变温粘弹性终态温度等效松弛模量曲线的确定

三维变温粘弹性本构方程已经建立，方程中终态温度等效松模量曲线Ｇ１（ｔ）、Ｇ２（ｔ）是计算中至关重要的反应材料性质的曲线。它们可由扭转、单向拉伸的终态温度等效松弛模量曲线确定，后两条曲线分别由相应一族变温的扭转、单向拉伸的松弛模量曲线确定，由于实验很难做出变温松弛曲线，因此，本文在文（１）的基础上给出了利用恒温下的扭转，单轴拉伸应力松弛实验曲线确定终态温度等效松弛模量曲线Ｇ１（ｔ）、Ｇ２（ｔ）的方法     

低碳钢厚壁球非定常热应力计算

基于变温粘弹性松弛型本构理论、热传导方程和有限元方法，对低碳钢厚壁球的非定常热应力进行了分析。在非定常热应力计算时只要确定物体内部各点的温度历史，及其终态温度等效拉伸松弛曲线、等效剪切松弛曲线，便可计算出物体内各点的瞬时热应力。这在工业生产上具有广泛的应用价值。     

低碳钢厚壁球非定常热应力计算

基于变温粘弹性松弛型本构理论、热传导方程和有限元方法,对低碳钢厚壁球的非定常热应力进行了分析。在非定常热应力计算时只要确定物体内部各点的温度历史,及其终态温度等效拉伸松弛曲线、等效剪切松弛曲线,便可计算出物体内各点的瞬时热应力。这在工业生产上具有广泛的应用价值。     

考虑热粘弹性力学性质时低碳钢材料的非定常热应力计算

文中从考虑低碳钢材料的热粘弹性力争性质出发，依据变温粘弹性松弛型本构方程及热传导理论，对低碳钢材料的非定常热应力进行了计算．     

材料松弛与蠕变函数的相互转换

本文根据松弛型与蠕变型本构方程中松弛函数E（t）与蠕变函数J（t）在拉普拉斯变换下的关系,用计算机做数值变换与逆变换．将松弛函数与蠕变函数做相互转换,通过松弛与蠕变实验给出低碳钢（t）与J（t）的实测与计算结果表明有较小的误差,并具有一定的实际应用价值。     

基于应力的广义Jaumann导数的大变形本构关系

研究了用实心圆轴扭转实验标定大变形弹塑性本构关系的问题.首先进行了A3钢的单向拉伸和纯扭转实验,分析了两种实验的应力应变曲线特性,给出了实心圆轴扭转实验中变形率d、相对旋率Ω和广义Jaumann导数的具体形式.然后以应力的广义Jaumann导数作为客观导数,应用等向强化J2流动塑性理论,建立了由扭转实验的Υ-γ曲线标定的大变形本构关系形式.结果表明,对应广义Jaumann应力导数的扭转大变形本构关系与对应Jaumann应力导数的本构关系形式相同.     

Prony级数形式的形状记忆聚合物有限应变黏弹性本构模型

为考察形状记忆聚合物（SMPs）的有限应变力学特性,将SMPs材料的弹性响应采用Neo-Hookean超弹性本构方程描述,黏性响应采用Prony级数描述,从经典遗传积分形式的黏弹性本构方程出发,推导出有限应变格式的黏弹性本构方程和相应的材料参数拟合公式.采用环氧基形状记忆树脂（ESMP）进行拉伸-松弛试验,利用推导的公式进行非线性拟合得到本构方程的参数.对不同温度下ESMP的黏弹性力学特性进行试验研究,表明在试验温度范围内随温度升高ESMP的初始模量降低,初始模量中黏性部分所占比例降低,但弹性部分模量值基本不变.针对三维的SMPs结构分析问题,基于所推导本构,应用ABAQUS软件建立数值模拟方法.对拉伸-松弛试验进行数值模拟,结果表明所推导的本构方程用于SMPs的大应变分析中具有较高准确性.此外,所推导的有限应变黏弹性本构方程及参数拟合公式也适用于具有黏弹性特点的其他各向同性高聚物.     

