平面应变Ⅰ型裂纹弹塑性分析的一种方案

本文给出了一种求解平面应变Ⅰ型裂纹弹塑性近似解析解的一种方法.     

弹塑性幂硬化材料裂纹尖端场的高阶渐近分析

本文对平面应变状态下弹塑性幂硬化材料的裂纹尖端应力应交场,进行了严格的高阶渐近分析,得到了裂尖应力场渐近级数展开式前四项或前五项的全部解答.分析表明,当1.63.7时,弹性性质的影响将会进入比四阶更高的应力场,而此时四阶场则是独立的特征场.分析还表明,只要 n>1.6,三阶应力场总是不独立的,它的幅值 K)3不是与一阶场的 K₁相关,就是同时与 K₁和 K₂相关.最后还将所得结果与已有的有限元数值结果作了比较,两者符合得相当好.     

独柱式桥塔在冲击作用下的弹塑性时程分析

建立了独柱式桥塔结构的弹塑性动力学模型,并选择了脉冲荷载对结构进行加载计算。计算结果表明,桥塔结构受冲击作用后,层间残余位移的分布情况与冲击荷载作用位置有关。桥塔各部位的层间位移对冲击荷载的敏感性不同。相比塔的中部,塔的顶部和底部的层间位移对冲击荷载的敏感性更高。     

弹塑性损伤问题的自洽分析方法

基于不可逆热力学理论和内变量理论，提出平均意义下的Ｃｌａｕｓｉｕｓ＿Ｄｕｈｅｍ不等式方程·与以往弹塑性空洞损伤研究不同，本文旨在利用自洽分析法建立起既考虑空洞形状影响又考虑空洞之间相互作用的场方程，并使之能够处理空洞体积比较大的弹塑性损伤问题·     

反平面裂纹在裂纹自由表面附近的弹塑性分析

裂纹自由面附近的弹塑性场和弹塑性边界是裂纹弹塑性分析的重要内容,但现有的方法难以对其进行有效描述．该文发展了裂纹线场分析方法的研究思路,将裂纹面视为裂纹线的拓展部分,对理想弹塑性Ⅲ型裂纹进行了裂纹面附近弹塑性场的分析,得出了裂纹面附近弹塑性应力场、塑性区长度和弹塑性边界的单位法向量．分析结果表明,可放弃传统的小范围屈服条件．     

带相变的铸坯热弹塑性应力分析基本方程

本文讨论了温度、相变、应力间的耦合关系，给出了铸坯在考虑相变时的热弹塑性蠕变的本构关系，以及计算铸坯内应力的有限元迭代公式。     

考虑损伤效应的正交各向异性板的弹塑性后屈曲分析

基于弹塑性力学和损伤理论,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,该准则无量纲化后与各向同性材料的Mises准则同构,进而建立了混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性损伤本构方程和损伤演化方程．基于经典非线性板理论,得到了考虑损伤效应的正交各向异性板的增量型非线性平衡方程,且采用有限差分法和迭代法进行求解．数值算例中,讨论了损伤演化、初始缺陷对正交各向异性板弹塑性后屈曲行为的影响．数值结果显示了弹塑性后屈曲与弹性后屈曲的不同,并且损伤和损伤演化对板的弹塑性后屈曲的影响不可忽略．     

梁的弹塑性大挠度数值分析

采用分层法研究Timoshenko型直梁的弹塑性大挠度数值问题,由TL列式法建立梁的非线性平衡方程,采用mNR法求解.详细介绍了单元的切线刚度矩阵形成过程及求解步骤.解的情况令人满意.     

一种有效的分析弹塑性问题的边界元法

本文提出了一组有效的边界元公式.该公式通过利用一个新的变量,使核函数仅具有lnr(r为源点和场点的距离)的较低阶奇异性,从而,在积分点的传统位移和应力公式的奇异性得到降低,且原公式中影响应力计算精度的边界层效应得到消除.同时,也避免了难于计算的参数C.将该方法应用到弹塑性分析中,数值分析结果表明该公式具有明显的优势.     

裂纹面任意点受反平面集中力时裂纹线场的弹塑性分析

本文采用线场分析方法,对理想弹塑性Ⅲ型裂纹无限板,在裂纹面上任意点受一对集中力的情形,进行弹塑性分析。本文的分析完全放弃了小范围屈服条件,其结果在裂纹线附近足够精确。     

Ⅱ型平面动力裂纹线场的弹塑性精确解

本采用线场分析方法对理想弹塑性Ⅱ型平面应力裂纹裂纹线附近的应力场及弹塑性边界进行了精确分析，本完全放弃了小范围屈服条件，探讨了弹塑性边界上弹塑性应力场匹配条件的正确提法，通过将裂纹线附近塑性区应力场的通解（而不是过去采用的特解）与弹性应力场的精确解（而不是通常的裂尖应力强度因子Ｋ场）在裂纹线附近的弹塑性边界上匹配，本得出了塑性区应力场，塑性区长度及弹塑性边界的单位法向量在裂纹线附近的足够精确     

弹塑性损伤结构耦合分析的虚功原理和线性互补解法

从弹塑性损伤力学的瞬态边值问题的虚位移原理出发,利用有限元技术,导出了弹塑性损伤结构分析的线性互补方程,并给出了有限元算法.这一方法适用于解决硬化、软化及非关联流动等非线性材料的损伤结构分析.     

