基于滑移线场的闭挤式精冲主冲力计算及实验验证

目的研究基于滑移线场的闭挤式精冲主冲力计算,为后续的仿真模拟提供理论基础。方法根据闭挤式精冲的成形特点,建立闭挤式精冲坯料变形区的力学模型,通过处理刚塑性体平面应变问题的方法,利用滑移线理论建立闭挤式精冲的滑移线场,通过该滑移线场的建立计算冲裁过程中的主冲裁力。结果滑移线法计算出的结果,并通过精冲实验进行了验证,实验得到冲裁力的大小与滑移线法所计算出的冲裁力相差0.8%,经过分析,认为误差的存在主要由摩擦力的忽略及材料被视为刚塑性材料所致。结论滑移线法计算冲裁力是比较适用的,为闭挤式精冲的工艺参数提供了较为精确的计算方法。     

统一滑移线与有限元求解路基极限荷载

应用统一强度理论和统一平面应变滑移线场理论对路基的极限荷载进行了分析,得到了统一滑移线解,此结果考虑了材料的拉压异性和中间主应力的效应,对于岩土类材料有很好的适用性。同时用大型有限元软件Ansys进行了数值分析并与统一滑移线场的计算结果进行了比较,二者接近,证明了统一平面应变滑移线场理论能较真实地反应岩土结构的受力情况,说明用统一强度理论求解路基极限荷载是可行的。     

参变量积分在拉拔滑移线场中的运用

对断面减缩率ε=(H-h)/H=2sinθ/1+2sinθ的拉拔滑移线场边界滑移线引进参数方程并进行换元积分求得静水压力P的分布函数。模角θ=30°的计算实例表明上述方法求得结果与传统方法计算结果一致。     

用参变量积分法求解具有角形深切口板条纯弯曲的极限弯矩

本文针对单边和双边具有角形深切口板条纯弯曲问题的滑移线场,在其塑性区边界滑移线上分别引进参变量 s 与 t,然后采用参变量积分法求解出应力间断点 C 的位置及极限弯矩,计算结果与参考文献中传统解法的结果一致。     

基于非关联流动法则的滑移线场及上限法研究

当前岩土材料的滑移线场理论及上限法中都广泛采用经典塑性理论中的关联流动法则,由此得出应力特征线与速度滑移线一致的结论。而试验得知,岩土材料并不服从关联流动法则,因而应力特征线与速度滑移线不可能重合。文章分析了基于关联流动法则的滑移线场及上限法中存在的问题,根据广义塑性理论推导了基于非关联流动法则的滑移线场及上限法,消除了现行滑移线场理论及上限法理论中的种种矛盾。     

椭圆盒形拉延件合理毛坯的研究

利用保角变换由圆筒件拉延凸缘区的对数螺线推出椭圆盒形拉延件的滑移线方程,理论证明所求场满足边界条件和正交特性,并且与数值积分法的计算结果相当接近,最后给出了椭圆盒形拉延件合理毛坯的确定方法.     

平面应变复合挤压金属变形规律的研究(Ⅱ)

本文在试验的基础上应用滑移线场理论对平面应变复合挤压金属的变形规律作了进一步研究。文章讨论了正、反挤压变形程度和坯料相对高度对金属变形模式的影响及确定最可行物理平面上滑移线场解的基本原则。文章还给出了复合挤压分流点位置及金属材料分配量的计算公式。试验结果与理论分析一致。     

滑移线场理论与板的冲切破坏机理

按照“压陷滑移”假设,将滑移线场理论运用于求解混凝土板载,澄清关于冲切工作机理的某种误识。     

平面应变复合挤压金属变形规律的研究(Ⅰ)

本文在实验的基础上,应用滑移线场理论对平面应变复合挤压金属的变形规律进行了研究,划分了六种不同类型的变形模式,建立了相应的物理平面上的滑移线场。试样的流线、网格变化及硬度分布所显示的变形区范围和理论分析一致。     

整体-局部弯曲模型及其在简支组合梁中的应用

为建立钢-混凝土组合梁界面滑移及考虑界面滑移的挠曲线计算模型,基于Bernoulli梁理论和剪力连接件线性剪力-滑移模型,从梁体平衡方程、几何方程和物理方程出发,建立了基于全微分的截面弯矩和剪力分配计算方法,提出了适用于组合梁变形分析的整体-局部弯曲模型,通过引入整体弯矩分配系数,建立了组合梁界面滑移及挠度控制方程。将整体-局部弯曲模型应用于简支组合梁变形分析,利用MAPLE软件对其进行求解,得到了均布荷载、跨中集中荷载、对称集中荷载三种荷载工况下的简支组合梁界面滑移公式与挠曲线方程,与国内外已有试验结果和相关研究成果相对比,结果表明该文计算结果与实际情况吻合较好。     

用滑移线理论确定工件塑性区的一种方法

在分析了变形体和模具的接触特点和接触面金属的流动应力与应变特点的基础上,在考虑接触摩擦为最大剪应力K的情况下,绘制出接触面的滑移线场,应用滑移线理论求解出接触金属进入塑性区的极限载荷,并以此为标准来判断接触金属是否进入塑性区.     

杜芬型滑移系统自由振动分析

研究了杜芬型滑移系统的自由振动特征.推导了系统自由振动停滞区和相轨线的解析表达式,计算分析了滑移振动停滞区长度、相轨线及残余滑移的变化规律.结果表明,停滞区长度随摩擦系数单调增加而随线性与非线性恢复力参数单调减小;振子最终停滞的位置具有随机性,残余滑移在整个停滞区间内呈均匀分布.     

