三剪应力统一屈服准则研究

为克服单剪屈服准则仅考虑最大主切应力和双剪准则只考虑两个较大主切应力的缺点，以菱形十二面单元体为依据，同时考虑单元体上的三个主切应力τ13、τ12、和τ23、对材料屈服的影响，认为这三者的组合达到某一极值时，材料即出现屈服．提出了三剪应力统一屈服准则，三剪屈服准则可更大限度地发挥材料的强度潜力．该屈服准则比单剪屈服准则和双剪屈服准则更具有一般性．它还可以考虑单元体上所作用的全部剪应力的不同组合，从而构成外凸和非凸两大族屈服面．     

强度理论的新发展——谈平方主剪应力强度理论

本文扼要介绍了一种新的强度理论——平方主剪应力强度理论的内容,说明其在强度理论方面的创新意义,进一步补充了该理论和实验资料的对照,以及通过计算实例和第三、第四强度理论、双剪应力强度理论进行比较,提出了进一步研究的问题。     

双剪应力与Tresca及Mises屈服理论值的简明比较

采用主剪应力表示相当应力的方法,对双剪应力屈服准则与Tresca及Mises屈服准则的理论值进行了简明的比较。     

高等级公路沥青路面剪应力分析与应用

基于线弹性层状体系理论，采用路面结构有限元法，探讨高等级公路沥青路面剪应力的分布规律、影响因素及其评价方法。通过选取不同路面结构参数，包括各结构层厚度、模量和泊松比等，在不同的点位，利用BISAR程序进行力学计算和分析，提出了沥青路面抗剪强度的确定和评价方法。研究结果表明：在不考虑各结构层材料性能和厚度时，最大剪应力均分布在距路表3cm深度范围内；影响剪应力的最主要因素是沥青层模量、泊松比和基层模量；对于普通3层沥青层面层结构，上面层和中面层应进行剪应力验算，下面层可根据实际情况确定是否进行验算；验算时，需找到准确的计算点位才能计算出各层内最大剪应力。     

高等级公路沥青路面剪应力分布研究

基于线弹性层状体系理论,采用路面结构有限元法,主要探讨高等级公路沥青路面剪应力的分布规律及其影响因素。数据分析结果表明:在各结构层材料性能和厚度允许选择范围内,最大剪应力均分布在距路表3 cm深度范围内;影响剪应力大小的最主要的因素是沥青层模量、泊松比和基层模量。通过计算数据与试验测试抗剪强度对比分析可知:对于普通三层沥青层面层结构,上面层和中面层应进行剪应力验算,且验算时需找到准确的计算点位才能得到各层内最大剪应力值。     

薄壁圆筒弯曲时的剪应力探讨

使用不同弯曲剪应力公式计算薄壁圆铜弯曲时的剪应力分布规律,用弹性力学知识推得的弯曲剪应力公式来计算剪应力比τ=QS/bI计算剪应力精确度更高。并用前建立的六维力／力矩薄壁圆筒传感器的力学模型所得结果更符合实际。     

复合曲连梁剪应力和径向应力的显示解

在复合曲梁正应力公式的基础上，进一步导出了其剪应力和径向应力的计算公式，从而使复合曲梁的应力问题得到全部解决．作为特例，也可以从上述公式得到该梁在具有纵向对称面，且载荷作用在该平面内的相应公式．最后给出了计算实例．     

粗糙弯曲动脉壁面剪应力分布的摩擦学效应

文章以主动脉中复杂部位——弯曲血管作为分析对象,考虑人体心脏搏动作用和血管壁面与血液流动的相互影响,采用计算流体动力学技术,对因低密度脂蛋白等粒子沉积形成的粗糙斑块对血管中壁面剪应力分布的影响进行了研究,力图阐明特定条件下的血液流动的摩擦学效应。研究工作表明,弯曲血管中主动脉弓与降主动脉交界处内侧出现的粗糙斑块,其高度、间距以及分布情况的变化,对血管壁面剪应力的分布和数值都有很大的影响,粗糙斑块的存在及结构状态的变化造成的血管壁面剪应力的"振荡波动"影响和数值的突增,将对动脉血管病变的萌生和发展有很大影响,这一过程中表现出来的摩擦学效应应引起注意。     