一类微分方程的解法

凡文中出现的。。…,GO,山,b：,TI,T。,G均为常数;T;壬T。;乙,山,T;,T。,j均不为零．定理1：若a。＋b;＋b。fo,则方程（1）有形如证明：设方程（l）有形如x（t）＝c。（c。为常数）的解,将其代人方程（1）得：c。（a。－I－bl＋b。）Hb,的解．其中C;．;,…,CO为任意常数,i＝1,…,C．证明;首先证明C（t）一C;t‘（C;为任意常数,j—0,…,i—l;i—1,…,川为方程（2）的解．将C（t）一C;t‘代人方程（2）左端得：由定理2条件知,方程（）的左端。0．’．松o）＝c）／（c）为任意常数,j一0,…,7…     

再生沥青混合料的黏弹性动态响应及疲劳性能

为了分析废旧沥青路面材料(RAP)对热拌沥青混合料的黏弹性动态响应及疲劳性能的影响,设计了不同RAP掺量(10%、20%、30%)及不同级配(AC-13和AC-16)的沥青混合料,采用沥青混合料性能试验仪(AMPT)在不同温度和加载频率下的动态模量,之后采用时间-温度等效原理,确定了不同沥青混合料的动态模量主曲线;并对不同沥青混合料进行了单轴拉伸疲劳试验,通过简化的黏弹性连续损伤模型(S-VECD),确定了不同级配、不同RAP含量的沥青混合料的损伤特征曲线(C-S),及基于能量的疲劳失效标准与疲劳加载次数之间的关系(GR-Nf).结果表明:沥青混合料的动态模量随着温度的升高、加载频率的降低而降低,温度越低、频率越高,沥青混合料越接近弹性体,反之越接近黏性体;从不同级配的沥青混合料的动态模量主曲线中可以看出,RAP含量越高,其动态模量越高,但总体来看相差不大.疲劳试验及分析表明:RAP含量较高时,其疲劳性能较低,表明其应力松弛能力较差,因此应更加关注再生沥青混合料的抗疲劳性能.     

基于试验非拟合混凝土本构方程

目的建立混凝土单轴拉伸和压缩应力-应变方程．方法基于混凝土单轴拉伸和压缩的试验数据,研究应力-应变变化规律,抛弃传统的拟合方法,直接由混凝土基本性能（初始弹性模量、峰值应力、峰值应变和应变软化性态）导出应力-应变方程．结果全程应力-应变方程由强化方程和软化方程给出,在峰值应力之前,强化方程为单调增且二阶导数为负的曲线,与试验结果曲线相符．在峰值应力之后,用不同的软化方程表示试验软化曲线．结论笔者提出的混凝土本构方程与很多实验数据相符,方程中的参数具有明显的力学意义,形式简单,便于理解,能很好的应用于混凝土本构关系的研究中．     

高温多轴载荷下低周疲劳寿命预测

针对Mod.9Cr-1Mo铁素体钢进行550℃下多轴低周疲劳试验,定义主应变比用以考虑不同的比例程度对多轴疲劳寿命的影响.针对各路径和各幅值下的循环软化特性进行分析,对比结果表明：路径对循环软化特性的影响大于应变幅值对循环软化特性的影响,其软化程度随扭转载荷所占比例增加而增加.采用最大正应变方法、最大剪应变方法和von Mises等效应变法进行疲劳寿命预测,结果表明：最大正应变方法针对扭转路径得到的预测结果偏于安全;最大剪应变方法预测扭转路径较好,但对于单轴路径给出的预测结果过于不安全;等效应变法得到的预测结果偏于保守.     

高温多轴变幅疲劳损伤累积

为进行高温多轴变幅疲劳寿命预测,以应力幅作为损伤变量,采用经典的Chaboche模型进行多轴疲劳损伤计算.多轴加载下等效应力的确定是根据单轴加载下的本构关系,利用多轴等效应变求出等效应力.修正Chaboche疲劳累积损伤模型中应力指数表达式的形式,根据Chaboche损伤累积模型,求解变幅加载下的疲劳损伤.推导出多级加载的Chaboche疲劳损伤累积公式,将其用于变幅加载块的疲劳损伤估算.寿命预测结果与试验结果接近,误差基本在2倍因子之内,说明了寿命估算方法的可行性.     

三向应力状态下的应力─应变曲线及其应用

应用弹塑性力学的基本原理,推导了由材料单调拉伸应力─应变（σ－ε）曲线求得三向应力状态下应力－应变（σ1－ε1）曲线的表达式。实验结果验证了理论分析结果的正确性,并用σ1－ε1曲线解释了材料在受三向拉应力时机械性能的变化以及带裂纹构件在裂纹扩展时裂纹前缘形状变化的原因。     

