．利用结构钢中存在着一定程度的拉压异性,探索焊接残余应力无损测试的新方法．即利用碳素结构钢的拉伸、压缩弹性模量或拉、压状态下的泊松比存在大约3%的差值,进行了用反向叠加应力法无损检测焊接残余应力的实验研究,并将实验所得到的焊接残余应力值与盲孔法所得值进行比较．结果表明:建立在碳素结构钢拉压异性基础上的反向叠加应力无损检测法,在一定的条件下可用于测定焊接残余应力,具有简便、有效、精度高的特点．

基于五参数统一强度理论的刚构桥地震损伤分析

混凝土五参数统一强度理论在主应力空间偏平面上的边界线为十二边形,可通过调整中间主应力的影响系数消除角点的奇异性,以单位体积材料当前塑性耗能及其断裂能的比值定义损伤变量,根据相关流动准则推导混凝土的弹塑性损伤本构关系。该模型可同时考虑混凝土材料中间主应力的影响、高应力状态下的静水应力效应、拉压异性和随动强化效应等,不考虑循环荷载下的刚度折减。由图形回归法给出应力更新的数值方法,编写了相应的Fortran语言程序,并将其用于大跨度连续刚构桥地震损伤的模拟,计算结果验证了所用模型的预测能力。

双剪强度理论在火炮身管强度计算中的应用

现代火炮身管多用高强度钢制造,这类材料在拉伸和压缩时的力学性能存在明显差异。已往在进行火炮身管强度计算时,均不考虑材料的这一性质,而且也都忽略了轴向应力的影响。现利用双剪强度理论计算火炮身管的强度,考虑了材料的拉压异性影响和轴向应力的作用,计算结果更为可信。

基于双剪统一强度理论的厚壁圆筒的弹塑性分析

从统一强度理论出发,考虑材料拉压屈服极限比和中间主应力这两个因素对材料屈服的影响,推导了在内压作用下厚壁圆筒从弹性状态到弹塑性状态过程中厚壁圆筒的弹性极限压力和塑性极限压力。在这两个表达式中,当系数取不同值时,就能得到按Tresca屈服准则、Mises屈服准则、双剪应力屈服准则、摩尔屈服准则进行计算的结果。运用双剪统一强度理论可以更好地发挥材料的强度潜力,取得更大的经济效益。