CAPE封层沥青路面剪应力数值分析

目的对CAPE封层沥青路面的剪应力进行数值分析,研究CAPE封层的脱皮、推挤和滑移现象,以期得出CAPE路面的合理设计.方法采用有限元方法,把轮胎简化为实心弹性体,采用变形等效原则拟合轮胎计算参数,考虑轮胎与路面的相互接触,对CAPE封层路面中产生的剪应力进行数值分析.结果低胎压的195/60R14轿车轮胎接地形状可近似为梯形,高胎压的315/80R22.5货车轮胎接地形状可近似为矩形;轿车轮胎与货车轮胎刹车时在路面中产生的剪应力分布规律基本类似,但货车轮胎影响深度大于轿车轮胎,在封层与下面层界面处引起的剪应力也大于轿车轮胎;剪应力的大小随着胎压、路面水平力系数、车轮负荷的增大而递增,而随着气温的升高却降低,但气温升高时路面发生层间剪切破坏的可能性却增大.结论采用变形等效原则拟合得出的轮胎计算参数进行CAPE封层沥青路面的剪应力分析是可行的,计算结果与CAPE封层在实际运营中表现出的规律相同,可用于指导工程实践.     

曲梁的剪应力和径向应力的积分方程解

给出了计算曲梁剪应力和径向应力的一种新方法，即直接对剪应力积分方程进行求解。所得剪应力和径向应力解析公式不仅满足平衡方程，且满足曲梁上，下表面处力的边界条件。算例与其它采用了附加假设的近似解相比，这种新方法的解具有很高的精度，同弹性理论解非常接近。     

谈材料力学中的三种剪应力

０ 引言 在材料力学中,一共介绍了三种剪应力,即：联接件中的剪应力、圆轴中的剪应力、细长直梁中的剪应力。由于高工专力学课程课时比较紧,对这三种剪应力不会做过多的分析、介绍,往往使学生产生这样的疑问：在受力构件中为什么会有三种剪应力？这三种剪应力之间有没有联系？为让学生更好地了解材料力学分析问题和解决问题的方法,现把三种剪应力作一归纳总结。１ 三种剪应力的共性 三种剪应力的定义是一样的,即：都是受力构件的截面上分布内力在该点处的集度的切向分量。ＺＥ神回应力的特性２．１任接任申的自应力——直接四应力 联…     

双层涂层体系最大剪应力分析

采用有限元数值计算方法,模拟分析了TiN、Si3N4的双层涂层与GCrl5基体体系中的最大剪应力分布.结果表明,将低弹性模量的Si3N4用作表面涂层时,整个涂层体系的力学性能较佳;对于涂层总厚度为0.2a(a为赫兹接触半宽)的Si3N4/TiN/基体涂层体系,相对厚度系数越大,基体内的最大剪应力分布越趋向于表面;相对厚度系数对基体内和涂层/涂层交界面上的最大剪应力分布没有显著影响;涂层/涂层和涂层/基体交界面上的最大剪应力分布在沿水平方向偏离接触中心点a左右的地方出现最大值,此处较易萌生裂纹.     

Ⅰ-Ⅱ型裂纹发展的剪应力准则研究

将Ⅰ-Ⅱ型裂纹表面的剪应力引入裂尖应力强度因子的计算,获得了含中心闭合裂纹在不同裂纹长度、倾角以及摩擦系数下裂纹尖端的应力强度因子值。引入等径向剪应力线τrθ这一概念,在预测裂纹发生临界扩展时提出以下两个假设：闭合裂纹将沿着等τrθ线上双剪应力和最小的方向扩展;裂纹尖端的应力强度因子KⅡ达到材料的临界值KⅡc,裂纹将开始扩展;建立了Ⅰ-Ⅱ型闭合裂纹的剪应力准则。利用所建立的断裂判据计算求得的临界起裂角鼠与各种经典复合型断裂准则计算裂纹起裂角的结果较为接近,将其应用于Ⅰ-Ⅱ型裂纹的断裂判定是安全的。     

剪应力屈服准则的统一形式

本文建立了剪应力屈服准则的统一形式。这是一个以等腰八面体切向剪应力的两个分量为函数的屈服准则。说明了各种剪应力屈服准则是有联系的,屈服准则与所研究的材料相关。这个一般的屈服准则,可以还原为各种现已知道的剪应力屈服准则。     