悬臂梁在倾斜载荷作用下的弹塑性大挠度分析

作为Plastica理论[12]的应用,本文分析了理想弹塑性矩形截面梁在自由端承受倾斜集中力作用时塑性区扩展阶段的大挠度变形.着重讨论了集中力的倾角对弯曲形状、载荷—挠度关系及塑性区长度的影响.结果用解析解和数值解同时给出.     

带空洞损伤的古典压力容器问题

本文根据微弹性结构线性理论研究了带空洞损伤的压力容器问题．解答是准静态的，其应力场为古典弹性力学关于球体对称压力容流问题应力解答，位移场和损伤场具有由于考虑损伤而表现出体积粘弹性特点．     

地下结构和岩土介质弹塑性耦合分析的摄动半解析法*

本文研究了一个用于物理非线性相互作用分析的有效的数值方法。结构和介质耦合分析的弹塑性问题可用摄动法转化为几个线性问题,然后对相应的线性问题分别用有限条和有限层法分析地下结构和岩土介质以达到简化计算的目的。这种方法用了两次半解析技术——摄动和半解析解函数——将三维非线性耦合问题化为一维的数值问题。此外,本法是半解析法结合解析的摄动法应用于非线性问题的新进展,同时也是近年来发展的摄动数值法的一个分支。     

理想弹塑性Ⅲ型扩展裂纹的全新和精确分析

本文采用线场分析方法对理想弹塑性Ⅲ型准静态扩展裂纹进行了分析.本文的意义在于突破了小范围屈服理论的限制.通过求得裂纹线附近塑性区应力和位移率的通解,并将此通解(而不是过去一直采用的特解)与弹性场的精确解(而不是线弹性奇异K场)在裂纹线附近的弹塑性边界上匹配,本文得出了裂纹线附近塑性区的应力变形场、塑性区的长度及弹塑性边界的单位法向量的全新和精确解答.本文的分析放弃了小范屈服理论的所有近似假定并且不再附加任何其它的近似假定,本文的结果在裂纹线附近是足够精确的.本文的结果表明:对理想弹塑性Ⅲ型准静态扩展裂纹,不存在“定常扩展状态”,且裂纹线附近塑性应变不存在奇异性.本文还对裂纹稳定扩展过程讨论了两种重要情形.     

干气密封环端面结构参数正交优化及热变形研究

泄漏是干气密封失效的主要形式,而密封环端面又是主要的泄漏通道.针对特定工况,利用密封环的结构参数对密封气膜性能的影响程度,通过有限元正交仿真,来优选密封环的端面结构参数;另外,利用稳态热分布的有限元仿真,通过热-结构耦合,获得密封动环的热变形及动环材料属性对密封特性的影响关系.研究结果显示,除弹性模量之外,导热系数、Poisson(泊松)比和热膨胀系数均与密封动环的热变形成拟线性关系.研究结果对干气密封环的优化设计具有指导和参考价值.     

扩展裂纹尖端弹塑性场的仿真模拟

通过对紧凑拉伸试样裂纹扩展实验的有限元仿真模拟以及对中心裂纹试样和三点弯曲试样的精细有限元计算和分析,证实了稳态扩展裂纹尖端附近环形区内应力场三参数J-k₂-Q表征的有效性。研究结果进一步表明:在扩展裂纹尖端附近的环形区域内,因试样几何类型的不同,存在着不同类型的双参数主导区。对紧凑拉伸试样和弯曲裂纹试样,在裂关附近环形区内存在着J-k₂主导区;而对中心裂纹试样,在裂尖附近环形区内则存在着J-Q主导区。在一般情况下,应由J-k₂-Q三参数表征。     

夹层结构杆在弹性基础上的弹塑性变形

对位于弹性基底上的、具有可压缩非线性芯子的3层弹塑性杆的弯曲问题进行了研究．研究分析了由2个受力层和1个芯子层组成的3层构件的力学响应．解决了位于弹性基底上的3层杆弯曲的复杂问题．对所给出的弹性解法进行了收敛性检验,以保证该弹性解是可以接受的．计算结果表明,材料的塑性和物理非线性对位于弹性基底上的夹层结构杆的变形影响很大．     

弹塑性问题线性互补方程的凝缩解法

本文提出了将由变分不等方程导出的弹塑性问题的线性互补方程采用凝缩求解的方法,在避免了迭代计算所节省的时间之外又进一步大大节省了计算时间,极大地提高了对大型结构进行弹塑性分析的效率。