大位移非线性弹性理论的广义变分原理

应用半反推法（凑合反推法）推导了大位移非线性弹性理论中的二类及三类独立变量的广义变分原理．由于半反推法不用拉氏乘子，所以可以避免由于拉氏乘子引起的临界变分现象．

Couette颗粒系统中静态应力和侧压力系数的非线性弹性理论分析

经典弹性理论能否适用于静态颗粒物质是颗粒物理的一个基本问题.报道了非线性颗粒弹性方程对环柱几何(或称Couette几何)状样品中应力分布的计算结果.由于这些结果大都可在今后用实验直接测量,因而可将它们用于进一步判断这些弹性方程对颗粒材料的适用性以及澄清这个基本问题.另外,这些结果还可用于分析计算工程中的侧压力系数.

非线性弹性薄壳理论

基于计及横向剪切变形的修正Ｋｉｃｈｈｏｆ－Ｌｏｖｅ假定，以壳体中面法向的偏转作为薄壳结构有限转动的度量，建立了薄壳结构的几何关系。在壳体黎曼空间中导出了Ｇｒｅｅｎ－Ｌａｇｒａｎｇｅ应变张量及其广义应变张量、第二类Ｐｉｏｌａ－Ｋｉｃｈｈｏｆ应力张量及其广义应力张量的表达形式。

非线性粘弹性理论及其应用研究进展

评述了近年来关于非线性粘弹性理论及其应用的研究进展.着重介绍分数指数模型的松弛模量和蠕变柔量、非 线性粘弹性本构关系、求解非线性粘弹性问题的弹性回复对应原理、弹性回复对应原理在断裂力学中的应用、非匀质粘 弹性材料的连续介质微观力学等的研究概况,展望了该研究的应用前景.

一种变温非线性粘弹性理论

实验表明 ,在高温下 ,某些金属材料呈非线性粘弹性 :对不同的应变增量 ,材料有不同的瞬时弹性模量 ,所产生的应力沿不同的松弛曲线松弛 .该文建立了表述材料这一力学行为的变温非线性粘弹性本构方程 ,它可用于在高温和变温下工作的构件 (如模具 )的变形计算 .

摩擦约束有限变形非线性弹性广义变分不等原理的半反推法

研究了有限变形非线性弹性接触问题变分不等方程的逆问题 ,用半反推法成功地导出了变分不等问题的势能型能量泛函 ,并巧妙地处理了由于变分不等式引起的困难。

求解一类非线性粘弹性问题的弹性回复对应原理

本文提出了一个全新的粘弹性理论体系,它把传统的线粘弹性理论作为特殊情况包括在内。其主要结果是两个用于求解一类物理非线性粘弹性问题的弹性回复对应原理。利用它,只要知道相应的非线性弹性问题的解,就可以求出非线性粘弹性问题的解答。对应原理不是基于本构关系的相似性,而是基于从粘弹性现时响应到瞬时弹性响应的可回复性[1]。首先找到非线性粘弹性与非线性弹性本构关系之间的对应,然后导出了两个弹性回复对应原理。通过对改性聚丙烯材料的实验验证了该对应原理的正确性和对此类材料的实用性。

索穹顶结构非线性有限元分析

本文基于非线性弹性理论，采用两节点铰接单元，对大跨度空间索穹顶结构进行了非线性静力分析。在三维整体坐标系下，直接根据应变的定义建立了精确应变的非线性几何关系，从而可以考虑任意次高阶位移的影响，得到了轴向应力一应变的直接关系，并基于虚功原理建立了单元的非线性有限元增量方程及对称的切线刚度矩阵，且利用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法进行了实例计算，结果表明，本方法精度较高，适合于索穹顶结构的设计计算。

船舶水弹性力学理论的研究进展

船舶水弹性力学理论在过去近三十年中取得了长足的进步,尤其是三维水弹性理论已被广泛应用于船舶与海洋工程领域的流固耦合问题中。全面地回顾了国内外船舶水弹性力学理论及试验研究的历史与现状,将水弹性力学理论分为二维线性、三维线性、二维非线性、三维非线性等几类,以波浪中航行船舶的水弹性力学理论研究与应用为重点,依次进行了介绍。在船舶水弹性试验方面,着重介绍了国内在整体弹性船模试验研究中取得的进展。

基于非线性规划原理绘制钻孔柱状图方法研究

针对现有钻孔柱状图绘制中描述文字空间分布存在的问题,采用弹性理论-非线性原理对柱状图描述文字位置进行规划,合理分配各岩层描述单元空间,形成柱状图的初步分布;计算出各个地层的工程地质描述文字在柱状图图纸中最优位置的高度坐标xi;利用Auto CAD软件图形绘制环境,实现全程自动绘制钻孔柱状图的新方法。该方法高效且专业性强,图件规范、整齐、文字分布合理、格式美观,无需对图件进行后期的手动处理,免去了人工处理过程,节约了大量的人力成本。

