线性强化材料索网结构的变分解法

对线性强化材料的单索及索网结构推导出变形协调方程与应变能表达式，并用最小势能原理求解索网结构的变形及水平张力。     

弹塑性索网结构的最小势能原理

本文在同时考虑弹性和塑性强化条件下，推导出一般索网结构的变形协调方程和最小势能原理表连式，进而可以求解索网结构。     

冻土弹塑性各向异性损伤模型及其损伤分析

基于不可逆热力学理论,通过引入能考虑冻土体积变形的塑性势函数,得到冻土弹塑性各向异性损伤本构方程,在与损伤张量对偶的广义力——应变能释放率空间中,构造了损伤累积势函数,并导出各向异性损伤演化方程。应用此模型分析冻土三轴试验资料,计算结果与试验吻合较好。计算结果表明:(1)冻土变形过程中的弹性损伤只占总损伤量的很小一部分,绝大部分损伤发生在塑性变形阶段;(2)围压的增大,有助于冻土结构的强化,从而减少冻土结构的总损伤量。     

压弯构件恢复力模型骨架曲线的研究

恢复力模型选择是结构抗震中一个很重要的问题。将截面的内力与变形看作广义的应力与应变,运用塑性位势理论、流动法则、强化模型和混凝土屈服准则,从理论上推导出压弯构件力和变形之间的关系,即恢复力模型的骨架曲线。结合建筑规范得到方程需要的参数。经验证本文模型和试验能够较好地吻合。     

幕墙钢索张力和位移有限分析计算及实验的研究

阐述幕墙钢索(单索)在多点荷载作用下的变形,建立钢索变形后的平衡方程、位移方程和弹性变形位能与外力作功方程,用有限分析法由n+5变元非线性方程组寻求数值解。研制单索结构有限分析计算软件,并进行实验验证其计算结果,最后给出算例。     

黏土的结构性定量化表征及其弹塑性本构模型研究

结构性可增强土骨架的稳定性,在相同的应力条件下,结构性土与重塑土相比可保持更大的孔隙比.从结构性土的形成过程出发,详细分析了结构性对土体变形特性的影响及变形过程中结构性的衰退规律,提出了土体结构的定量化表征参数——相对结构度,并给出了该变量在土体变形过程中的演化方程.随后基于该参数推导了结构性土的体变方程,该方程反映了...     

线性强化材料悬索及索网计算

本文探讨具有强化效应的材料,即物理关系为σ=σ_s E_1(ε-ε_s),材料单索在分布荷载和索网在节点荷载作用下的平衡方程、变形协调方程.文中给出求解方法和算例,并与弹性效应的索网比较,说明合理利用材料强化效应的优点.     

大跨度桁架几何大变形结构分析的一种数值方法

基于ANSYS平台的二次开发,针对桁架结构几何大变形分析问题提出了一种有效的数值算法。主要思路为:采用两步交替迭代逐步逼近,使平衡状态与变形状态协调、统一,建立并求出变形后的平衡方程及其解;也就是说,首先由已知杆件内力建立计算节点位移的连续方程并求解,然后由已知节点位移建立计算杆件内力的平衡方程并求解,通过多次迭代求得平衡状态与变形状态协调统一的非线性大变形结构分析的精确解。本文方法在整个求解过程中仅需做一次结构分析,此在几何大变形桁架结构的优化设计中更突显其优点。本文方法对扁桁架、大跨度桁架尤其有用。通过编制相应的ANSYS二次开发程序,并由数值算例验证了本文方法的可行性、计算精确和计算效率。     

幕墙索网结构荷载分配系数和钢索位移及张力的计算

建立汇交于网点的幕墙钢索变形后的平衡方程、位移协调和弹性体变形势能驻值方程,用有限分析法将非线性方程组寻求局部解析解,导出作用在网点的荷载分配系数,设计索网结构有限分析计算软件并给出算例。     

球扁壳结构内力计算的精确方法

本文提出球形扁壳结构内力计算的精确方法——步进求和法。即将球扁壳（大、小挠度）变形划分若干段，用带有初挠度的小变形满足每段的方程。将偏微分控制方程化为三次代数方程，获得结构内力的精确解。文中用算例说明球扁壳大挠度、小挠度控制方程的步进求和算法，并与其它近似解法比较其精确性。     

冷弯型钢的冷作强化及其利用

本文解析推导出计算冷弯型钢棱角部分屈服强度的两个公式，进而推导出简便实用的全截面屈服强度及设计强度的计算公式，能较好地满足工程应用的需要，适用于厚、薄壁冷弯型钢以及不同的内曲率半径厚度比（ａ／ｔ）的棱角和不同的成型方法。     

基于内变量热力学的岩石蠕变与应力松弛研究

 蠕变变形和应力松弛是岩石材料固有的时效特性,与岩石工程的长期稳定性密切相关。基于Rice不可逆内变量热力学理论对岩石蠕变和松弛本质上的一致性问题进行了研究。给定余能密度函数和内变量演化方程建立基本热力学方程,通过不同约束条件构建黏弹–黏塑性蠕变和应力松弛本构方程。黏弹性本构方程具有普遍性,能包含经典元件组合模型的黏弹性本构方程;黏塑性本构方程考虑材料变形过程中的硬化效应,更加符合实际情况。蠕变和松弛是岩石材料在不同约束下的外在表现,但两者具有相同的非平衡演化规律,本质上具有一致性。蠕变与应力松弛本构方程基于相同的基本热力学方程,可以相互转化,且方程参数相同,因此可以通过蠕变方程和蠕变试验结果对材料的松弛特性进行分析。最后通过模型相似材料单轴蠕变加卸载试验和应力松弛试验对这一思想进行了验证。     

