多柔体系统刚柔耦合动力学有限单元法

传统的多柔体系统动力学建模理论,往往基于小变形线性动力学的基本假定,采用线性的Cauchy应变理论描述应变—位移关系。但是,对于具有刚性旋转的位移场来说,Cauchy应变理论并不适用。本文采用Green-Lagrange应变理论,描述有大位移运动的梁单元的非线性位移—应变关系,通过对应变能的分析和线性化处理,建立起相对变形坐标一阶精确的一致线性化的多柔体系统有限元模型,仿真算例的结果验证了该方法的有效性和结构中的几何非线性对系统动力学响应的重要作用。     

多柔体系统刚柔耦合动力学有限单元法

传统的多柔体系统动力学建模理论 ,往往基于小变形线性动力学的基本假定 ,采用线性的Cauchy应变理论描述应变—位移关系。但是 ,对于具有刚性旋转的位移场来说 ,Cauchy应变理论并不适用。本文采用Green Lagrange应变理论 ,描述有大位移运动的梁单元的非线性位移—应变关系 ,通过对应变能的分析和线性化处理 ,建立起相对变形坐标一阶精确的一致线性化的多柔体系统有限元模型 ,仿真算例的结果验证了该方法的有效性和结构中的几何非线性对系统动力学响应的重要作用。     

多柔体系刚以了条耦合动力学有限单元法

传统的多柔体系统动力学建模理论,往往基于小变形线性动力学的基本假定,采用线性的Cauchy应变理论描述应变一位移关系。但是,对于具有刚性旋转的移场来说,Cauchy应变理论并不适用。本文采用Green-Lagrange应变理论,描述有大位移运动的梁单元的非线性位移－应变关系,通过对应变能的分析和性线化处理,建立起相对变形坐标一阶精确的一致线性化的多柔体分析系统有限元模型,仿真算例的结果验证了该方法的有效性和结构中的几何非线性对系统动力学响应的重要作用。     

用应变花测量大变形时的应变转换公式

由于一般的应变转换公式仅限于小变形,本文从理论和实验上研究了用应变片对大变形下的应变测量。从运动学角度出发,导得了一般拉扭大变形时的应变转换公式,并用薄壁铜管的纯扭转实验对该公式作了验证。     

热变形工艺因素对Mn18Cr18N钢屈服应力的影响及其数学描述

本文通过实验研究和理论分析说明了热变形工艺因素，如变形温度（Ｔ），应变速率（ε），应变值（ε）对变形材料屈服应力的影响。总结归纳了五种数学表达式：σ＝ｆ（ε．ε＾．，Ｔ），从中优选出一种精度高，误差小，物理意义明确的描述Ｍｎ１８Ｃｒ１８Ｎ钢热变形屈服应力的分段函数模型。     

线性软化土体中球孔扩张问题的解析解

采用三折线线性软化模型描述了土体应力－应变关系，以Mohr-Coulomb为屈服准则，同时考虑塑性区弹性变形、土体剪胀以及土体软化的特性，推导了孔扩张后孔周各个区域的应力、应变及位移解析解，讨论了剪胀角、应变软化系数、是否考虑塑性区弹性变形对解答结果的影响.结果表明，最终扩张压力、塑性区半径都随剪胀角的增大而增大；软化系数对塑性区半径影响很小，但对最终扩张压力影响较大，随着软化系数的增大，最终扩张压力增大；考虑塑性区弹性变形对扩张问题解答的影响随扩张半径的增大越趋明显；考虑塑性区的弹性变形，最终扩孔压力偏小.     