超轻质水泥基复合材料基本力学性能

为探究超轻质水泥基复合材料(ultra lightweight cement composite,ULCC)的基本力学性能及应力-应变曲线本构关系.以粉煤灰空心微珠为唯一轻质微集料,以水泥和硅灰为胶凝材料,以高效减水剂和减缩剂为外加剂,配制了钢纤维体积掺量为1%,表观密度介于1 250~1 550 kg/m3,轴心抗压强度介于47.9~70.0 MPa的4种不同密度等级的ULCC.对其分别进行单轴抗压和单轴抗拉试验,分别研究了ULCC的轴心抗压和轴心抗拉力学性能,测得了ULCC材料轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量、泊松比及单轴抗压和单轴抗拉应力-应变曲线.结果表明:ULCC的抗压强度、抗拉强度和弹性模量均随密度的增加而增加; ULCC的轴心抗压强度和弹性模量与密度呈较强线性相关性.轴心抗拉试验结果表明ULCC抗拉应力-应变曲线关系呈现明显的峰后平台段,ULCC材料具有良好的拉伸变形能力.根据试验测得的ULCC单轴抗压和单轴抗拉应力-应变全曲线,建立了ULCC单轴抗压和单轴抗拉的分段式应力-应变本构方程.研究成果可为ULCC结构的设计和非线性有限元计算提供理论依据.     

高温陶瓷氧化损伤及高温力学性能预报

ZrB2-SiC陶瓷材料在高温环境下发生氧化.介绍了复合材料在高温环境下氧化行为及复合材料组元变化规律;利用质量守恒方程及在固体区域内的体积守恒情况,推导出材料发生高温环境下各组分的体积分数随温度的变化规律;根据Eshelby等效夹杂理论,结合Arrhenius方程及细观力学理论研究了ZrB2-SiC陶瓷在高温环境下的...     

再氧化温度及氧物种对正丁烷选择氧化的影响

在固定床微型反应器中，利用在线质谱动态响应技术，考察了VPO催化剂再氧化温度和不同氧物种对正丁烷选择氧化制顺酐（MA）的影响。结果表明，VPO催化剂再氧化温度对非定态晶格氧选择氧化性能影响明显，其晶格氧是选择氧化的氧源，吸附氧是深度氧化的氧源，吸附氧与晶格氧可以相互转化，当正丁烷选择氧化和VPO催化剂再氧化在反应器内序贯，交替进行时，不仅可以通过改善催化剂再氧化条件使再氧化与正丁烷选择氧化条件恰当的匹配来改善时均反应性能，而且可能过提高VPO催化剂内可用晶格氧量和晶格氧的扩散速率来改善MA的选择性。     

方钢管混凝土柱与U形钢组合梁分离式内隔板节点抗震性能试验研究

为研究方钢管混凝土柱与U形钢组合梁分离式内隔板节点的抗震性能,对4个节点试件进行低周反复加载试验,试验参数为内隔板形式和梁柱交界面处有无加强连接。分析各试件的破坏模式、滞回性能、延性、耗能等指标,并给出加劲板的设计建议。结果表明：4个节点试件的破坏模式均为梁端受弯破坏,滞回曲线呈反S形、有明显的捏缩现象;试件的位移延性系数μ为2.3~3.1,弹性层间位移角θ_y为1/68~1/53,弹塑性层间位移角θ_u为1/28~1/19,等效黏滞阻尼系数ζ_eq为0.12~0.16,变形能力较好,并具备一定耗能能力;改变内隔板形式对试件的承载能力影响较小,但相较于传统内隔板节点试件,分离式内隔板弱轴节点试件的耗能能力有所降低;加强梁柱交界面处的连接可减缓刚度退化速度、显著提高节点的承载能力和耗能能力。     

钢筋混凝土三维轴对称非线性有限元分析

根据Ｄａｒｗｉｎ和Ｐｅｃｋｎｏｌｄ提出的“等效单轴应变”的概念,对Ｅｌｗｉ和Ｍｕｒｒｙ三维轴对称正交异性次弹中１．修正了二维主应力旋转法则,避免了原来法则可能引起的计算结果突变;２．根据试验分析,提出了一个极限应力对应的等效单轴应变计算公式,使有限元计算结果与试验符合较好,在此基础上,编制了钢筋混凝土三维车对称有限元分析程序,对几个试件进行了分析,分析结果表明,改进是合理可行的,可以普遍用于钢筋混     

混凝土多轴疲劳损伤

混凝土复杂应力状态下的疲劳损伤公式可由单轴应力状态下的疲劳公式推广而得，应用时只需采用与混凝土静破坏准则相适应等效应力代替单向应力，等效应力最大处即为疲劳破坏起源处。     

热粘弹性有限元法

本文依据变温下一般热粘弹性材料的蠕变型本构方程，通过对记忆积分的化简，推导出了变温粘弹性有限元方法的一般列式．它适用于各种热粘弹性材料在变温下的有限元计算。