双层组合厚壁圆筒弹脆塑性极限内压统一解

基于三剪统一强度准则和弹脆塑性软化模型,考虑材料的脆性软化和中间主应力效应,推导了双层组合厚壁圆筒弹脆塑性极限内压统一解,探讨了粘聚力、内摩擦角、半径比、强度理论参数和中间主应力系数的影响特性,克服了以往基于Tresca屈服准则、Mises屈服准则或双剪强度理论的理想弹塑性解的不足。研究结果表明:中间主应力、材料模型和脆性软化对厚壁圆筒的极限内压均有显著影响。该文所得统一解具有广泛的适用性和理论意义,不但可退化为现有公式,而且还能得到系列化的新解答,对组合厚壁圆筒的设计及工程应用有重要参考价值。     

用GM屈服准则解析薄壁筒和球壳的极限载荷

首次将GM（几何中线）屈服准则应用于内压薄壁圆筒和球壳的塑性极限分析,获得了解析解.薄壁筒和球壳极限载荷均为壁厚、内径及材料屈服极限的函数.屈服极限越高、壁厚越大,内径越小,极限载荷越大.与Mises准则、双剪应力准则（TSS）和Tresca准则相比,GM准则解居于TSS和Tresca解之间且靠近Mises解,恰好对应误差三角形中线.按GM准则计算的极限载荷随厚径比的增加而线性增加.     

关于材料屈服强度的实验研究

基于厚壁圆筒的弹性失效准则所确定的圆筒的初始屈服压力与材料的屈服极限的关系,设计了一种测定材料屈服极限的实验方法,并测得了一组实验数据.通过对该实验数据的分析得到了圆筒的初始屈服压力,最终求得了材料的屈服极限.由于该实验值与理论值误差较小,表明了该实验方法具有较好的可靠性.该方法对研究材料的力学性能及压力容器的失效规律具有一定的工程实际意义和理论价值.     

关于材料屈服强度的实验研究

基于厚壁圆筒的弹性失效准则所确定的圆筒的初始屈服压力与材料的屈服极限的关系,设计了一种测定材料屈服极限的实验方法,并测得了一组实验数据.通过对该实验数据的分析得到了圆筒的初始屈服压力,最终求得了材料的屈服极限.由于该实验值与理论值误差较小,表明该实验方法具有较好的可靠性.该方法对研究材料的机械性能及压力容器的失效规律具有一定的工程实际意义和理论价值.     

确定厚壁圆筒初始屈服压力的一种实验方法

基于厚壁圆筒的弹性失效准则所确定的圆筒的初始屈服压力与材料的屈服极限的关系，设计了一种测定厚壁圆筒初始屈服压力的实验方法，并测得了一组实验数据。通过对该实验数据的分析得到了圆筒的初始屈服压力。该实验值与理论值误差较小，表明了该实验方法具有较好的可靠性。     

MY准则解析受均布载荷简支斜板极限载荷

为了得到斜板极限载荷的解析解,用平均屈服(MY)准则,对受均布载荷的简支金属斜板进行了塑性极限分析.首次获得MY准则下斜板极限载荷的解析解,该解是斜板几何参数长l1,宽l2以及长宽夹角θ的函数.研究表明:随着θ的增大,极限载荷先增大而后减小;斜板面积增加,极限载荷减小.得到了菱形、矩形和方形板的解析解,并将方形板的解析解与Tresca、Mises以及TSS提供的极限载荷进行比较,对比表明:方板的极限载荷与边长成反比关系,Tresca屈服准则提供极限载荷的下限,TSS屈服准则提供上限,MY准则预测结果恰居二者中间,且最靠近Mises解.     

比塑性功求解线性载荷下简支圆板极限载荷

为了获得线性载荷作用下的简支圆板极限载荷的解析解,本文提出了刚塑性第一变分原理的运动许可应变场,并首次以GM(几何中线)屈服准则塑性比功进行了塑性极限分析.首次获得了GM准则下圆板极限载荷的解析解,该解为圆板半径a、材料屈服极限σs及板厚h的函数.与Tresca、TSS及Mises预测的极限载荷比较表明:Tresca准则预测极限荷载下限,TSS屈服准则预测极限载荷的上限,GM屈服准则比塑性功解析结果恰居于两者之间;GM解略低于Mises解,两者相对误差为3.38%.此外,文中还讨论了挠度与相对位置r/a之间的变化关系.     

