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．     

含位错的热弹粘塑性变形的研究

用位错理论和热弹塑性理论研究材料的热弹粘塑性变形,结合金属材料的微观力学性能和宏观力学性能,导出了含位错的非弹性应变率表达式,进而给出了增量形式的热弹粘塑性本构关系。     

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。     

双层隧道内力分析

根据弹塑性理论，采用四节点、四边形等参数单元和理想弹塑性德鲁克－普拉格弹塑性材料模型，对双层隧道进行了平面应变有限元分析，自编了考虑初应力分阶段释放、模拟具体施工过程的计算处理软件，运用该软件，计算得到了衬砌与围岩共同工作时的变形情况，应力分布和塑性区分布的状况，并最终给出了衬砌的各个横截的设计内力值。     

园形洞室最小支护抗力和最大允许变形探讨

本文从围岩弹塑性理论基本方程出发,考虑形变压力,松动压力和塑性区围岩粘结力c值降低的影响,通过弹塑性理论推导,建立了塑性区半径与维持围岩塑性极限平衡所需支护抗力的关系,进一步导出了最小支护抗力和最大允许变形的计算公式,并举例说明了计算公式的应用.分析计算表明,是否考虑塑性区围岩c值降低和松动压力,对园形洞室最小支护抗力和最大允许变形计算结果有明显的影响.     

金属大应变非局部非弹性损伤本构关系的探讨

以Ｐｒａｎｄｔｌ－Ｒｅｕｓｓ小变形塑性流动理论和Ｃｒｓｏｎ塑性理论为基础，引入塑性体积模量和空穴体积率作为内变量，利用非中理论、弹塑性有限变形理论和空穴形理论推导了金属大应变的非中非弹性损伤本构关系，分别从宏观和微观角度对本构关系进行了理论分析。     

应用B-P材料模型分析高温合金GH536试样的热粘塑性特性

将Bondner-Partom模型与等效应力函数算法相结合，对热粘塑性材料的非弹性变形和应力分析的有限元方法进行了研究；并对该模型引入大型工程分析软件MARC的方法进行了研究。应用所编程序对高温合金GH536带缺口试件的热弹塑性行为进行了分析。研究表明，应用B—P模型对材料或构件进行热粘塑性分析是可行的。     

弹塑性介质中井孔的稳定性

为了弄清井孔周期塑性区范围的大小和塑性区内的材料各向异性性质，利用弹性理论和塑性理论，建立弹塑性介质中井也的稳定性数学模型，研究竖直井孔在静水压力作用下，地球介质是横观各向同性时的钻井情况，以及地球介质的塑性性能受材料各向异性的影响。     

锻模热负荷参数的工程计算方法

对锻模热负荷参数的表征与计算进行了研究,选用热强度系数描述锻模材料的抗热损伤能力,回火系数描述锻模材料的热程度,热载系数描述锻模材料的热疲劳程度,应用传热学和热弹塑性理论,推导出了上述热负荷参数的计算公式。并针对锻模的实际使用和损伤情况,利用频谱弹塑性理论,推导出了上述热负荷参数的计算公式。并针对锻模的实际使用和损伤情况,利用频谱分析方法,确立了锻模热负荷参数的工程计算方法。应用该方法,分析研究了几种典型锻模的热负荷状况,计算结果与有限元分析结果相一致,并与统计规律相吻合,能够满足工程需要。     

钢锭模在铸锭过程中热弹塑性应力数值模拟的数理模型

建立了钢锭模在铸锭过程热弹塑性应力数值模拟的数理模型，为进行钢锭模在铸锭过程热弹塑性应务数值模拟提供了理论基础。     

淬火过程中轧辊的温度场及热应力场的有限元计算(摘要)

给出了轧辊淬火过程中的温度场及热应力场的有限元计算。计算中利用沸腾传热理论处理了非线性边界条件。并在求解温度场的基础上按热弹塑性理论计算了应力场及最终的残余应力。计算结果与实验结果进行了比较。     

CMM_P复合材料热残余应力的计算模型

采用统一型非线性动态粘弹塑性本构模型，经修改完善后用于ＣＭＭＰ复合材料热残余应力的计算．算例的计算结果表明，该力学模型比弹性本构模型和弹塑性本构模型更正确地描述了ＣＭＭＰ复合材料中的热残余应力的分布变化情况     

金属-陶瓷梯度材料动态热应力响应变物性分析模型研究

研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用时的动态热应力响应分析模型问题。研究的重点是分析材料的变物性特性(即材料的热学和力学性能依赖于温度的特性)对动态热应力响应的影响。分析结果表明,当梯度材料承受热冲击栽荷作用时,变物性特性对材料的动态热应力响应的影响十分明显,在对梯度材料进行评价和优化设计时,必须采用动态热应力响应变物性分析模型进行分析。     

