抗爆设计中材料极限塑性应变的一种确定方法

为了确定抗爆设计中材料的最大许用塑性应变值 ,以单向受拉的矩形薄板为研究对象 ,假定板宽和厚度方向的变形相等 ,利用塑性变形的体积不变理论 ,通过等效应变的思想 ,提出了一种以延伸率为基本变量的材料合理许用应变值的确定方法·利用ANSYS软件对纯铝圆板在周边全约束、承受均布爆炸模拟载荷作用下的破坏变形进行了有限元数值模拟计算 ,当计算得到的板内最大等效应变接近本文提出的极限塑性应变值时 。

试样极限塑性和船舶触礁模型试验校准计算

船舶碰撞与搁浅时的结构损伤是一个复杂的动态非线性过程。国际船舶与离岸结构会议碰撞与搁浅委员会 (ISSC V .3)组织其成员进行了两项专题研究 :(1)材料极限塑性极限应变试验数据用于有限元模型计算时的尺度修正系数 ;(2 )各种计算方法用于船舶搁浅 (触礁 )计算的准确性。介绍了作者承担上述两项研究的成果 ,给出了极限塑性极限应变的尺度修正系数的计算方法和结果 。

空爆载荷作用下固支矩形钢板的塑性极限变形

采用能量守恒原理,对四边固支约束的矩形钢板在空中非接触爆炸载荷作用下的塑性动力响应进行理论分析;考虑矩形板变形过程中的弯矩效应、膜力效应对变形的影响,建立板变形的挠曲面函数,对板塑性铰线弯曲变形能及面内的伸长变形能进行理论推导,得到钢板塑性大变形的理论计算公式;算例验证表明:理论计算结果与文献试验及程序模拟结果吻合较好,可以应用于板类结构在空中非接触爆炸载荷作用下的毁伤或大变形预测.

地震作用下输电塔体系塑性极限状态分析

选用实际工程中常用的2种不同类型的输电铁塔,首先计算它们的动力特性,分析了影响动力特性的主要因素。根据简化抗震计算方法,分别研究了硬、中硬和软弱3类场地土条件下它们在侧向、纵向振动情形时的塑性极限状态,其中每类场地土选用2条地震波,每条地震波都通过调整加速度峰值的方法探讨输电铁塔的非线性行为以及塑性极限状态。分析结果表明,作为高耸结构的输电铁塔,塔架的主材和附材抗弯线刚度比值,塔架的根开尺寸对动力特性有较大影响,产生塑性应变的杆件集中于塔架的下部,且作为悬臂部分的横担在地震作用下也发生了塑性变形。

边坡稳定的有限元塑性极限分析

系统地介绍了结构塑性极限分析的原理和方法。借助有限单元法和线性规划,运用塑性极限分析的下限法,可求解岩土边坡的极限承载力和安全系数。算例表明了该方法的正确性并具有较高的精度,同时,分析了该方法的困难所在。

内压和面内弯矩作用下含局部减薄弯头塑性极限载荷的有限元分析

局部减薄是一种压力管道表面常见的体积型缺陷,它不仅会降低管道的承载能力,而且还可能引起管道破坏,导致严重的事故。采用数值分析方法,对内压和面内弯矩作用下含局部减薄弯头的极限载荷进行了研究,分析了载荷组合、缺陷形状、位置、尺寸对弯头极限承载能力的影响,讨论了导致弯头破坏的典型失效模式。计算结果为含缺陷弯头的安全评定提供了一定的理论依据。

非均质土坡的有限元塑性极限分析

在评价现有边坡稳定分析方法的基础上,提出了边坡稳定的有限元塑性极限分析方法。借助有限单元思想和线性规划,建立了边坡稳定的数学规划模型,由此可以求出安全系数的上下限解,从而,界定了边坡的安全范围,同时,可以给出下限状态下的应力场和上限状态下的速度场。以一个经典非均质土坡的边坡稳定作为算例,比较了多种方法的分析结果,论证了本方法的正确性。

土坡稳定性塑性极限分析条分法

从土塑性力学极限分析上限定理出发 ,建立了土坡条分法平移破坏机构。根据外部作用荷载和土体自重所做的外功率与塑性变形区的内部能量耗损率相等的条件 ,建立起虚功率方程 ,并由此得到了土坡稳定系数计算公式。该公式具有概念清楚、使用方便可靠等特点 ,对土坡稳定性分析具有一定实用意义。

复杂载荷下管道三通的塑性极限载荷

目前对于管道三通在内压和弯矩联合作用下的塑性极限载荷累积规律有三种不同的观点 ,即线性方程累积、抛物线方程累积和圆方程累积模式。文中采用非线性有限元方法分析内压与弯矩联合作用下 (包括面内弯矩和面外弯矩两种形式 )管道三通的塑性极限载荷 ,结果表明其累积形式基本上介于抛物线方程和圆方程之间 ,并且与结构几何参量有关。最后在数值分析的基础上提出复杂情况下考虑几何因素的三通塑性极限载荷工程估算式 ,并用试验结果进行验证。