材料三剪屈服准则研究

在分析Tresca屈服准则和双剪屈服准则的基础上,通过考虑十二面体单元主剪面上所有三个主剪应力的共同作用,提出了材料的三剪屈服准则,并对该准则作了极限线分析、应力莫尔圆分析、中间主应力效应曲线分析和滑移面方向分析。结果表明,新准则与统一屈服准则一样表示的是一个屈服准则系列,其中Tresca屈服准则和vonMise屈服准则是该屈服准则的特例。但与双剪统一屈服准则不同,新屈服准则的极限线和中间主应力效应曲线是非线性的,能够描述材料的非线性屈服特性。另外,也克服了双剪统一屈服准则中存在的在某些特定应力状态下会得出双重滑移面并且滑移面方向会发生变化的问题。     

均布载荷作用下简支圆板塑性极限载荷的解析解

该文建立了受均布载荷作用简支圆板运动许可应变场,并首次以EA(等面积)屈服准则进行了塑性极限分析,获得了极限载荷的解析解。该解为圆板半径a、圆板厚度h以及屈服强度的函数。与Tresca、TSS以及Mises解比较表明,Tresca屈服准则预测极限载荷的下限,TSS屈服准则预测极限载荷的上限,EA和Mises屈服准则预测的极限载荷恰居二者中间,且EA解几乎与Mises解重合。此外,该文还讨论了挠度与相对位置r/a之间的变化关系。     

考虑温度对材料性能影响时厚壁圆筒的安定分析

鉴于工程实际中的许多结构承受着随时间变化的温度—机械载荷作用,本文在考虑屈服极限随温度变化的情况下,对内压和温度共同作用的厚壁圆筒进行了安定分析,给出了几种典型加载模式下的安定范围。     

环形均布荷载作用下简支圆板的塑性极限分析

本文采用双剪统一屈服准则首次对受环形均布荷载作用下的简支圆板进行了塑性极限分析,得出了相应的统一解形式。已有的Tresca准则、Mises准则、双剪应力准则的解答是文中解答的特例或逼近,它可以适用于不同性状的拉压同性材料。用本文的解还可以推出多种荷载作用下简支圆板的塑性极限荷载。     

基于双剪统一强度理论的圆板塑性极限分析

通过对轴对称弯曲圆板在塑性极限状态下应力和弯曲内力的分布研究,建立了双剪统一强度理论下用弯矩表示的屈服条件,即广义双剪统一屈服条件。该广义双剪统一屈服条件是一条对称的外凸闭合折线,可应用于由各种拉压强度比及剪压强度比材料构成的圆板和环板的塑性极限分析。对均布荷载作用下的简(固)支圆板进行了塑性极限分析,得出了圆板的塑性极限荷载、塑性极限状态时的内力场和速度场,分析了拉压强度比α以及中间剪应力影响系数b对塑性极限承载力的影响。     

层合板极限强度判据及其最大承载能力的工程设计

在研究层合板在复杂载荷下的极限强度时,提出了基于层合板基本强度和最佳应力比实验强度所确定的层合板张量型强度准则和层合板联合强度理论.通过建立新的层合板铺层刚度退化理论并用实验测定“均衡型刚度退化系数”,实现了LPF包络线预测;进而提出了层合板退化张量型强度准则.该准则是一种由单向板基本刚度、强度性能,辅助以均衡型刚度退化系数,预测各种铺层序列的层合板在复杂载荷下最大承载能力的强度判据和工程方法.上述强度准则与[±θ]s,层合板的单向拉伸,[±45]s、[0/90]s层合板平板拉剪,以及[0/90]s、[0/±45]s和[0/45]s层合管状件的双向载荷强度实验结果相当吻合.所提出的层合板极限强度判据和最大承载能力的估算方法,对玻纤复合材料层合结构的工程强度设计,具有实际的指导意义和实用价值.     

