混凝土Ⅰ型裂缝动静力损伤断裂分析

本文首先将文[3]给出的混凝土静力损伤本构方程推广到动力损伤本构方程上,进而根据损伤力学的应变等价性原理,推出了混凝土Ⅰ型裂缝在动静荷载作用下缝端附近的损伤场,最后提出了用于判断裂缝稳定性的“允许损伤尺度”概念,实现了损伤与断裂的耦合分析,为把损伤理论应用到混凝土断裂力学中提供了一个新的途径。     

统一强度理论的发展及其在土木水利等工程中的应用和经济意义

统一强度理论是在中国本土原创产生和发展起来的关于材料强度和结构强度的系统新理论。它从连续统力学最基本的单元体力学模型开始，到数学建模方法，理论公式的表述，以及一系列新的理论公式都不同于以往的各种理论。它将以往各种适合于某一类材料的单一强度理论推进为可以适合于多种材料的统一强度理论。经过40多年的发展，它不仅自己形成了系统的理论，而且将很多著名的理论包容其中，形成了范围更宽广、功能更强大的理论体系。由于它具有一个统一的力学模型，清晰的物理意义，简单的线性数学表述式，能反映材料的基本特性，即sD效应(不同的抗拉强度和抗压强度)、静水应力效应、正应力效应、中间主应力效应和中间主剪应力效应，以及结构强度分析的破坏准则效应，并且与现有的实验数据相吻合，能容易地适合许多新情况；此外，统一强度理论既容易用来取得解析解，也容易用于计算机程序取得数值解。统一强度理论已被推广应用于很多领域。在连续介质和工程应用的框架下对统一强度理论的发展及其在土木工程中的应用和经济意义进行较为系统的小结。     

涡轮增压器压气机性能优化设计与研究

从叶轮、扩压器、叶轮与压壳间隙3个方面对压气机性能进行了优化设计、计算与试验研究,结果表明,径斜流式叶轮压气机较径流式叶轮压气机效率更高,弧形出口扩压器压气机较平行直面出口压气机压比和效率更高,减少压气机叶轮与压壳间隙可改善压气机性能,同时减小增压器叶轮与压壳间隙和涡轮与涡轮壳间隙,可以改善增压器与发动机的匹配性能。     

JP60涡轮增压器压气机性能模拟与试验

本文采用Numeca数值分析软件建立了JP60增压器压气机总成内部网格模型,并计算出稳态增压器压气机性能曲线,将模拟结果与试验所测取的JP60压气机运行曲线进行了对比,结果表明:模拟分析曲线与试验曲线变化趋势一致。此外,对压气机内部流场的分布也进行了分析,为该增压器的优化设计提供理论依据。     

相场断裂模型分步算法在ABAQUS中的实现

 首次基于ABAQUS平台实现相场断裂模型的分步算法,利用UMAT/VUMAT子程序接口对非线性平衡方程进行隐式/显式求解,提出位移场和相场的分步求解算法。准静态加载下的I和II型裂缝扩展问题、冲击荷载作用下的I型动态裂缝分叉和II型动态裂缝扩展问题,计算所得结果与已有文献和试验成果基本一致,说明了方法的可靠性;同时,对岩石力学领域中的双平行翼型裂缝相交和动态裂缝三维曲面扩展等问题,也利用该方法进行模拟。计算实例表明,结构储存的较高弹性应变能是脆性材料动态裂缝分叉的主要原因,而相场断裂模型是一种能够计算包括裂缝起裂、相交、分叉和三维曲面扩展的有效断裂计算方法,借助通用有限元平台可以方便地实现其分步算法。     

往复荷载作用下的改进动接触力方法

该文基于与中心差分显式时间积分法相结合的动接触力方法,引入主、从节点的相对速度作为判断接触状态转变的标准,提出了一种能够适用于求解往复荷载作用的改进动接触力方法。改进方法能够准确地模拟分离、静接触、滑动接触以及反向滑动四种不同接触状态间的转变,为地震等往复荷载作用下结构动力分析提供了有力工具。数值算例验证了该文方法的正确性。     

基于细观结构统计特征的混凝土几何代表体尺寸研究

该文在对混凝土细观结构统计特征深入研究的基础上,基于粗骨料含量、平均粒径、细度模数三个量的统计特征分析,给出了混凝土几何代表体的定义。利用体素的概念,提出了混凝土几何代表体尺寸的确定方法。以一级配混凝土为例,采用该文方法计算得到了基于细观结构的几何代表体尺寸。进一步分析了骨料级配、骨料体积含量等因素对混凝土几何代表体尺寸的影响规律,研究结果表明:随着骨料体积含量的增加,混凝土几何代表体尺寸呈下降趋势;在粗骨料体积含量达到40%以后,几何代表体尺寸变化幅度较小;一级配混凝土的几何代表体尺寸与最大骨料粒径的比值大于二级配混凝土的相应值。该文工作为混凝土细观机理研究、细观数值计算样本的选取等提供参考。     

混凝土二维干缩开裂分析的改进弥散裂纹模型

现有弥散裂纹模型在模拟混凝土细观干缩开裂时,存在收敛性差、易出现裂纹＂误判＂的局限。针对此不足,该文提出了等效断裂能开裂破坏准则,用以改进弥散裂纹模型;并应用允许材料破坏的有限元显式解法,模拟了单骨料、随机骨料结构混凝土试件的二维干缩开裂,所得裂纹分布与对比试验观察结果基本吻合,显示了改进弥散裂纹模型在混凝土干缩开裂模...     

混凝土111起裂缝动静力损伤断裂分析

本文把混凝土的动静损伤本构模型通过应变等价性假设引入到线弹性断裂力学中，推出了混凝土ＩＩＩ型裂缝在动静力荷载作用下缝端附近的损伤场，给出了相应的判据，实现了损伤与断裂的耦合分析，为把损伤理论应用到混凝土断裂分析中提供了一条可行的途径，文末还给出混凝土Ⅲ型裂缝允许损伤尺度度的估计值。