残余应力对球墨铸铁容器内压极限载荷影响

为了研究残余应力对球墨铸铁容器承压性能及极限载荷的影响,提出基于数值模拟的塑性分析方法.模拟铸造工艺,获得铸件残余应力的分布规律,选取不同水平的残余应力场,依次作用于球墨铸铁有限元塑性分析模型,分析残余应力对容器极限载荷的影响.对一组型号相同但热处理工艺不同的球墨铸铁压力容器进行承压试验.比较数值模拟结果与试验结果,验证了有限元塑性分析模型的准确性.结果表明,铸造残余应力在一定程度上削弱了球墨铸铁的承压性能,降低了容器的极限载荷,但影响程度十分有限;验证了ASME Ⅷ-1规范不强制球墨铸铁容器进行去应力退火热处理的合理性.     

含缺陷圆筒状压力容器在径向接管区的非线性优化分析

根据英国CEGB~*公司提出的极限分析—断裂力学双判据法,本文应用塑性极限分析的下限法原理,计算了一个带有径向接管的圆筒状压力容器在内压作用下的塑性极限载荷。假设压力容器在接管处有一与接管同心的周向等深度裂纹,对于刚性—理想塑性材料,本问题可以归结为一个典型的非线性优化过程求解,其塑性极限载荷是通过Carroll非线性优化程序求出的。     

复杂载荷下含缺陷管道的极限载荷及Lr参量

基于净截面垮塌准则(NSC)和Von-Mises屈服准则,推导了空间含缺陷管道在拉伸、弯曲、扭矩和内压多种载荷共同作用下的塑性极限载荷方程.另外还给出了在三维应力状态下的含缺陷结构Lr参量的新定义,针时多载荷作用下的周向裂纹管提出了求解Lr参量的联立方程法、幂指数法.补充和完善了现有规范,对含缺陷结构的失效评定工作具有重要的意义.     

复杂载荷下含缺陷管道的极限载荷及Lr参量

基于净截面垮塌准则(NSC)和Von-Mises屈服准则,推导了空间含缺陷管道在拉伸、弯曲、扭矩和内压多种载荷共同作用下的塑性极限载荷方程.另外还给出了在三维应力状态下的含缺陷结构Lr参量的新定义,针时多载荷作用下的周向裂纹管提出了求解Lr参量的联立方程法、幂指数法.补充和完善了现有规范,对含缺陷结构的失效评定工作具有重要的意义.     

结构极限承载与微观金相特征的关系

针对承压设备寿命评估和挖潜的重要工程意义,以压力容器典型材料16MnR为研究对象,采用宏观实验、不同变形阶段的微观及磁记忆跟踪检测、有限元数值模拟相结合的方法,从多角度评估结构塑性极限载荷.采用夏比冲击试样,测定0、5%、10%、15%、20%预应变状态下的时效冲击敏感性;对带双边孔缺陷试件进行拉伸试验,实时观察拉伸过程中缺陷处表面金相及磁记忆信号变化,应用有限元进行数值模拟.结果表明:该材料具有优良的延展性,在预应变15%的强化中期,KV2降低了23.1%;结构极限承载与微观金相特征有密切关系,当表面金相出现"沟壑"时,结构局部承受载荷接近材料的抗拉强度,与有限元模拟结果基本吻合;该材料在压力容器实际应用中,承载极限还有很大的挖掘潜力.     

轴对称地下结构受力分析

本文推导了轴对称地下结构承受的岩石压力公式、地下结构塑性区的应力表达式和它的极限载荷表达式。     

基于ANSYS管道缺陷承载行为研究

研究了压力管道含局部减薄缺陷及轴向长表面裂纹缺陷时的极限承载能力及结构极限状态特性。通过ANSYS有限元方法对压力管道含局部减薄缺陷及轴向长表面裂纹缺陷进行非线性数值分析,结果表明极限载荷与材料屈服强度成线性关系;在极限状态下,裂纹前端塑性区首先沿45°方向扩展并贯穿韧带截面。     

压力容器中带缺陷结构的塑性极限分析

利用塑性力学的极值定理和滑移线场理论，对若干带缺陷的圆板、壳体进行塑性极限分析，并给出其极限载荷或约束因子．     

压力容器中带缺陷结构的塑性极限分析

利用塑性力学的检值定理和滑移线场理论，对若干带缺陷的圆板，壳体进行塑性极限分析，并给出其极限载荷或约束因子。     

含缺陷埋地管道弯头极限载荷的有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS,对含点蚀缺陷的弯头在内压载荷作用下进行有限元分析,分析中考虑材料非线性和几何非线性,得出了缺陷尺寸对塑性极限载荷的影响及变化规律,得到了一些对含缺陷弯头的安全评定有参考价值的结论．     

冰与海洋结构相互作用力的弹塑性分析:冰载荷的塑性极限分析

以Ｒａｌｓｔｏｎ提出的冰本构模型为基础,给出塑性应力场解的形式,对平压头接触问题给出应力场的构造,从而计算出 冰载荷的塑料性极限压力。     

冷弯薄壁型钢-加气混凝土组合梁的设计及分析

蒸压轻质加气混凝土板和冷弯薄壁型钢在低层民居中已经作为承重结构加以应用.笔者采用非线性有限元法,研究了这两种材料组合梁的设计方法,通过不同荷载形式下应力分布的结果对比,讨论荷载形式对有效翼缘宽度的影响.并得出了各种参数下的组合梁,在塑性极限阶段的混凝土有效翼缘宽度的取值方法,并根据有效翼缘宽度得出等效矩形应力分布高度的计算方法,建立了冷弯薄壁型钢-加气混凝土组合梁塑性极限承载力计算公式.     