金属大应变非局部非弹性损伤本构关系的探讨

以Ｐｒａｎｄｔｌ－Ｒｅｕｓｓ小变形塑性流动理论和Ｃｒｓｏｎ塑性理论为基础，引入塑性体积模量和空穴体积率作为内变量，利用非中理论、弹塑性有限变形理论和空穴形理论推导了金属大应变的非中非弹性损伤本构关系，分别从宏观和微观角度对本构关系进行了理论分析。     

饱和土体一维主固结解析方法研究

从理论上探讨小应变与大应变两类固结理论的联系和区别，并分析了应用Lie群变换法求解非线性畦结方程的一些问题，给出了固结方程的相似变换及其物理解释，最后，就一些简单情况，得到大变形固结方程的完整解析解，为数值计算的有效性提供合理的参考，计算结果表明，固结期间按大变形假设所得的沉降量要大于按小变形理论所得的沉降量，但是由两种理论所得的最终沉降量相同。     

各向异性弹性力学场论的Hamilton体系

在弹性力学本征化理论的基础上，通过定义正则共轭动量密度，得到了不同变形条件下弹性力学场的Hamilton密度函数，并由此给出了相应的Hamilton正则方程．采用分离变量方法，将弹性动力学解转变为Hamilton空间算子矩阵的本征值问题，对偶变量(模态应变和模态应变率)的全解通过本征解来展开而获得．此外，讨论了不同变形条件下弹性力学场论Hamilton体系的具体应用，得到了弹性小变形、弹性大变形和率相关变形条件下的静力学基本求解方程。     

Mises等向强化材料的薄壁圆管的拉扭联合变形

本文根据文献中所得到的用于Mises等向强化材料的薄壁圆管拉扭联合变形时的增量理论和全量理论的应力应变关系,提出了一个明确的Mises等向强化条件,并给出了在线性等向强化条件下沿阶梯加载路径和线性比例加载路径的具体解答.     

900 MPa级高强钢应变疲劳行为研究

通过应变控制疲劳试验,对1种900MPa级高强钢的循环软硬化行为、循环应变机制及塑性应变能与循环软化的关系进行研究.结果表明：试样的循环软硬化行为随应变幅增加而发生改变,应变幅低于0.3％时,试样主要发生弹性变形,循环行为表现为循环稳定,应变幅为0.4％时,试样的变形行为由弹性变形为主过渡到塑性变形为主,循环行为由循环稳定过渡为循环软化,应变幅高于0.6％时,试样主要发生塑性变形,循环行为表现为循环软化;试样的塑性应变能密度受应变幅的影响且具有循环相关性,应变幅高于0.6％时,试样的塑性应变能密度较高,但随周次变化较小,应变幅低于0.4％时,试样的塑性应变能密度较小,但随周次变化较大;试样的循环软化率随塑性应变能吸收量的增加而提高.     

热模拟试验机钢热变形模拟结果分析

利用热／力学模拟试验机,对40Cr钢进行了变形温度为710℃～1050℃,应变速率为0．1／s～30／s,应变量为0．1～1．0的热模拟单向单道次压缩试验。分析了试样变形过程中计算机采集的真应变以及试样热变形后的最大直径、横向最大真应变。结果表明,40Cr钢在应变速率为10／s及以上时,试样实际横向最大真应变与变形过程中计算机采集的真应变量相差明显,两者之间的差值随应变速率的增加而增加。变形温度及变形量没有使两者产生明显差异。     

变形温度对细晶高强IF钢应力-应变曲线及显微组织的影响

以细晶高强IF钢为研究对象,在东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室MMS-300热力模拟实验机上,测定了在变形速率为10s^-1,真应变为0．5,变形温度分别为750、800、850、900、950、1000℃时的应力应变曲线。通过实验发现,钢的应力应变曲线为动．态回复型,不随温度而变化;流变应力随着变形温度的增加而下降;通过显微组织观察发现,随变形温度的降低,晶粒变细。     

Hot deformation behavior of Super304H austenitic heat resistant steel

The hot compression tests of Super304H austenitic heat resistant steel were carried out at 800-1200℃and 0.005-5 s~(-1) using a Gleeble 3500 thermal-mechanical simulator,and its deformation behavior was analyzed.The results show that the flow stress of Super304H steel decreases with the decrease of strain rate and the increase of deformation temperature;the hot deformation activation energy of the steel is 485 kJ/mol.The hot deformation equation and the relationship between the peak stress and the deforma...     

