Von Mises屈服准则雅可比矩阵的显式表达及收敛性分析

增量塑性理论中,雅可比矩阵是描述材料应力增量-应变增量关系的矩阵,是有限元程序编译的重点。现有商用有限元软件常采用隐式表达形式编译,因变量与自变量之间的函数关系体现不直观。本文基于弹塑性力学理论,推导了Von Mises屈服准则雅可比矩阵的显式表达。采用Fortran计算机语言编写了UMAT子程序与ABAQUS软件联立求解。通过实例与隐式表达的计算对比,显式表达的计算精度与隐式表达一致,计算收敛性较好。由弹塑性雅可比矩阵的一般形式推导出的Von Mises屈服准则的显式表达雅可比矩阵,力学概念清晰,也便于程序编译。

随机声载荷作用下的复杂薄壁结构Von Mises应力概率分布研究

随机声载荷作用下的某些复杂薄壁结构的振动疲劳属于多轴疲劳,Von Mises应力准则是多轴疲劳损伤分析的一条有效途径。通过对有限带宽高斯白噪声载荷作用下结构Von Mises应力概率分布研究,分析提出Von Mises应力服从双参数Weibull分布或Lognormal分布,并且给出了估算这两种概率分布参数的方法,进而得到了Von Mises,应力峰值概率密度函数,从而为结构的疲劳损伤寿命估算提供依据。在工程应用中采用耦合的有限元和边界元方法计算了某型航空发动机燃烧室火焰筒薄壁结构在随机声载荷作用下的振动应力响应功率谱密度,着重分析了Von Mises应力响应的概率分布特征,并对分析结果采用Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验进行了比较验证。

考虑三向应力效应的最大Mises应力复合断裂判据

通过对脆性断裂过程中开裂扩展机理的分析,提出了径向平面最大Mises应力(RPMS)概念。在平面应变条件下考虑泊松比的影响,对不同应力复合比的I-II复合型载荷作用下裂尖处应力分布进行了分析,以此为基础,考虑裂尖处三向应力状态对断裂过程的影响,将径向平面上的最大Mises应力作为裂纹开裂扩展的控制因素。据此,针对复合型载荷模式,提出了裂尖复合脆性断裂判据及裂纹开裂方向表达式。将计算结果与现有试验或其他理论进行了对比分析,以此验证了该径向平面上最大Mises应力断裂判据的合理性。

随机振动载荷作用下结构Von Mises应力过程的研究

随机振动载荷作用下结构的多轴疲劳分析非常复杂 ,利用VonMises应力准则将多轴应力响应转换为单轴应力是一条简单而有效的途径 ,其关键问题是VonMises应力概率密度函数的确定。本文提出了VonMises应力过程近似服从Weibull分布的假设 ,同时给出了确定Weibull参数的方法 。

平面应变条件下的M-C准则的等效广义Mises变换公式及其应用

基于Mohr-Coulomb准则的等效广义Mises变换理论,推导了平面应变条件下的Mohr-Coulomb准则的等效广义Mises变换公式,该公式能够充分考虑膨胀角的影响,并与Mohr-Coulomb准则精确匹配,能很好的表述岩土体强度特性,可应用于工程实际中。文中对Prandtl经典算例用本文提出的方法进行了有限元分析,结果验证了文中公式的正确性并得出一些有益的结论。

随机振动结构Von Mises应力过程峰值概率密度函数的研究

随机振动载荷作用下结构的多轴疲劳分析非常复杂,利用Von Mises应力准则将多轴应力转换为单轴应力是一条简单而有效的途径。在频域利用Von Mises应力对结构进行多轴疲劳分析的前提是必须获得Von Mises应力过程中应力循环的概率密度函数。本文利用平稳随机过程的穿越分析和极值的概率分析,给出了计算Von Mises应力过程峰值概率密度函数的公式,为进一步进行疲劳损伤及寿命分析打下了基础。

Mises桁架结构的全局分岔和混沌运动

本文通过计算机仿真，观测和研究了Mises桁架的全局分岔和混沌特性。结果表明，对于调和外激励的某一频率和幅值，存在着周期或非周期的特性。混沌对初始条件和参数具有敏感依赖性。

用Mises屈服条件求内边界简支环板在线性荷载作用下的极限荷载

应用 Mises屈服条件分析内边界简支环板在线性荷载作用下的极限荷载。考虑到 Mises屈服条件的非线性 ,文中应用加权余量法进行分析。针对线性荷载的不同分布形式 ,给出极限荷载的计算公式与数值结果 ,画出极限荷载的影响曲线 ,并与最大弯矩极限条件的数值结果进行了比较 。

静力-随机振动复合工况下Von Mises应力的概率分布及强度评估

针对静力-高斯随机载荷复合作用下的线性结构,考察了结构Von Mises应力过程的概率分布,在此基础上,利用中心卡方分布近似研究了一定累积概率(99.73%)水平下Von Mises应力值的计算,提出了静力-随机振动复合条件下的强度评估方法。基于一个数值算例,比较了该方法与Monte Carlo模拟的结果和计算效率,结果表明,该方法具有较高的准确度和计算效率。最后,对目前常用的两种工程近似方法进行了考察,从数学上证明了工程近似方法总是偏于保守,为现有方法提供了理论依据。

