夹层梁纯弯曲正应力理论公式推导与实验分析

在材料力学实验中引入夹层梁纯弯曲实验,运用材料力学的理论方法对夹层梁弯曲正应力理论计算方法进行推导．通过采用电测法测量指定截面上的弯曲正应力,将实验值与理论计算值比较．经过比较可知,夹层梁纯弯曲时满足平面假设条件,理论计算公式可行．     

二种材料叠梁的分析与测试

在材料力学的纯弯曲测试中,运用能量法和电测试验技术完成了两种材料矩形截面叠梁纯弯曲的模型简化、理论计算与测试分析,从而打破了单梁纯弯曲实验以验证纯弯曲正应力理论公式为主的传统模式.通过对若干组不同面积比的叠梁进行比较,发现其正应力的实测值与理论值非常接近,且误差较小.实践表明:在材料力学实验中引入两种材料叠梁的理论计算和纯弯曲测试,对分析、解决实际问题提供了有意义的途径.     

弹性地基复合曲梁抗弯力学性能研究

针对曲梁结构在弹性地基作用下的抗弯力学性能进行了研究,讨论了内外径之比(Ri/Ro)对层间正应力和平面内正应力的影响。在此基础上,研究了由两种不同材料组成的复合曲梁,确定了平面内正应力中性轴的位置,考虑其内外表面处应力为零、层间正应力及位移在厚度方向连续的边界条件,求解纯弯曲载荷下复合曲梁的层间拉应力和平面内拉应力解答,进一步讨论了两种材料的不同体积分数、材料参数和放置位置对于复合曲梁应力的影响。此外,本文可推广适用于多层不同材料组成的复合曲梁,为解决实际工程中矩形截面复合曲梁强度,尤其是层间强度提供了有效方便的计算方法。     

金属基/陶瓷复合层受弯应力的有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件对弯曲状态下金属基／陶瓷涂层的应力分布情况进行了理论建模，并基于此模型计算了不同涂层厚度和不同涂层弹性模量比情况下的应力分布情况。在弯曲中心处，涂层所受的拉应力随弹性模量的增加而增大，剪应力很小。在远离弯曲中心两侧处，剪应力值会达到峰值而拉应力减小，且剪应力最大值随着弹性模量和涂层厚度的增加而增大，且由此分析了由应力产生涂层失效的原因，其结果对陶瓷涂层的可靠性设计及应用具有一定指导作用。     

用统计分析法确定材料的最低疲劳强度

根据应力幅与材料疲劳寿命之间在双对数坐标上的线性关系，本文对４５号钢作了旋转弯曲疲劳试验，将静拉伸时的真实断裂应力σｆ及其寿命Ｎ＝ｌ／４作为理论点，与一个应力水平及其寿命得出的试验点连成直线，作此直线的延长线，并与ｌｏｇＮ０的纵线相交，得到σ－１的计算值，然后对一系列的σ－ｌ值作统计分析，可以获得在给定置信度和存活率下材料的最低疲劳强度．     

裂纹长度对高强度钢应力强度因子的影响

用三点弯曲试件对不同a/w值的高强度钢38CrMoA的应力强度因子值k_(IC)进行了试验研究.试验结果表明,高强度钢38CrMoAl的临界应力强度因子值,随a/w值之减小而增加,但增加的程度较低强度大塑性材料少,其浅裂纹(a/w=0.1)时的K_(IC)值为深裂纹(a/w=0.5)时的1.1倍.     

双曲率筋条壁板铣削回弹预测

针对铝合金薄壁零件制造过程中的回弹问题,提出了一种双曲率壁板铣削回弹的预测方法.该方法根据材料逐层去除后板料内部残余应力的重新分布情况,估算板料两个弯曲方向的回弹值.有限元模拟结果表明,铣削过程中板料的应力分布和回弹与计算结果相近;当板料铣削至中性面时,两弯曲方向的应力变化最大;随着剩余板厚的减小,计算结果与模拟结果间...     

双层组合梁的实验研究及理论分析

为了研究两种材料组合而成的梁弯曲正应力分布、内力变化和承载能力,制作相同截面的铝-梁两种材料楔块连接、自由组合两种形式的双层组合梁进行实验研究。根据实验结果,提出自由组合和楔块连接下的弯曲正应力计算方法,结果表明试验结果与理论分析吻合较好。     

组合曲梁的径向应力及其对正应力的影响

在纯弯曲组合曲梁正应力公式的基础上，进一步导出了径向应力的计算公式，并对组合曲梁径向应力对弯曲正应力的影响进行了估算，给出了弯曲正应力公式的适用参考范围。     

非对称弯曲正应力公式的一种推导方法

以平面弯曲正应力的计算公式为基础 ,通过坐标变换的方法 ,得到了非对称弯曲时 ,梁横截面上正应力的一般计算公式。推导过程表明这种方法简单、实用     

基于磁记忆机理的铁磁材料弯曲变形状态研究

利用磁记忆方法,采用自行研制的多通道磁记忆采集系统,研究铁磁材料在三点弯曲复杂应力状态下,0～250 kN不同试验载荷作用下的弯曲变形状况与磁记忆信号的对应关系,首次给出了三点弯曲复杂应力状态下磁记忆信号Hp(y)的分布规律与特点．实验发现：未加载时,Hp(y)呈无序状态；加载到50 kN时,试件受拉层Hp(y)开始变为负值,同时受压层Hp(y)信号全部变为正值,受拉层与受压层符号相反,表明不同层所受的正应力不同；加载到250 kN时,受拉层Hp(y)出现零点,表明应力集中的形成,中性层中心切应力最大处随载荷的增加Hp(y)过零梯度变大,反映了三点弯曲切应力的变化规律．最后应用NASTRAN有限元软件进行试验载荷下的应力状态仿真,结果验证了磁记忆方法对三点弯曲变形状态研究的有效性．     