各向异性广义塑性力学的规范空间理论

首先基于规范空间固体力学框架,重塑了含有多重屈服面模型的广义塑性理论,研究了各向异性广义塑性力学的基本规律,包括模态屈服面、各向异性强化条件、增量型模态塑性流动方程以及各向异性塑性加卸载准则等,并由此得到了各向异性弹塑性动力学波动方程和静力学基本方程;然后,讨论了各向异性弹塑性波的传播性质,证明了各向异性弹塑性静力学也存在应力增量势函数;最后,讨论了各向异性弹塑性力学的具体结果。     

多轴循环塑性双界面本构模型研究

地震作用具有很大的随机性和不确定性,为准确描述结构在强震作用下的弹塑性反应,基于循环塑性理论框架,提出了改进的双界面本构模型,对屈服面及边界面的平移运动和变形演化方程进行改进,并通过在塑性应变空间中引入一个记忆面来考虑材料对应变加载历史的硬化记忆效应。模型参数均可通过单轴拉伸及单轴滞回试验曲线标定。研究结果表明：该模型能准确地预测多轴任意路径加载下多晶体金属材料的屈服平台段、Bauschinger效应、循环硬化、棘轮效应、记忆效应等行为;将预测结果与各类金属及合金材料的试验结果进行对比,二者的最大正应力、剪应力的预测误差分别在2%、4%以内,验证了模型的适用性,其可为精细化弹塑性分析提供理论依据。     

Buckling and deformation of Hollomon's power-law tubes

A long, thin, inextensible cylindrical tube made of Hollomon's power-law material acted upon by a uniform normal pressure is considered. The nonlinear boundary value problem that governs the equilibrium states of such a tube is formulated as a differential system of equations. Perturbation solutions are obtained for the cases of small pressure values in the neighborhood of the critical buckling pressures. Numerical solutions based on a special initial value problem Matlab solver, Newton's and shooting methods are obtained. The results show that a high strength material tube deforms similarly to an elastic material tube for values of strain hardening exponent.     

剪胀和破坏耦合的节理岩体本构模型的研究

 摘要：根据节理岩体切向加载作用下的变形机制,把微凸体在磨损破坏过程中引起的剪胀软化现象和伴随的强化现象分开考虑,提出一种新的本构模型。试验结果表明,在法向和切向载荷共同作用下,由于微凸体的爬坡和啃断作用,节理岩体均会发生一定程度的剪胀和磨损,累积到一定程度就产生软化现象,在此引入一个初始剪应力概念体现上述特征。另一方面,由于破碎颗粒的碾压和迁移作用,使得抗剪力学行为由微凸体粗糙度控制逐渐转变为由结构面上形成的紧密夹层的力学行为所控制,抗剪强度提高,在此通过弹塑性随动强化模型来体现这一变形行为。当随动强化模型与初始剪应力相结合时,即为节理岩体切向加载作用下的剪应力–切向位移本构关系。通过对各种已有试验曲线的对比分析,验证该模型的正确性。     

Elastoplastic buckling of circular annular plates under uniform in-plane loading

This paper deals with the elastoplastic buckling of a circular annular plate, with various axially symmetric boundary conditions and uniform axially symmetric in-plane radial loads on the inner and outer edge. The analysis is based on the standard linear buckling equations and the material behaviour is modelled by the small strain J₂ flow and deformation theories of plasticity where an elastic linear hardening rheological model of the material is considered. The solutions are obtained using the equilibrium approach where the governing differential equation is solved by the finite difference method which leads to the determination of eigenvalues of a homogeneous system of linear equations. Elastoplastic buckling loads for axially symmetric and asymmetric buckling shape modes with m waves in the circumferential direction are calculated and compared for both theories of plasticity. For one case, an experiment was performed and the results were compared with theoretical predictions.     

粘土固化浆液固结过程的SEM研究

分析了粘土固化浆液中各组分的水化反应过程以及固化剂的催化机理,用ＳＥＭ方法研究了粘土固化浆液固结过程中的中间产物和反应产物的微观结构,证实了固化剂的催化机理。在此基础上,提出了粘土固化浆液的固结模型。     

Effect of strain hardening on the buckling of structural members and design codes recommendations

Some aspects of buckling behaviour of structural elements made of nonlinear materials with strain hardening, for which the stress–strain law has no yield plateau (stainless steels, aluminium alloys and others) are discussed. Considering compressed bars and plates made of materials with linear and nonlinear strain hardening, on the basis of tangent modulus theory and the deformation theory, we show that there exists a “threshold” value of the hardening factor below which the hardening does not influence the limit load. But if the hardening factor exceeds the threshold value then the hardening significantly increases the limit load and this increasing is not properly accounted for in some worldwide design codes.