剪压复合作用下砌体的静力与抗震抗剪强度

该文以经典的库仑破坏、主拉应力破坏和主压应力破坏理论为基础,引入模糊数学中模糊理论,首次提出将砌体在剪压复合作用下的剪摩、剪压和斜压三类破坏划分为两个破坏区,即剪摩-剪压破坏区和剪压-斜压破坏区。运用权函数将对应于不同破坏形态的经典破坏理论有机地结合起来,推导出相应的砌体在剪压复合作用下的抗剪强度公式,并加以简化。经对比表明,计算曲线与试验结果吻合良好。同时,针对现行《砌体结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》中关于砌体抗剪强度设计值计算上存在的一些问题,提出了基于上述破坏区理论的砌体静力与抗震抗剪强度设计值公式。计算结果表明,该公式不仅简单,偏于安全,且较现行规范公式有较大的改进,能直接应用于高层砌体结构设计。     

Book Reviews

The results of astudy of the multi-axial creep rupture of thick-walled tubes at 600°C are presented here as asequel to aprevious report on the characteristic creep behaviour of the same type 316austenitic steel under purely tensile stress conditions.

It is demonstrated that simply devised and inexpensive direct double-shear creep rupture tests can be used to identify the correct creep rupture multi-axial stress criterion appropriate to pure shear-dominated conditions for the steel being studied. It is also shown that the introduction of this criterion into the reference stress method of creep analysis enables acceptable predictions of the creep lifetimes of thick-walled tubes under torsional stress to be made.

In addition, anumber of preliminary supporting test results on thick-walled tubes under internal pressure and under pure bending are briefly reported and the results discussed with respect to the central theme of the study.     

Experimental tests on the limit states of dry-jointed tuff blocks

A proper definition of the yield domains governing the frictional behaviour at contact interfaces is generally required to perform the limit analysis of 3D dry-jointed masonry block structures. However, the modelling of the actual behaviour of frictional contact interfaces under simultaneous normal and shear forces, torsion and bending moments is a topic still poorly studied, especially from the experimental point of view. In this paper the single contact interface of a system composed of two dry-jointed tuff blocks under different loading conditions is experimentally investigated. The programme includes several sets of tests based on different eccentricities of the vertical and horizontal loading implying pure strengths and interactions among shear, torsion and bending moments. The results of each set are then compared with those obtained by a recently proposed numerical model for 3D masonry block assemblages, based on the assumptions of infinite strength in compression, tension and shear for blocks and no-tension and frictional behaviour at their contact. The comparison is useful, on the one hand, as a further validation the efficacy of the previously proposed yield domains in order to be used in 3D limit analysis formulations and, on the other, to highlight which yield domains need to be better represented.     

On The Problem of an Axial Semi-Elliptical Crack in a Hollow Ductile Cylinder

We revisit the problem of an axial crack in a hollow cylinder and attempt to show that the wall thickness is as a governing length scale for the design of such structures. In particular, yield based design should be performed for thin-walled tubes leading to a critical pressure. Large thick-walled tubes should on the other hand, be designed using the fracture mechanics criterion based on a material dependent fracture toughness.     

基于常规三轴试验的岩石双剪强度准则

基于岩土体的双剪强度理论和已有的一些岩石真三轴强度试验资料,提出了一个岩石双剪强度准则的推广型式,探讨了该强度准则相关参数的选取问题,验证了该强度准则的合理性,并指出双剪强度准则有一个)()(8mfgsqts=的函数表达型式。研究表明岩石的tc88/tt随平均主应力ms的变化而变化,当ms较小时tc88/tt比值较大,而当ms较大时tc88/tt比值较小。这种现象一方面论证了随着ms的增大,岩石有逐步向着均质化方向发展的趋势;另一方面也说明了在较低的ms应力水平下,Drucker-Prager强度准则对岩石类材料是不适合的。