平面应变模具尺寸差对金属流变及其力能的影响

采用MARC/Superform有限元软件对平面应变压缩过程进行了二维有限元分析,分析了上下模具尺寸不相等时,对金属流变规律及其力能参数的影响.同时应用滑移线场理论对端部的滑移线场进行了分析,分析了金属的流动情况,进一步验证了有限元模拟结果的可靠性.研究结果显示:模具尺寸相等时,金属流动呈现对称分布;当上下两个模具尺寸不等时,金属流动呈现非对称分布,有剪切变形产生.而且随着模具尺寸差的增大,其交叉剪切变形越严重,总压力也增大,平均压力相对降低,这与异步轧制过程类似.所研究结果为异步轧制过程提供了一种新的物理模拟方法.     

滑移索结构分析的精确三维有限元法

针对现有滑移索结构分析方法适用范围有限、精度不高的缺点,提出了一种通用、高精度的三维滑移索单元法。基于悬链线理论和Euler-Eytelwein公式,同时考虑了温度效应和滑动摩擦,分别建立了已知单元无应力索长和已知张拉力的三维滑移索单元的基本方程组;利用矩阵微分从单元基本方程组导出了单元的切线刚度矩阵;建立了滑移索结构从张拉到后期加载的全过程精细化分析流程,可实现自动调用建立的各类索单元,准确分析各滑移点的摩擦;通过3个算例的计算及与现有理论解、数值解和试验结果的比较来验证该文所提出方法的可靠性和有效性。结果表明,该文提出的三维有限元法准确可靠,计算效率较高,适用于工程中各种滑移索结构的高精度非线性分析。     

微尺度效应对聚合物熔体壁面滑移影响的研究

在分析聚合物熔体的壁面滑移机理和微通道中尺度效应对壁面滑移的影响基础上,通过对Hatzikiriakos所建壁面滑移模型滑移系数的修正,建立了微通道的壁面滑移模型.采用修正前和修正后壁面滑移模型,通过数值模拟,计算出了直径为0.5mm的微通道中在不同剪切速率下的滑移速度和压力降.对比计算结果,修正后的滑移模型计算出的滑移速度减小了,而压力降增加了.通过与试验测得的压力降对比,根据修正后的壁面滑移模型计算出的压力降更接近试验值.     

混凝土夹芯板滑移与变形的理论计算及分析

对均布荷载作用下简支混凝土夹芯板的滑移及其对混凝土夹芯板变形挠度影响的理论计算进行了研究和分析,推导出了简支混凝土夹芯板的滑移和变形挠度的理论计算公式,该公式既能描述混凝土夹芯板的滑移规律,也能体现滑移对混凝土夹芯板变形挠度的影响。同时推导出了开裂弯矩的计算公式,确定了滑移和变形挠度计算公式的适用范围。通过与试验和有限元分析结果的比较表明:理论公式计算的结果与试验和有限元分析结果较吻合,可以在实际工程中用来计算混凝土夹芯板的滑移和弯曲变形。     

考虑摩擦的滑移索结构理论计算方法

滑移索结构在工程中有广泛的应用,目前分析此类结构仍主要以数值方法为主,缺乏理论解析计算方法.且其滑移计算分析时必须充分计入几何非线性和考虑摩擦的影响.该文基于悬链线理论,推导了单索无应力索长的一元解析表达式;在此基础上,引入Euler摩擦公式,根据滑移时总无应力索长不变和张力平衡特性,分别建立了自重和集中荷载下的多跨连...     

采用矩阵算子法建立滑移线场网络的精度特点和不同计算方法的求解精度比较

和其他近似数值方法(如弦线法)不同,矩阵算子法建立滑移线场网络的精度和分度(间)角无关,而取决于方阵阶数(级数展开式截留项数)。阶数 N=6,一般可获得五位准确数值;N=6～10,计算工作量增大,精度提高不明显;N 小于6,精度明显下降。本文对矩阵算子法求解精度特点进行了理论分析和计算验证。并在电子计算机上,对四种计算方法——近似公式法,弦线法,曲率半经法和矩阵算子法——的求解精度进行了比较。     

单晶γ-TiAl合金微观滑移机制的研究

针对单晶γ-TiAl合金微观滑移机制方面研究的不足,建立了单晶γ-TiAl合金单轴拉伸时晶体滑移几何模型,根据几何模型中各夹角之间的几何关系和由Weiss晶带法则给出的滑移方向,计算出了单滑移系中各个滑移方向上的Schmid因子;通过对比计算结果发现在设定条件下晶体更易产生滑移的方向为(001)[01-1]和(11-1)[110];在由主滑移系和交滑移系组成的双滑移系同时开动时,计算出了临界外加拉伸应变为0.633;通过数值模拟验证了所给出的单晶γ-TiAl合金单轴拉伸时的微观滑移机制的正确性。     

钢-混凝土组合梁界面滑移剪切变形的双重效应分析

组合梁界面滑移将减小组合梁刚度,增大变形,影响构件性能。同时组合梁往往重载,具有较小的跨高比,剪切变形不可忽略。根据最小势能原理和变分法,建立了同时考虑滑移效应和剪切变形双重作用的挠度滑移控制微分方程,分析了滑移引起挠度增大的原因,求得了集中荷载和均布荷载作用下的挠度和滑移的解析表达式。该方法物理意义明确,推导过程简单,计算结果与实测结果吻合良好。推导了不同荷载作用下的滑移效应附加弯矩,利用附加弯矩表达公式,可直接利用结构力学挠度计算公式计算滑移对挠度的影响。