土的剪切动态空间滑动面及其强度准则分析

提出了多种动态空间滑动面及其相应的强度准则,分析了不同强度准则应力空间描述的强度破坏面,探讨了在多种动态空间滑动面下土强度准则的变化可能性及实用性。结果表明:对于方次动态空间滑动面,随着方次越高,其动态空间滑动面越垂直于小主应力坐标轴,平行于大主应力和中主应力平面,空间面上的正应力越来越接近于小主应力,而剪应力越来越退化;对于开方次空间滑动面,随着开方次越高,其空间滑动面越接近于正八面体面,空间面上的正应力和剪应力越来越平均化;对于方次空间滑动面强度准则,随着方次越高,其对应强度准则破坏面的规律性越来越差,强度准则随参数的变化也越来越敏感,只有在特定参数条件下其空间面才具有较好的规律性;对于开方次空间滑动面,随着开方次越高,越来越均化了三个主应力的贡献,开方次的次数和土的结构性强弱相关。     

太沙基地基极限承载力的三剪应力统一强度理论解

以往对地基极限承载力的研究通常基于Mohr-Coulomb强度准则,但此理论未考虑中间主应力的作用,所计算的地基承载力值偏保守.本文考虑三个主剪应力的效应,得出了基于三剪应力统一强度理论的太沙基地基极限承载力解,通过算例对比分析了基于Mohr-Coulomb理论、双剪强度理论、双剪统一强度理论及三剪应力统一强度理论的地基极限承载力值,并利用MATLAB软件生成了参数b、c与承载力q_u之间的关系图.本文的理论解包含了基于前三种理论的地基承载力解,可以将材料的潜力发挥的更大.     

弯曲动脉中硬化斑块几何特征对壁面剪应力的影响

利用有限单元法在充分考虑生理脉动流作用下对局部斑块化的弯曲动脉进行了血液流动的瞬态流一固耦合计算,并且分析斑块大小(高度)和间距对局部壁面剪应力分布的影响,力图阐明特定条件下的血液流动因素与动脉粥样硬化等动脉疾病的关系.结果表明,降主动脉入口内侧出现的斑块区域,引起了局部壁面剪应力"振荡波动",和斑块区域的上下游低剪应力;同时随着斑决高度、间距的增加,最大壁面剪应力也逐渐增大,这种复杂的壁面剪应力变化将对动脉血管病变的萌生和发展有很大影响.     

粘贴铝合金板加固钢筋混凝土梁的界面剪应力

为给粘贴铝合金板加固钢筋混凝土（Reinforce Concrete,RC）梁的铝合金板和RC梁的连接设计提供依据,对其粘贴界面剪应力开展了理论和试验研究。假设结构胶剪切变形沿厚度方向线性变化,根据粘贴界面位移协调条件,得到了一般荷载作用下的无附加锚固铝合金板加固RC梁的粘贴界面剪应力的通解。在此基础上,给出了常见荷载作用下的粘贴界面剪应力解析表达式和最大值。考虑铝合金板厚度和U形箍连接等影响因素,设计了6根铝合金板加固RC梁,对其进行了简支梁三分点加载试验。考虑铝合金板正应力和界面剪应力的关系式,通过密布在铝合金板纵轴线上的应变片测得了铝合金板的粘贴界面剪应力。根据理论计算和试验结果,得到了界面剪应力分布曲线和最大剪应力。研究结果表明：界面剪应力的理论和试验结果符合较好,呈现相同的变化规律：界面剪应力在板端取得最大值后迅速滑落至横轴附近,裂缝截面界面剪应力呈现波动。随着铝合金板厚度和板端与支座距离变大,板端界面剪应力也越大,结构胶厚度越大,最大界面剪应力越小,设置U形箍连接,界面剪应力变小。     

变截面波形钢腹板组合箱梁剪应力及剪力传递效率分析

依据变截面波形钢腹板组合箱梁特点,考虑梁高、底板厚度的变化,从弹性微元段的受力平衡出发,推导钢腹板剪应力计算公式,结果表明,箱梁剪力由混凝土顶、底板和波形钢腹板共同承担,变截面波形钢腹板梁中的剪应力除了由截面剪力引起外,还包括有截面弯矩和轴力引起的附加剪应力;通过与等截面计算公式和有限元数值计算结果对比验证,表明笔者给出的计算公式具有较高计算精度;最后在此基础上考虑3种荷载工况,给出一变截面波形钢腹板箱梁的剪力传递效率.     

大直径圆轴残余剪应力的计算

从受扭圆轴M—φ图的相互换算公式出发,利用Nadai公式,推导出大直径受扭圆轴经弹塑性状态后的残余剪应力计算公式,计算简便、准确,在理论上较好地解决了这一问题,并弥补了各种实测法的不足。