泡沫金属经典本构模型表征三轴拉伸和拉压组合条件下宏观力学性能的研究

泡沫金属在实际工程应用中往往承受多轴拉伸、拉压组合和压缩等复杂应力状态,且拉伸和压缩性能差异显著,而现有的本构关系理论模型基于多轴压缩实验构建,能否描述多轴拉伸和拉压组合条件下泡沫金属宏观弹塑性力学性能存疑。本文采用数值模拟的方法开展多轴加载数值仿真实验,基于数值模拟结果检验泡沫金属两个经典模型:D-F模型与汤立群等提出的理论模型(以下简称Tang模型),在三轴拉伸和拉压组合工况下的合理性。结果表明,D-F模型的椭圆度参数显著影响模型的预测精度,基于三轴拉伸、压缩和拉压组合屈服面拟合计算的椭圆度预测效果最优,结合单轴拉伸应力应变曲线,D-F模型能较好地表征泡沫金属三轴拉压组合条件下力学性能,但存在无法描述塑性耗散功大于单轴拉伸破坏时对应的塑性耗散功的力学行为的缺陷;该模型不能准确描述三轴拉伸力学性能。Tang模型分别描述三轴拉伸和拉压组合破坏前的力学行为,等效应力和应变曲线均具有良好的一致性,但确定等效应力和应变的四个参数均不同且不同于三轴压缩对应的参数;综合考虑三轴拉压组合和三轴压缩工况时,等效应力和应变曲线的一致性很差。

压实黏土拉压组合三轴试验和扩展邓肯张模型

采用研制的卧式三轴拉压试验仪对糯扎渡和双江口心墙堆石坝心墙土料进行了常规三轴压缩试验、三轴拉伸(伸长)试验和三轴压缩–拉伸组合试验。根据试验结果,研究了压实黏土在三轴压缩、拉伸以及从压缩到反向拉伸状态下的应力应变特性。在此基础上,对邓肯张EB模型的应用范围进行了扩展,扩展后的模型可描述压实黏土从压缩到反向拉伸过程的变形特性,可用于进行土体张拉裂缝扩展问题的模拟计算。

拉压组合法消减铝合金环形件淬火残余应力研究

针对环形件淬火残余应力突出的问题,提出一种消减淬火残余应力的新方法即拉压组合法。该方法通过沿环形件内侧45°方向施加压力,同时产生拉伸和压缩的效果。利用ABAQUS有限元软件对7085铝合金环形件淬火残余应力及拉压组合法进行数值仿真。进行拉压组合法消减铝合金环形件淬火残余应力工艺实验,采用环形件切口法来表征环形件应力的变化。研究结果表明:环形件淬火残余应力主要表现为集中在截面芯部区域的周向拉应力,最大值为46 MPa;当高度方向变形量为0.6%时,芯部残余应力降至10 MPa左右;随着压下量增加,芯部残余应力由拉应力变为压应力;施加0.6%变形量的环件切口由淬火时内缩2.26 mm变为张开0.34 mm,实验结果与仿真结果一致。

基于RPIM的混凝土“拉-压”组合破坏模型

为了避免传统裂缝扩展模型中断裂韧度KIC的尺寸效应和定步长方法对模拟裂纹扩展过程的影响,针对混凝土宏观裂缝的应变尺度,提出"最大周向拉应变"裂纹扩展判据。结合混凝土的压碎破坏准则,建立混凝土"拉-压"组合破坏模型,并对三点弯曲简支粱的破坏过程进行模拟。

带有可更换墙脚构件剪力墙的设计方法

近年抗震设防目标逐渐从保护生命安全方面的考虑,向震后迅速恢复城市、居民正常的生活秩序方向发展。带有可更换构件结构就是在这一目标下产生的结构新形式。介绍了一种新型的带有可更换墙脚构件的剪力墙结构形式,墙脚可更换构件是新型拉压组合减震支座,由叠层橡胶垫和软钢板组合而成,叠层橡胶垫主要承受压力和剪力,钢板主要承受拉力;还建立了这种剪力墙及其可更换构件的设计原则、设计方法,以及截面验算方法,并给出了设计算例。

超大型立式潜水泵吊管的设计

立式潜水泵机组依靠吊管承重直接下到泵井进行排水,吊管承受水压、潜水泵机组自重和水锤力载荷,受力大。论文不仅对吊管建立受拉压组合的力学模型,利用三向应力对吊管壁厚进行计算,而且考虑了吊管制造负偏差和腐蚀厚度。

岩土材料非线性本构模型的开发与验证

在增量塑性理论框架下,开发一种适用于岩土材料的非线性数值本构模型,利用开发的模型模拟三轴压缩试验、单轴拉伸试验及三轴拉压组合试验,并与室内试验结果和常用理论模型计算结果进行对比分析.结果表明:本文模型能够更有效地反映岩土体材料压缩、拉伸、压缩到反向拉伸、应变软化及循环加卸载状态,并通过单参数调节实现曲线形式由线性到双曲线的转变,弥补了现有模型的不足.

圆形料场取料机新型平衡架结构分析与应用

悬臂式圆形料场取料机的平衡架是承载配重的主要受力构件,分为U型钢结构形式和拉压杆组合结构形式。通过对两种平衡架结构进行受力分析,得到同类工况的受力构件创新设计的思路与方法,并探讨平衡架的新型设计对产品带来的经济效益和市场竞争力。