基于三参数双τ~2强度理论的厚壁圆筒极限压力分析

为了得到均布载荷作用下拉压同性材料与拉压异性材料厚壁圆筒弹塑性分析全过程的统一解析解,采用三参数双τ~2强度理论对厚壁圆筒进行弹塑性应力分析.通过引用三参数双τ~2强度理论中的极限应力比α与β对拉压同性材料和拉压异性材料进行了统一分析,分别得到了弹性极限压力、弹塑性极限压力以及弹塑性区应力与材料的极限应力比和弹塑性半径的关系式.结果表明,不仅材料的极限应力σt、极限应力比α和β对厚壁圆筒的极限承载能力有影响,而且厚壁圆筒的内、外半径亦与厚壁圆筒的极限压力有关.     

基于统一强度理论的井筒围岩应力分析

在考虑井筒周围岩石的渗流作用和孔隙水压力的基础上,对有效应力进行了修正;基于统一强度理论,充分考虑中间主应力,对井筒周围岩石进行了弹塑性分析,并给出了井筒周围岩石的应力分布表达式和保持井壁稳定的弹性极限荷载及塑性极限荷载的统一解析式。分析结果表明：通过改变统一解析式中的参数,可将其退化为其他强度理论条件下的解析式,所得的统一解适用于不同强度理论条件下各类岩石材料的弹塑性分析;有效应力修正后的极限分析为井壁稳定分析提供了理论依据,具有一定的理论及实际应用价值。     

管板的塑性极限分析

用双剪应力屈服准则分析了管板的弹塑性应力，弹性极限内压力，内压力与弹塑性分界之间的关系，最大内压和最大塑性区的范围。     

西安东门城墙的弹塑性有限元分析

西安东门城墙是我国的重点保护文物,对其研究意义重大,采用俞茂宏统一强度理论建立的弹塑性本构模型对其研究,得到了不同强度准则下的荷载系数－位移曲线,塑性区分布,主应力迹线,弹塑性极限等结构特性,研究表明,不同的强度理论（如Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ理论,广义双剪强度理论和Ｄｒｕｃｋｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ准则）对城墙结构分析有很大的影响。     

园形洞室最小支护抗力和最大允许变形探讨

本文从围岩弹塑性理论基本方程出发,考虑形变压力,松动压力和塑性区围岩粘结力c值降低的影响,通过弹塑性理论推导,建立了塑性区半径与维持围岩塑性极限平衡所需支护抗力的关系,进一步导出了最小支护抗力和最大允许变形的计算公式,并举例说明了计算公式的应用.分析计算表明,是否考虑塑性区围岩c值降低和松动压力,对园形洞室最小支护抗力和最大允许变形计算结果有明显的影响.     

考虑尺寸效应的厚壁圆筒统一塑性极限解

为了扩大传统厚壁圆筒塑性极限理论的应用范围,基于俞茂宏统一屈服准则和应变梯度塑性理论,对由拉压强度相等的线性硬化材料组成的受内压厚壁圆筒进行塑性极限分析,得到考虑尺寸效应的厚壁圆筒统一塑性极限解.该统一解可以适用于各种拉压强度相等的材料,现有相应的传统解均为它的特例.利用得到的统一解,分析圆筒塑性极限荷载的尺寸效应.结果表明,当厚壁圆筒的特征尺寸为μm量级时,塑性极限荷载有显著的尺寸效应.研究厚壁圆筒塑性极限荷载和材料硬化程度的关系,发现塑性极限荷载随着材料的硬化程度增加而增大.     

非均匀强化塑性模型的统一弹塑性本构关系

介绍了三参数统一强度理论和非均匀强化塑性模型，并利用三参数统一强度理论对非均匀强化塑性模型进行推导，得出了其在强化过程中的弹塑性本构关系。所得模型考虑了材料的拉伸强度与压缩强度不等、双轴等压强度与单轴等压强度不等的情况。当取不同的参数b和a时，该本构关系退化为Mohr-Coulomb、Tresca和双剪强度理论等在非均匀强化塑性模型下的本构体系，因而可以适用于各类工程材料和不同的受力情况，有重要的工程应用价值。     

双模量-强度跌落耦合特征下深部围岩应力场演化

深部地下空间开发在深地能源贮存与开采、生态圈与地下生态城市等领域都有着巨大的潜在价值.针对深部均匀应力场作用下圆形硐室开挖,采用拉压双模量理论和弹性-脆性-理想塑性本构模型,推演了不同远场应力和内压力下围岩的应力解析解及塑性区边界方程,详细分析了围岩弹塑性应力场和塑性区随弹性常数比及残余强度系数的变化规律.结果表明:内...     