一种随机振动Von Mises应力的计算方法研究

针对随机振动中应力的不确定性,采用模态叠加理论推出了线性系统随机振动von Mises应力均方根值和功率谱密度的计算方法;采用该计算方法对一算例结构进行了von Mises应力均方根值和功率谱密度计算,并针对应力计算结果进行了结构随机振动疲劳分析,通过与已有试验结果的对比,验证了方法的有效性。

VonMises分布表的一种插值方法

本文给出ＶｏｎＭｉｓｅｓ分布表的一种插值方法

Von Mises应力约束的连续结构的一种双向拓扑优化方法

本文依照双向进化结构拓扑优化方法(BESO)的基本思路,采用一种双区域技术,设计了一种双向进化拓扑优化方法,将设计区域划分为两个区域:用于显示结构拓扑构型的前台区域以及用于搜索单元可能生长方向的后台区域。根据结构有限元计算确定单元所在区域,并根据不同的区域,增加或删除结构单元,从而获得最优的拓扑构型。文章最后通过数值算例验证了该方法的可行性。

IV模型中变点检测的Cramer-Von Mises方法

目的研究IV模型中变点检测问题。方法基于加权残差部分和(Weighted-CUSUM)的Cramer-Von Mises检验统计量。结果证明了其在原假设和备择假设下的极限性质。结论该检验方法在特征量与跃度非正交性条件下,当δ=1/2具有非平凡势,而当0≤δ<1/2时,则是相合的。

基于广义Mises条件的地基塑性区的确定

在假设土的侧压力系数随倾角线性变化的情况下 ,利用广义 Mises条件和理想弹塑性理论导出了均质地基在条形荷载作用下塑性区发展的控制方程组 ,编制了求解程序。算例结果表明 ,由该法得出的塑性区与由 Mohr-Coulomb极限平衡理论法得出的塑性区差别较大 ,塑性区在较小荷载作用下就已经出现 ;且在荷载增加时主要向下发展 ,两侧塑性区连为一体的趋势不明显。分析原因主要是由于所用的广义 Mises屈服条件内切于 Mohr- Coulomb准则的缘故。考虑了中间主应力的作用和侧压力系数沿倾角的变化 。

用加权余量法求圆板在Mises屈服条件下的极限荷载

应用加权余量法求承受均布荷载的简支与固支圆板在Mises屈服条件下的极限荷载。方法简单 。

δ修正Cramr-von Mises检验的非无偏性(英文)

在简单假设下,证明了对任意给定水平α∈(0,1)和样本容量n,δ修正Cramr-von Mises检验的非无偏性.

非均匀地应力下井壁Von Mises应力及稳定性分析

为分析非均匀地应力作用下井壁Von Mises(米塞斯)应力及其对井壁稳定性的影响,建立了非均匀地应力作用下井壁附近岩石的力学分析模型.根据弹性力学中应力与应力函数之间的关系,应用叠加原理,导出了非均匀地应力下井壁径向应力、环向应力和剪切应力计算公式,分析了非均匀地应力对井壁稳定性的影响,确定了以钻井液密度为自变量的井壁Von Mises应力的二次拟合公式.采用拟合公式计算的井壁Von Mises应力误差小于2.5%,利用该公式可以确定井壁岩石不会破裂的钻井液密度.

用Mises屈服条件求内边界固支环板的极限荷载

对于环板的塑性极限分析,通常应用最大弯矩极限条件。本文应用Mises屈服条件分析内边界固支环板在线性荷载与均布荷载共同作用下的极限荷载。考虑到Mises屈服条件的非线性,文中采用加权余量法进行分析。根据环板屈服时弯矩的边界条件和平衡方程,选取合适的试函数,并用加权余量法中的子域法进行求解。针对线性荷载的不同分布形式,给出极限荷载的计算公式与数值结果,画出极限荷载的影响曲线,并与最大弯矩极限条件的数值结果进行了比较,说明本文结果是合理的。

基于Mises准则导出Tresca准则

基于Mises准则并采用正交流动法则和塑性位势理论求得塑性应变增量。在计算塑性功增量时不考虑s2作用,用能量原理导出Tresca准则,另外还用代数方法导出了s16),从而加r=2r与Lode角之间的关系:s16cos(θδ+π深了对Tresca准则的认识。其研究成果对解释现有屈服准则或提出新的屈服准则有重要的理论意义。

用加权余量法分析固支圆板和环板在Mises屈服条件下的极限荷载

应用加权余量法求出了承受线性荷载的固支圆板和承受均布荷载的内边界支承环板在 Mises屈服条件下的极限荷载的近似值 ,并与最大弯矩极限条件结果进行了比较 ,说明本文计算结果较合理。