基于三参数双τ~2强度理论的厚壁圆筒极限压力分析

为了得到均布载荷作用下拉压同性材料与拉压异性材料厚壁圆筒弹塑性分析全过程的统一解析解,采用三参数双τ~2强度理论对厚壁圆筒进行弹塑性应力分析.通过引用三参数双τ~2强度理论中的极限应力比α与β对拉压同性材料和拉压异性材料进行了统一分析,分别得到了弹性极限压力、弹塑性极限压力以及弹塑性区应力与材料的极限应力比和弹塑性半径的关系式.结果表明,不仅材料的极限应力σt、极限应力比α和β对厚壁圆筒的极限承载能力有影响,而且厚壁圆筒的内、外半径亦与厚壁圆筒的极限压力有关.     

外载荷作用下压力容器接管结构有限元分析

工程设计时因需要满足工艺流程的复杂性,常常在压力容器的特殊位置进行开孔接管.GB 150—2011仅考虑容器结构在单一载荷的工况进行开孔接管结构的强度计算,没有涉及到实际工程中开孔接管结构的附加外载荷.应用SolidWorks软件对筒体切向开孔接管压力容器进行局部建模,采取有限元分析法,分别对三维实体模型施加仅内压、内...     

活性粉末混凝土连续梁塑性性能试验

为了研究活性粉末混凝土连续梁的塑性性能,制备了5根钢筋活性粉末混凝土两跨连续梁,完成了单跨单点加载试验.考察了试验梁在加载过程中的开裂、中支座控制截面受拉纵筋屈服、跨中控制截面受拉纵筋屈服和极限破坏状态等阶段的受力特征,基于试验结果提出了在设计用承载能力极限状态和真实承载能力极限状态下的中支座两侧等效塑性铰长度计算公式,以及以中支座控制截面相对塑性转角和中支座相对受压区高度为自变量的弯矩调幅计算公式.     

采用总荷载不变法的非静水压隧道摄动拓展解

为描述实际地应力场下隧道塑性区演化规律和支护设计原则,基于Mohr-Coulomb准则和弹-脆-塑性模型,采用总荷载不变法并引入弹性区应力摄动解,建立了非静水压力下圆形隧道水平轴和竖向轴处的塑性区半径方程,继而利用几何相似原理拓展至其他方位角处,并与文献总荷载不变法(以应力基尔希公式为基础)、Kastner法、复变函数法和实测数据进行对比,结合非关联流动法则推导塑性区位移解析解,探讨侧压力系数与脆性软化对隧道塑性区边界线、塑性区位移分布和围岩特征曲线的影响特性。结果表明：相比文献总荷载不变法和Kastner法,2阶摄动解作为非静水压圆形隧道的弹性区应力表达式更合理,且得到复变函数法的正确性验证;侧压力系数对隧道塑性区边界线的形状和范围均有明显影响,需针对具体方位角选择支护类型和尺寸以调控收敛约束交点处的支护压力与围岩稳定变形;隧道塑性区半径和洞壁位移随围岩峰后强度的降低而显著增加,宜使用弹-脆-塑性模型构建围岩特征曲线。     

常温奥氏体不锈钢容器的超压强化处理研究

对不锈钢容器进行超压强化处理,以提高其屈服极限及设计许用应力,可达到减少容器壁厚、降低不锈钢耗量的目的.根据奥氏体不锈钢材料的拉伸曲线及线弹性强化材料模型,回归出一种奥氏体不锈钢塑性强化段的应力-应变本构关系式,并利用薄膜理论,推导出常温奥氏体不锈钢容器的超压强化处理压力的计算公式.实验结果与理论计算值吻合较好,为不锈钢容器提供了一种实用可行的设计方法.     

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.     

波形钢组合桥面板受力性能分析

为研究波形钢组合桥面板的受力性能,首先设计了3组9个试件进行推出试验,分析其破坏形态、极限荷载值和滑移量,然后建立了有限元模型,分析了波形钢组合桥面板在跨中集中荷载下挠度、界面滑移、波形钢板和剪力连接件应力及其分布。研究结果表明：开孔板PBL剪力连接件破坏分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段3个阶段,试件为混凝土剪切破坏,破坏时有着良好的延性,贯穿钢筋和粘结摩擦力对剪力连接件的承载力和滑移量有着重要的作用,5 m跨径的波形钢组合桥面板极限承载力为630 kN,桥面板在荷载作用下经历弹性阶段、裂缝发展阶段、屈服阶段、破坏阶段4个阶段,开孔板PBL剪力连接件可以有效地将两种结构组合在一起,波形钢板和剪力连接件屈服区域均集中在跨中,其中波谷区域最明显。