薄圆环极限荷载统一解

采用双剪统一强度理论,考虑材料的拉压性能差异,对薄圆环进行弹塑性分析,得出了极限荷载统一解,利用此解可以合理地得出不同材料的相应解,现有的Tresca、Mises、Mohr-Coulomb、双剪强度理论等解是本文统一解的特例。结果表明,拉压性能差异对薄圆环的极限荷载有明显的影响,利用本文解,能充分发挥材料性能,减轻结构重量,取得多方面的效益。     

材料强度通用方程式的探讨：椭圆抛物面准则的推广应用

本文用椭圆抛物面作为复杂应力状态下材料强度的破坏面。这一破坏面模式用某些混凝土双向和三向实验研究资料验证,符合得较好,同时,第一、第四强度理论均可从上述模式中导出。因此,它可以连续描述脆性断裂到塑性流动破坏的完整过程,把脆性与塑性材料的极限强度公式统一在同一方程之中。本文讨论了诸主要强度理论与椭圆抛物面模式的关系。     

显微组分的残炭类型及其燃烧方式

本文依据沉降炉和一维煤粉燃烧特性试验,对不同显微组分的残炭类型及其燃烧方式进行了详尽的探讨。结果表明,薄壁煤胞、厚壁煤胞和网状炭由镜质组形成,在燃烧过程中以等直径方式进行。碎屑炭、结构炭和未熔炭由惰性组演变而来,它们的燃烧服从于等密度方式或混合型方式。     

厚壁螺旋管强度试验研究

通过应力测定和爆破试验，对厚壁螺旋管进行强度研究。结果表明：光管成型加工成螺旋管后，虽然爆破强度不会下降，但其应力分布变得复杂，既存在拉应力又存在压应力，且方向也不一致。最大应力发生在螺旋管的根部，为拉应力。与光管比，螺旋管中的应力分布明显劣化，最大应力是成型前的8倍多。最后指出螺旋管的允许工作压力应综合考虑爆破强度、应力状态和使用环境等因素确定。     

厚壁圆筒的弹粘塑性解

证明了厚壁圆筒在ｔ＝～＋瞬时的响应是弹性的,并且随着时间的增加弹粘塑性解答趋向于理想弹性解答。     

含统一屈服面的非饱和黏性土弹塑性本构模型

首先将非饱和土巴塞罗那基本模型(Barcelona basic model,BBM)中的加载湿陷(loading collapse,LC)屈服面和吸力增加(suction increase,SI)屈服面统一为一个光滑的屈服面,然后基于弹塑性理论导出相应的弹塑性本构模型.统一屈服面的优点是可以进行LC屈服和SI屈服二者之间的耦合分析,即能模拟净应力和吸力同时变化的加载路径.此外,由于所建模型的屈服面没有尖点,因而可以简化数值模拟计算.所建模型共有14个参数,其中12个与非饱和土的物理力学性质和塑性屈服特性有关,另外2个与土的塑性硬化特性有关,所有参数都可通过非饱和土室内控制吸力的三轴等压和剪切试验确定.所建模型的模拟结果与本次试验研究及已发表文献中试验数据的对比表明,二者之间有较好的吻合,说明所建模型的合理性及有一定的实用价值.     

线性分布压力作用下开口厚壁圆筒空间轴对称问题的解析解

构造了一个新应力函数,使其满足双调和函数和对应的边界条件。应用所构造的应力函数推导出厚壁圆筒内外壁在线性分布压力作用下的解析解。通过对解析解分析,当厚壁圆筒长l→∞时可得到著名的Lam e公式。所得结果不仅能够适用于厚壁圆筒受均匀压力的情况,也适用于线性分布压力的情况。     

方圆管固定短芯棒拉拔工艺分析

运用非线性有限元软件ABAQUS对ITER计划导体套管成形工艺进行模拟仿真,得到稳定拉拔阶段的等效塑性应变、轴向和径向应力以及接触压力的分布规律,并分析了拉拔力和拉拔成形过程中能量的分布变化。结果表明,采用优化后的工艺参数拉拔成形时可得到套管内外表面质量较好的产品,从而解决了拉拔工艺中材料内径缩孔和裂纹缺陷的问题。     

超超临界锅炉过热器管超温蠕变应力松弛规律研究

超超临界锅炉高温过热器集箱出口区域的过热器管易处于超温运行的环境,产生蠕变应力松弛导致材料失效.基于Norton蠕变模型,以烟气温度750℃、蒸汽温度600℃、蒸汽压力26 MPa的运行工况,模拟T91过热器管壁在长时间热诱导中产生的应力松弛行为及蠕变分布.模拟结果显示,过热管应力松弛现象首先发生在管内壁面,随着时间累...     

铝合金管坯低熔点塑性介质挤胀成形力学特征

为了揭示管坯低熔点塑性介质挤胀成形力学特征,对铝合金管坯低熔点塑性介质挤胀成形工艺过程进行了研究.将低熔点塑性介质作为传力介质填加到管坯的内腔里,两个水平冲头在挤压管坯的同时挤压管坯内的塑性介质,使其在受挤压过程中自行封闭,自行产生高压,在管坯两端轴向挤压力的共同作用下,最终将管坯挤胀成形为空心构件.研究结果表明:低熔点塑性介质挤胀成形时管坯和塑性介质两种材料同时发生塑性变形,管坯的变形流动是塑性介质的内压和冲头轴向挤压共同作用的结果,采用该工艺可以成形各种异型截面的空心构件.     

用边界元法计算厚壁圆筒的应力强度因子

本文用边界元法研究了在自增强残余应力作用下具有径向内表面单裂纹与对称双裂纹的厚壁圆筒的应力强度因子.文中采用了加载理想弹塑性、卸载为同时具有Bauschinger效应和应变硬化的材料模型.