脆性岩石非线性弹性损伤本构方程及其实验验证

本文在对脆性岩石力学性质的实验研究的基础上,探讨了脆性岩石的广义弹性模量,广义弹性泊松比,不可逆变形泊松比以及岩石的损伤变形特征,从而定义了新的岩石损伤表征量.建立了脆性岩石的弹性损伤耦合本构方程和损伤演化方程.并采用石英砂岩对所建立的岩石损伤本构方程在单轴压缩实验中进行验证,结果表明,理论分析与实验结果吻合较好.     

非线性粘弹性材料的微分型本构方程

本文从Volterra-Fréchet一维积分型本构方程出发,推导得出了一般非线性粘弹性材料的微分型本构方程。     

热弹塑性应力分析的有限元方法

以塑性增量理论为基础，介绍了热弹塑性应力分析的基本原理及有限元程序的基本公式．该程序可用于二维平面及三维轴对称问题温度场、热弹塑性应力场分析．     

弯管血管壁本构方程的理论研究

在已有的直管动脉壁本构方程研究基础上,提出一个理论方法来分析弯曲动脉壁的非线性弹性力学性质,在弯曲动脉壁被模拟为局部三重正交、横向同性、不可压缩和可经受大变形的厚壁材料下,作者从理论上建立了一个表达弯管动脉壁非线性弹性性质的三维ｅ指数型本构方程．另外文中还进一步探讨了弯曲动脉壁内的残余应变分析．本文听取得的这些成果,可为血流脉搏波沿弯曲动脉传播的数值分析以及弯曲血管壁本构方程的研究和残余应变和残余应力的分析奠定理论基础．     

TC6钛合金高温变形本构方程的建立

通过Gleeble-3500热模拟实验机获得了TC6钛合金在变形温度为800~980℃,应变速率为0.5~5s-1,变形程度为30%和60%时的应力-应变曲线。利用高温变形机理分析了热变形参数对流动应力的影响规律,建立了可用于锻造过程数值模拟的TC6合金高温变形的本构方程。     

人体椎间盘纤维环各向异性超弹性材料本构模型的数值验证

在用有限元法进行人体椎间盘生物力学分析时,椎间盘纤维环本构模型的优劣将直接影响分析结果的准确性。因此,提出椎间盘纤维环本构模型并对其准确性进行验证变得十分重要。作者前期提出了一种考虑基质与纤维剪切相互作用,适用于人体椎间盘纤维环的各向异性超弹性纤维加强材料本构模型,文章将利用实体标本实验数据对这一模型进行数值验证。利用影像诊断技术(CT扫描)获得人体腰椎L3-L4节段的三维模型,建立包括椎体、椎间盘和各种韧带的有限元分析模型。其中椎间盘纤维环采用作者前期提出的超弹性各向异性纤维环材料本构模型建立。利用商业有限元软件ABAQUS/Standard进行与实体标本实验条件相同情况下的模拟分析,得出分析结果,与实体标本实验结果对比,验证所提出的各向异性超弹性纤维环本构模型的正确性和有效性。模拟分析结果和实体标本实验结果具有良好的一致性,具有良好的生物力学逼真度。此模型可以用于人体椎间盘纤维环的模型建立与生物力学分析。     

非线性波在动脉内传播的理论

提出了一个新的非线性脉搏波在动脉内传播的理论模型,推导了一个新的血管壁一外周组织系统的非线性运动方程组。这组运动方程与代表血液流动的粘性不可压缩运动的方程、连续方程以及流体和血管壁本构方程相结合,可用数值方法求解非线性脉搏波在动脉内的传播。其数值解包含压力脉搏波、血流速度波和血流量波以及血管壁的波动和变形等。     

基于G-L理论的混凝土损伤相变协同分析

基于Ginzburg-Landau相变理论,在连续介质力学与唯象理论的框架内,利用协同学系统相变类比的思想,提出了一种新的研究混凝土损伤相变的思路,即将超导相变的Ginzburg-Landau理论类比到混凝土损伤相变过程中来,并且取得了良好的研究成果.首先推导出了混凝土损伤相变的本构模型表达式,并计算出了损伤模型的线性解和非线性解及其相关函数,然后用大型数值模拟软件RFPA进行模拟验算,验证了该研究成果的正确性.     