复杂载荷下无缺陷弯管的塑性极限载荷

利用Von -Mises屈服准则 ,推导出内压和扭矩联合载荷以及内压、弯矩、扭矩联合载荷作用下弯管的塑性极限载荷方程式 ,经过简化后可得到任一单个载荷、两个或三个载荷共同作用下的塑性极限载荷。有关实验验证了理论的正确。本文为充分挖掘弯管的塑性极限承载能力提供了理论依据 。

内压斜接管结构塑性极限载荷的研究

对30°、45°、60°三台斜接管容器在内压作用下的塑性变形特征、塑性极限载荷进行试验及非线性有限元数值研究。结果提供三台试验设备塑性变形的规律,在内压作用下截交区发生明显的塑性变形,纵向截面内发生径向收缩,而横截面发生径向鼓胀,接管与筒体截交角θ增大;危险位置出现在结构纵向截面的锐角侧;在相同结构尺寸下,结构的塑性极限载荷随θ增大而增大;同时提供三台试验设备塑性极限载荷的数值,为分析设计提供参考及依据。

基于均匀化理论韧性复合材料塑性极限分析

运用细观力学中的均匀化方法分析了韧性复合材料的塑性极限承载能力.从反映复合材料细观结构的代表性胞元入手,将均匀化理论运用到塑性极限分析中,计算由理想刚塑性、Mises组分材料构成的复合材料的极限承载能力.运用机动极限方法和有限元技术,最终将上述问题归结为求解一组带等式约束的非线性数学规划问题,并采用一种无搜索直接迭代算法求解.为复合材料的强度分析提供了一个有效手段.

内压下挤压三通的塑性极限载荷研究

报道了 14个国产工业挤压三通在内压下的塑性极限载荷试验结果 ,其中 2个为不锈钢其余12个为碳钢材料制造 ,8个无缺陷 ,6个分别含有腹部和肩部裂纹。文中首先对挤压成型三通的典型变截面尺寸特征进行了详细描述 ,然后研究了无缺陷和含裂纹三通的破坏过程及失效特征 ,总结了无缺陷三通的塑性极限载荷随结构尺寸变化的规律及裂纹对极限载荷的削弱规律。最后 。

环形均布荷载作用下简支圆板的塑性极限分析

本文采用双剪统一屈服准则首次对受环形均布荷载作用下的简支圆板进行了塑性极限分析,得出了相应的统一解形式。已有的Tresca准则、Mises准则、双剪应力准则的解答是文中解答的特例或逼近,它可以适用于不同性状的拉压同性材料。用本文的解还可以推出多种荷载作用下简支圆板的塑性极限荷载。

基于土质边坡塑性极限分析条分法的可靠度计算方法研究

从土塑性极限分析上限定理出发,以土质边坡塑性极限分析条分法为基础,在引入可靠性分析方法(JC法)后,建立了土质边坡塑性极限分析条分法可靠度极限状态方程,并推导得到了塑性极限分析条分法可靠度计算公式。这种方法实现了定值计算向不确定性计算的转变,同时可靠度指标β的计算结果具有概率的意义。

拉、弯、扭及内压载荷下周向裂纹管的塑性极限载荷

本文提出了在轴向力、弯矩、扭转及内压联合载荷作用下含周向裂纹管塑性破坏载荷的力学模型。按ＶｏｎＭｉｓｅｓ准则可确定塑性跨塌时净截面上诸正应力值，进一步又给出了各种裂纹管道（诸如表面裂纹、穿透裂纹等）的诸塑性极限载荷表达式。本文对缺陷评定十分有用。

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。

基于NSC准则的周向裂纹管塑性极限载荷分析

本文基于NSC（NetSectionCollapse，净截面垮塌）准则建立了拉弯组合受载条件下周向埋藏裂纹厚壁管的塑性极限载荷状态受力模型，并由此获得了周向裂纹管塑性极限载荷的通用解。利用通用解，考察了各主要因素对裂纹管承载能力的影响，并导出了在不同受载条件（纯拉、纯弯及拉弯组合载荷）下，不同裂纹构型（表面裂纹、埋藏裂纹、穿透裂纹及复杂裂纹）的周向裂纹管塑性极限载荷计算式。

内压及扭矩载荷下无缺陷弯管的塑性极限载荷

弯管在管线中通常是承受应力较大的元件 ,极限载荷相应较低。为充分发挥结构的塑性极限承载能力 ,对弯管的塑性极限载荷进行理论分析 ,利用vonMises屈服准则 ,推导出内压和扭矩联合载荷作用下等厚弯管、非均匀壁厚椭圆弯管的塑性极限压力。

内压下焊制管道三通塑性极限载荷有限元分析

本文采用理想弹塑性材料及小变形假设的有限元技术，系统分析并验证管径比 d/D≥ 0. 5管道焊接三通的塑性极限压力及网格密度、单元类型和约束形式对数值解的影响，结果表明，在管径比 d/D≥ 0. 5的范围内，等径三通的极限承载能力优于 d/D=0. 83和 d/D=0. 65的主管径厚比 D/T相同的异径等强度三通，且在 D/T较大时尤为明显；采用小变形的分析方法能够得到满足工程要求的极限压力数值解。