装炉温度对大板坯加热过程热应力的影响

针对大板坯的加热过程,建立铸坯的热弹塑性模型,研究不同装炉温度条件下铸坯热应力分布的变化规律。研究表明:冷装和400℃装炉的铸坯,表面和心部分别受到压应力和拉应力作用,热应力随加热过程的进行逐渐减小;600,800℃热装铸坯入炉后,表面所受拉应力迅速转变成压应力,峰值最高达37 MPa,心部所受压应力迅速转变为拉应力;出炉之前,热装和冷装铸坯内外的热应力都趋于零。     

加捻纤维复合材料固化界面应力分析

含有加捻纤维束的复合材料由于固化而产生的热残余应力问题,可以用能量法获得解答。这种热残余应力可以表示为纤维、基体材料性质以及纤维束几何参数的函数。分析结果表明:加捻纤维束构成的复合材料,由于纤维适当加捻,可以大大减弱纤维与基体各具不同的热膨胀系数而产生的固化残余应力。     

INFLUENCE OF TEMPERATURE-DEPENDENT PROPERTIES ON THERMAL STRESSES RESPONSE AND OPTIMUM DESIGN OF C/M FGMS UNDER THERMAL CYCLIC LOADING

The influence of temperature-dependentproperties on thermal stresses response and optimum design ofnewly developed ceramic-metal functionally graded materialsunder cyclic thermal loading and high temperature gradientenvironment is studied. The thermal conductivity of materialis considered to be dependent on the temperature. In this pa-per, the thermal stresses response of the material is calculatedusing a nonlinear finite element method. Emphasis is placedon the influence of temperature-dependent properties on thethermal stresses response characteristics, the thermal stressesrelaxation properly and the thermal stresses history under thedifferent graded compositional distributions and differentheat flux magnitudes. Through the analysis, it is suggestedthat the influence of temperature-dependent properties can notbe neglected in the thermal stresses response analysis and theoptimum design process of the material must be based on thetemperature-dependent thermo-elastic-plastic theory.     

Design and optimization of W/Cu divertor mock-ups

Tungsten is a promising candidate for plasma-facing materials to cover the surface of the divertor plate in the design of an international thermonuclear experimental reactor （ITER）. Copper as a heat sink material serves to transfer heat excellently. Divertor mock-ups with W/Cu graded interlayers were designed to reduce thermal stresses. Thermally induced stresses and temperature in a W/Cu divertor mock-up were analyzed using the finite element method. The graded structures with different exponents p and thick- nesses were designed and discussed. The conclusions drawn from these analyses are that thermal stresses reach the minimum and the temperature is suitable when exponent p is 1.5 and the thickness of five graded interlayers is 5 mm.     

渣罐复合应力的有限元分析

渣罐是用来盛放热态钢渣的.在热态钢渣以及钢渣和罐体自重作用下,渣罐会产生由温度引起的热应力和由重力作用引起的重力应力.鉴于渣罐形状的不规则,利用材料力学或解析方法计算应力,或利用测试的方法得到应力都较为困难.目前,求得渣罐应力最为有效的方法是采用有限单元法.利用有限单元法来求解渣罐在工作时的两种应力.所得到的分析结果,有利于渣罐的强度设计和现场使用.     

厚板柱坡口多层焊瞬时温度场的有限元计算

焊接弹塑性热应力计算的基础是瞬时温度场的确定。本文作为厚板焊接柱残余应力有限元分析的一部分,考虑了钢材的热物理性能随温度的变化,对厚板柱坡口多层焊接过程进行了非线性热传导计算。在计算程序中以集中质量热容矩阵代替协调质量热容矩阵,克服了瞬时温度场有限元计算中的温度波动现象,取得了满意的计算结果。结合弹塑性热应力分析,计算了5个厚板焊接箱形、4个厚板焊接工字形截面往焊接过程中的瞬时温度分布。     

Finite Element Analysis of Thermal Stresses in Ceramic/Metal Gradient Thermal Barrier Coatings

This paper studied the thermal stresses of ceramicl metal gradient thermal barrier coating which combines the conceptions of ceramic thermal barrier coating （TBC） and functionally gradient material （FGM）. Thermal stresses and residual thermal stresses were calculated by an ANSYS finite element analysis software. Negative thermal expansion coefficient method was proposed and element birth and death method was applied to analyze the residual thermal stresses which have non-uniform initial temperature field. The numerical results show a good agreement with the analytical results and the experimental results.