夹层地基本构方程的研究与应用

工程中常见的地基往往含有多个夹层，文中将各个夹层按力学性质进行分组，分别考虑了各级夹层对整个地基本构关系的影响，得出了含有若干夹层地基的本构方程，为求解夹层地基的本构关系的研究提供了新的思路。利用本文中的理论可反求横观各向同性地基的弹性参数，并可考虑地基的弹性参数随深度变化的情况对整个地基的本构关系的影响。     

混炼胶的粘弹性本构模型

根据混炼胶的两种典型流变性能(屈服应力与剪切变稀),建立了一种新的混炼胶的粘弹性本构关系.此方程说明材料的屈服应力是剪切变稀行为的一个主要原因,解释了某些材料存在的双牛顿区现象,并证明第一牛顿区的剪切粘度大于第二牛顿区的,同时也说明屈服应力也是幂律方程流动指数不稳定的一个重要原因,应用时应剔除屈服应力的影响.     

皮尔格冷轧无缝钢管成形过程组织演变过程研究

皮尔格冷轧技术作为冷轧无缝金属管材最主要的技术手段,具有材料利用率高、截面累积变形量大及加工精度高等特点,以LG-60皮尔格冷轧管机轧制304不锈钢为研究对象建立数值仿真模型,分析不同轧制工艺参数对皮尔格冷轧成形的影响规律。结合轧制实验,截取管材不同的变形段利用金相显微镜、扫描电镜以及X射线衍射仪分析研究了皮尔格冷轧过程中钢管组织演变规律,结果表明：本文所使用工艺参数条件均可以满足管材的塑性变形要求,但在轧制过程中极有可能形成裂纹或其他缺陷。因此通过对皮尔格冷轧仿真过程中轧制力、管材等效应力、残余应力以及外径回弹量等关键参数分析,获得基于送进量、回转角和Q值最优工艺参数,同时,发现轧制过程中随着变形量的增大,试样内部产生了大量位错,晶粒发生了碎化,晶粒尺寸减小,轧制过程中有奥氏体γ相转变为α''-马氏体相。     

饱和土松弛实验曲线模拟与试验验证

借助于英国产GDS三轴仪的高级加载模块,对某滑坡滑带土进行了一系列松弛试验,对松弛曲线进行了函数分析拟合,建立松弛模型.通过对模型与试验数据的对比分析与验证,表明该模型能够很好地模拟滑带土的松弛特性.     

太阳辐射强度模型的建立及验证

通过建立太阳辐射的数学模型,推导出了任意角度采光面的太阳直射辐射和散射辐射计算公式.此外还讨论了云层对太阳辐射强度的影响,得到云遮修正系数,使非晴天的太阳辐射强度计算成为可能.通过实验验证,所采用的太阳辐射强度计算模型是较为准确的.     

含分数阶导数的粘弹性固体模型及其应用

从分数导数的定义出发 ,提出了在粘弹性经典模型理论中用Abel粘壶取代传统的牛顿粘壶的新观点 ,构造出来的含分数导数的标准线性体可以很好地描述真实材料的松弛和蠕变现象 ,并且其松弛模量和蠕变柔量可以严格作到Stieltjes卷积为单位阶跃函数 ;含分数导数的标准线性体模型可以在很宽广的频率范围内同时很好地模拟真实材料的存储模量和损耗模量 ,在粘弹性理论中有着广泛的应用前景     

COSMO结合状态方程预测汽液平衡及可视化

采用LIN等提出的COSMO-SAC活度系数模型结合立方型状态方程(SRK或PR)预测二元体系的汽液平衡,为提高程序的计算效率和便捷性,讨论了在Windows系统环境下通过动态链接库(DLL)技术,实现Fortran与Visual Basic混合语言编程的方法,并建立了具有可视化操作界面的相关汽液平衡预测模型的应用程序;利用相关模型对苯(1)-正庚烷(2)等二元体系的泡点压力和汽相组成进行预测,结果表明,部分模型预测结果接近于实验数据,其中以SRK-WS-COSMO模型的预测精度较理想。