空间主动土压力双剪统一解的简化计算

基于双剪统一强度理论,将作用在挡土墙上的土压力视为空间问题,推导出空间主动土压力双剪统一解的简化计算公式,讨论了中间主剪应力影响系数对主动土压力及其参数的影响,并与已有文献的实例进行对比分析.计算结果表明:推导出的土压力及土压力系数公式可适用于各种不同特性材料的空间土压力简化计算;得出的解具有广泛代表性;随着中间主剪应力影响系数的增大,空间主动土压力减小,土压力系数及土压力作用点距墙顶的竖直距离均略有减小;通过变换中间主剪应力影响系数值可获得一系列的解;在工程运用中可根据土质和工程的实际情况,适当选择统一强度参数来确定土压力的大小.     

挤密桩爆扩成孔及夯填过程的塑性分析

应用统一强度理论,对挤密桩的爆扩成孔和夯实两个阶段进行了塑性分析,得出了土体爆扩成孔塑性边界比例半径计算公式和土体夯填塑性影响比例半径计算公式。所得公式考虑了不同拉压比的影响和中间主应力的影响,可以合理地得出不同材料的相应解,它既适用于拉压强度相等的材料,也适用于拉压强度不相等的材料。这些公式可以适用于各种土体的爆扩塑性影响区的计算和夯实塑性影响区的计算,可以用于分析桩的爆扩是否造成邻桩已夯实的土体的破坏,可以用于分析夯实土体所需的重锤的能量,从而确定重锤的重量和夯击次数。     

土中爆炸作用的数值分析

采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对集团药包的土中爆炸作用进行了数值模拟,研究了爆炸作用下土介质的动力响应、爆腔的形成和发展规律及土中爆炸波的传播规律。结果表明:炸药爆炸后在土中留下一个充满爆炸气体的空腔(爆腔),爆腔半径约为炸药原半径的7倍,当爆炸波波阵面到达测定单元时,压力瞬间达到峰值,然后随着时间的增长逐渐降低,趋于平缓,且随着折合距离的增大,峰值压力不断减小;数值模拟的结果与理论计算结果吻合较好。     

射流侵彻作用下陶瓷材料的性态与阻力

陶瓷材料由于抗压强度高,在射流侵彻过程中的强度效应不可忽略。考虑了陶瓷在射流高速侵彻下的强度参数,并在计算模型中考虑了陶瓷破碎对断裂射流的干扰因子,求出了射流着靶速度与破甲速度的关系曲线,与实验结果进行了比较,吻合较好。并分析了靶体强度参数对侵彻速度的影响。根据材料状态随撞击速度的变化规律,提出了在射流高速侵彻下判别陶瓷材料是否可以视为流体状态的判别准则。     

用水力模拟实验探讨浇口断面比例

作者用四种不同结构型式的浇注系统模型,通过水力模拟试验证明了不同结构型式的浇注系统,测定的阻力系数ξ值及流量系数μ值不同,作者还用15℃水,25℃水作为室温水,用80℃水代替高温铁水(因80℃水与1355℃高温铁水运动粘度γ值相近似)。实际测定了不同结构浇注系统的流量系数μ及自动模拟区雷诺数Re值,发现15—25℃水与高温铁水流量系数μc值为一个常数,充分说明室温水完全能模拟高温铁水。而不能进入模拟区的浇注系统即低温水不能模拟高温铁水,没有使用价值。根据这个论证,作者认为比较好的铸铁浇口比例为F直∶F横:ΣF内=1∶2.5∶2-3。     

自应力钢管轻骨料混凝土柱的极限承载力分析

运用双剪统一强度理论,考虑钢管中间主应力即径向压力对环向拉力和纵向压力的影响,建立了钢管的承载力公式.根据文献中自应力钢管轻骨料混凝土中核心混凝土破坏时的强度准则建立其承载力公式,进而叠加建立了钢管轻骨料混凝土柱的承载力公式.结果表明:b值增大,计算得出的承载力值也随之增大,并和文献中的试验数据进行了比较,吻合良好.说明统一强度理论对自应力钢管轻骨料混凝土柱极限承载力具有很好的适应性.     

混凝土结构Ⅰ型裂纹裂尖塑性区研究

应用双剪统一强度理论,研究了Ⅰ型裂纹的塑性变形问题。给出了包含反映材料拉压性能差异的参数拉压比及反映中间主应力效应的参数b的Ⅰ型裂纹裂尖塑性区形状和大小的统一解。已有的Tresca准则、Mises准则和Mohr-Coulomb准则解均是本文的特例或线性逼近。针对混凝土结构,画出了不同参数b情况下的裂尖塑性区半径变化图。得出了材料拉压比对Ⅰ型裂纹裂尖塑性区影响很大。b对Ⅰ型裂纹裂尖塑性区影响随拉压比的不同而不同,拉压比较大时,b对塑性区影响大,拉压比较小时,b对塑性区影响小的结论。该统一解可以适应于各种不同材料,能充分发挥材料潜力,具有普遍性和广泛的适应性,有一定的工程应用价值。结论对于研究各种材料的断裂问题有参考作用。     

边坡极限荷载的统一滑移线解与有限元分析

应用统一滑移线场理论分析了边坡的极限承载力,给出了钝角边坡和无限半空间土的极限荷载求解公式,此解考虑了材料的拉压异性和中间主应力的效应,并用大型有限元软件ANSYS进行了数值分析,二者结果比较接近,证明了统一滑移线场理论能充分发挥材料的性能,在实际的分析中采用统一解可取得良好的经济效益。     

爆炸荷载作用下复式钢管混凝土柱的数值分析

采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了不同截面形式的复式钢管混凝土柱有限元模型,并采用后处理软件LS-PREPOST对复式钢管混凝土柱在3种典型工况下的动态响应进行分析。结果表明:由于钢管的存在,复式钢管混凝土柱具有良好的抗爆性能。模拟结果可为复式钢管混凝土的抗爆设计、抗爆加固和结构选型提供一定的参考。     

钨杆弹高速侵彻陶瓷靶的理论分析

陶瓷材料由于具有硬度高,抗压强度高,低密度等优良的力学性能,被经常用作抗冲击的防护材料.当弹体高速冲击陶瓷靶时,在撞击表面产生一很强的压缩波,使陶瓷局部被破坏形成碎块,随着弹体的进一步侵彻,最终在弹头部附近产生一破碎区.本文即考虑了陶瓷的破碎,基于球型空腔膨胀理论求出了A-T模型中的靶体强度参数Rt,利用A-T模型求出了钨杆弹以1.5～4.5km/s撞靶时的侵彻深度,并与试验结果进行了比较.