Mechanical model for yield strength of nanocrystalline materials under high strain rate loading

To understand the high strain rate deformation mechanism and determine the grain size,strain rate and porosity dependent yield strength of nanocrystalline materials,a new mechanical model based on the deformation mechanism of nanocrystalline materials under high strain rate loading was developed.As a first step of the research,the yield behavior of the nanocrystalline materials under high strain rate loading was mainly concerned in the model and uniform deformation was assumed for simplification.Nanocrystalline materials were treated as composites consisting of grain interior phase and grain boundary phase,and grain interior and grain boundary deformation mechanisms under high strain rate loading were analyzed,then Voigt model was applied to coupling grain boundary constitutive relation with mechanical model for grain interior phase to describe the overall yield mechanical behavior of nanocrystalline materials.The predictions by the developed model on the yield strength of nanocrysatlline materials at high strain rates show good agreements with various experimental data.Further discussion was presented for calculation results and relative experimental observations.     

碳化硅颗粒增强6168铝基复合材料热变形本构关系

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究碳化硅颗粒增强6168铝基复合材料(SiCp/6168Al)在变形温度为340~540 ℃、应变速率为0.001~10 s-1、真应变为0.7的条件下的热变形行为。结果表明:应变速率和变形温度对流变应力有明显的影响,在应变速率相同的条件下,流变应力随变形温度的升高而降低,相同的变形温度下,随应变速率的增加,流变应力也随之升高。采用双曲正弦模型求解SiCp/6168Al复合材料在不同真应变ε下的材料常数,并使用5次指数函数拟合出n、lnA、α和Q与真应变ε的关系式,建立流变应力σ与真应变ε的本构方程。利用该方程可以计算任意变形条件下的流变应力,该模型能较好地反映该复合材料的实际热变形行为。       

Cr12MoV钢热变形行为研究

利用Gleeble1500多功能热力模拟试验机对Cr12MoV钢金属塑性变形抗力进行试验研究,实测了不同变形温度、变形速率、变形程度下Cr12MoV钢的变形抗力,分析了各工艺参数对变形抗力的影响．回归计算得出Cr12MoV钢再结晶激活能;利用最小二乘法回归出峰值应力、峰值应变与Z参数的关系．     

深部巷道围岩破裂模型试验变形量测研究

针对地质力学模型试验内部变形难以精确量测的难题,以深部巷道围岩破裂模型试验为基础,在模型中布置了布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器,对巷道围岩内部的应变和位移进行监测,并布置了电阻应变砖进行对比分析.研究成果表明:1)电阻应变砖、布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器测得的围岩内部变形规律基本一致,将光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器应用于模型试验的内部变形量测是可行的;2)光栅尺位移传感器精度可达到0.001 mm,且具有制作简单、稳定性强、不易损坏等优点,在模型试验中具有广泛的应用前景;3)3种量测手段均揭示出深部巷道围岩内部变形呈现波峰与波谷交替变化,这与模型断面出现的破裂区与非破裂区交替破裂现象相吻合.     

模具参数对纯钛等通道转角挤压工艺变形规律影响的有限元分析

等通道转角挤压（Equal Channel Angular Pressing,ECAP）工艺能够通过材料的剧烈塑性变形,获得块状超细晶材料．等通道转角挤压（ECAP）工艺通过改变应变量大小及其均匀性对晶粒细化有着显著的效果．通过DEFORM-3D软件模拟纯钛等通道转角挤压过程,研究了不同模具参数对试样变形的影响规律,给出了不同模具转角、模具外转角和模具内转角半径对ECAP试样变形区等效应变的影响,为获得纯钛试样变形分布提供了有效的规律．     

修正混合律在双相钢拉伸变形行为研究中的应用

运用修正混合律模型对双相钢应力应变分配及其与拉伸变形行为的关系进行了研究,提供了测定随应变变化的应力应变分配系数ｑ的方法。研究表明,利用ｑ值,修正混合律可以很好地描述双相钢拉伸变形行为。随应变的增加,ｑ值变小,应力比σｍ／σｆ增加,应变比εｆ／εｍ减小;两相的变形状态对双相钢的变形行为有重要影响;铁素体迅速应变硬化和铁素体到马氏体的载荷传递使双相钢具有较高的初始应变硬化速率和较高的强度。