弹性回复对应原理在非线性粘弹性本构理论中的应用

在引用三维Stieltjes卷积形式的简化非线性粘弹性本构关系和三维本构关系的弹性回复对应原理的基础上 ,提出了一种寻求非线性粘弹性本构关系的新方法 ,运用上述理论对聚丙烯材料在不同应变率条件下的单轴拉伸应力应变曲线进行了模拟 ,理论计算表明 。

悬挂式惯性振动设备多场耦合瞬态过程分析

为了研究悬挂式振动设备启动瞬态共振的产生机理与抑制方法,提出了考虑几何非线性的轴向受力横向大变形柔性吊杆梁模型,并基于异步电机瞬态过程理论,对悬挂式振动设备启动多场耦合瞬态过程进行了数值模拟。采用非线性弹性理论和Euler-Bernoulli梁理论建立了非线性柔性吊杆梁力学模型并进行了数值求解,得到了柔性吊杆自由端横向变形非线性弹性特性曲线。考虑异步电动机瞬态过程,建立了振动设备刚、柔、电启动瞬态过程多场耦合模型。数值仿真结果揭示了振动设备瞬态共振的产生机理和偏心距自调激振方式瞬态共振的抑制机理。在相同条件下,电磁转矩振荡衰减时间在原激振方式下约为0.5 s,在自调式激振方式下低于0.2 s;最大瞬态振幅在原激振方式下为133.89 mm,在自调式激振方式下为90.6 mm,瞬态共振得到了很好的抑制。

橡胶楔体与刚性缺口接触的大变形分析

利用一种新的橡胶材料应变能函数 ,对橡胶楔体与刚性缺口接触大变形问题进行了分析。得到了接触尖点附近变形的奇异性特征 ,给出了奇异性指数与材料常数、橡胶楔体角度、刚性缺口角度之间的关系式。同时编制了大变形有限元程序 。

具脱层的正交铺设圆柱壳的初始后屈曲分析

基于非线性弹性理论,建立了含脱层正交铺设圆柱壳的后屈曲控制方程,应用Koiter初始后屈曲理论和小参数摄动法,导出了系统的一阶和二阶摄动控制方程,以及相应的边界条件、位移连续条件和力平衡条件,然后逐阶求解.算例中,讨论了不同脱层深度和长度对脱层复合材料圆柱壳屈曲和初始后屈曲特性的影响,并与已有文献进行了比较.

不可压缩橡胶薄膜受气压作用的大变形分析

分析了周边固定的橡胶薄膜受气压作用的轴对称问题 ,推导了基本方程 ,并得到了数值解 ,给出了薄膜的应力分布和形变特征。结果表明在大变形情况下 ,橡胶薄膜处于单向拉伸状态。

特低渗透油藏驱替及开采特征的影响因素

应用非达西渗流理论和非线性弹性渗流理论,分析了影响特低渗透油藏驱替及开采特征的主要因素。研究结果表明,启动压力梯度和毛细管压力是影响特低渗透油藏驱替特征的主要因素;而影响特低渗透油藏开采特征的主要因素是储层的弹塑性,即储层的压力敏感性。在特低渗透油藏的开发中应适当缩小注采井距提高驱替压力梯度,采取整体压裂措施减小启动压力梯度,通过气驱或活性水驱油减小毛细管压力,及时补充地层能量以减少压力敏感性对储层的伤害。

橡胶类材料本构关系与DIANA接口的研究

提出了在有限元通用程序DIANA中加入自定义的材料模型的方法 ,并通过编写程序模块实现自定义橡胶类材料模型与DIANA通用软件平台的接口 .将高玉臣提出的两种关于橡胶类材料大变形的本构理论加入DIANA .为了检验自定义模快的合理性 ,本文给出了两个算例的有限元解 ,并与其解析解进行对比 ,结果吻合得很好 .

橡胶楔体与刚性缺口接触大变形渐近分析

利用高玉臣 (1990 )给出的橡胶材料应变能函数 ,对橡胶楔体和刚性缺口接触问题进行了研究 .得到了接触尖点附近奇异性特征及奇异性指数与材料常数的关系 .对导出的渐近方程进行了数值计算 ,得出尖角附近的变形及应力分布 .

凹圈型初始几何缺陷对外压球形封头临界载荷的影响

依据 Koiter非线性弹性稳定性理论 ,分析了凹圈型初始几何缺陷对外压球形封头承载能力的影响。对于凹圈型初始几何缺陷 ,用带高斯指数调制因子的高次 Legendre多项式进行数学描述。由于在基本状态 ,球壳能量泛函的二次变分和三次变分的积分表达式极为复杂 ,在计算程序中需要使用高精度算法。计算结果表明 。