钢筋弯曲过程的有限元模拟

本文针对钢筋在弯曲过程中的大变形及非线性的特点,运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了钢筋弯箍系统的有限元模型,对钢筋的弯曲过程进行了数值模拟,并分析了钢筋在不同时刻的弯曲应力变化情况。当钢筋弯曲角度接近于零时,钢筋产生的最大应力发生在与弯箍转套接触部位;随着时间的增大,与箍筋模接触部位的应力迅速增大,且应力最大值逐渐由钢筋的边缘部位向中心部位靠近。     

曲梁横截面上正应力的形状系数法分析

建立了曲梁纯弯曲时最大正应力另一种形式的公式,即用直梁纯弯曲时的最大正应力乘以形状系数α,经分析推导形状系数α是与横截面形状、尺寸及曲梁曲率有关的量,从而用一个简单的公式表达出曲梁的最大应力。     

非对称弯曲正应力公式的一种推导方法

以平面弯曲正应力的计算公式为基础，通过坐标变换的方法，得到了非对称弯曲时，梁横截面上正应力的一般计算公式。推导过程表明这种方法简单、实用。     

弹塑性疲劳微弯裂纹CTOD及J积分问题

从理论上比较精确地研究了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端塑性区域边界上的交变正应力和交变剪应力的分布状况.综合考虑了疲劳作用应力、塑性区域交变正应力和交变剪应力,利用二阶摄动方法,研究分析了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端塑性区域的范围.利用二阶摄动方法与卡氏定理计算了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端张开位移的最大值及变化幅值.以弯曲延伸裂纹尖端塑性区域的边界曲线为积分回路,求解了疲劳载荷作用下弹塑性弯曲延伸裂纹尖端J积分的最大值与变化幅值.为有效地预测及驾驭疲劳载荷作用下工程结构裂纹的弯曲扩展提供了理论依据.     

硫化氢环境中改进型15 CrMoR（H）材料应力腐蚀综合性能评价

为评价改良冶炼工艺下的新型15CrMoR(H)材料在饱和硫化氢(H2S)中抗环境开裂的综合性能,依据NACE及国家标准,从恒载拉伸、三点弯曲、氢致开裂3个角度对材料进行了系统的试验研究,并对恒载拉伸试验结果进行分析与拟合,给出了材料应力-寿命的数学模型.结果表明:恒载拉伸应力腐蚀门槛值σth为0.7Re L(252MPa),三点弯曲名义应力SC大于4.5Re L(1 620 MPa),HIC试验中裂纹长度率CLR为4.40%、裂纹厚度率CTR为0.87%、裂纹敏感率CSR为0.04%,与EFC规定的合格标准相比较,分别为3.4、3.4及37.5倍.不同角度的多项试验结果均说明该材料具有优良的抗硫化氢环境开裂能力.     

曲梁横截面上正应力的形状系数法分析

建立了曲梁纯弯曲时最大正应力另一种形式的公式,即用直梁纯弯曲时的最大正应力乘以形状系数ａ,经分析推导形状系数ａ是与横截面形状、尺寸及曲梁曲率有关的量,从而用一和个简单的公式表达出曲梁的最大应力。     

高强单角钢两端偏心受压构件的屈曲性能分析

采用ANSYS有限元软件对Q460高强角钢两端偏心压杆进行了三维实体建模,有限元数值模拟分析,除考察了不同长细比,不同截面与初弯曲等模型参数之外,还考察了残余应力对高强单角钢稳定承载力的影响.由分析可知:构件绕平行于连接板的轴线发生弯曲变形,同时伴有绕角钢纵轴的扭转变形,残余应力对构件承载力影响小于5%.有限元分析的构件稳定承载力与实验值和理论值进行对比,结果表明:有限元值比试验值和美国<输电铁塔设计导则>(ASCE10-1997)高-8.89%～+11.1%a和-0.39%～+35.36%,有限元分析值和试验值吻合较好.因此.有限元分析结果是可靠的,可以通过有限元法分析两端偏心受压高强角钢的受力性能.     

混凝土分段曲线损伤本构模型及其数值验证

目的对引入损伤变量的混凝土结构进行损伤分析.方法结合混凝土规范中混凝土受拉应力-应变曲线数据和能量等效假设;在ABAQUS有限元分析软件中采用损伤模型进行结构分析,新的损伤演化方程中的材料参数值由试验标定;对混凝土试件的单轴拉伸行为和三点弯曲行为进行数值验证.结果提出了新的混凝土分段曲线损伤模型;单轴拉伸梁最大损伤值为0.9329,三点弯曲梁最大损伤值0.989;模型损伤演化结果符合试验趋势.结论较好地描述我国现行混凝土规范中给出的混凝土材料本构关系,新的混凝土损伤本构模型可以用于混凝土结构的损伤分析.     

低碳钢线割裂缝三点弯曲梁的阻裂电测过程分析

为探寻低碳钢三点弯曲试样断裂过程与承载能力,分别对不同尺寸的带裂缝试件进行加载试验,并对其中的典型试件进行应变片电测跟踪测试,得到了一系列关系曲线,其中有载荷与加载点位移关系曲线,中性层位置随载荷变化曲线,塑性段卸载再加载关系曲线等;且计算了各试件失稳时的应力强度因子．同时测量了该试样的塑性变形,并结合黏聚裂纹应力强度因子计算式与断裂准则,得到计算此材料结构承载力的理论值,并与试验值进行对比,两者比较符合．