广义双剪应力屈服准则的取值分析

本文在文［１］的基础上，通过对广义双剪应力屈服准则的取值分析，导出根据τｓ／σｓ比值，选择加权系数ｂ和取值公式，以及能够作为Ｍｉｓｅｓ屈服准则线性代替的加权系数ｂ的取值范围。     

岩土材料破坏准则研究及其应用

讨论了线性Mohr-Coulomb屈服准则和Drucker-Prager屈服准则及其在工程计算中的应用。给出了线性Mohr-Coulomb准则在材料力学及岩石力学中的不同表达形式之间的关系;描述了线性Mohr-Coulomb准则屈服面和Drucker-Prager准则屈服面的几何性质;比较了Drucker-Prager准则采用三种不同近似方法逼近线性Mohr-Coulomb准则时的差别;最后给出了采用Drucker-Prager准则逼近线性Mohr-Coulomb准则计算桥桩基础工程实例,为了对比,同时也用Mises准则作了计算。     

在复杂应力状态下厚壁圆筒的极限分析

应用双剪统一强度理论,考虑材料的拉压异性和同性,推导了在内压力和轴力联合作用下的厚壁圆筒的塑性极限载荷计算公式,并且绘制了其极限载荷线图。在这些计算公式中,当其系数取不同的值时,就能得到按Tresca屈服准则、线性逼近的Mises屈服准则和双剪应力屈服准则的计算结果。应用其极限载荷线图,根据其承受的载荷大小,就能判断厚壁圆筒是否达到了屈服极限状态。绘制了在不同屈服准则下的极限载荷线图,以便对其差异进行比较。     

基于非线性破坏准则超前支护桩加固高切坡的静动稳定分析

Baker提出非线性破坏准则是一种广义的岩土体强度准则,常规的M-C强度准则、格里菲斯强度准则以及Hoek-Brown强度准则均为其特例。该文应用Baker非线性破坏准则,研究了高切坡稳定性判识、超前支护桩加固以及加固高切坡的地震屈服加速度和永久位移计算的极限分析方法。根据上限定理进行推导,分别建立了安全系数以及屈服加...     

粘弹-塑性海冰动力学本构模型中的Drucker-Prager屈服准则

针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移和堆积特征,在粘弹-塑性海冰动力学本构模型中引入了Drucker-Prager(D-P)屈服准则。该模型在海冰屈服前采用Kelvin-Vogit粘弹模型,屈服后采用相关联的正则流动法则。采用该模型对规则海区内的海冰堆积过程进行了数值试验,计算的海冰堆积高度与其解析解一致。另外,在对渤海海冰动力过程中的海冰厚度、密集度、速度以及冰内应力进行的48小时数值模拟中,计算的冰厚分布与卫星遥感资料相符合。基于D-P准则的计算结果与Mohr-Coulomb(M-C)准则的结果相一致,但D-P准则克服了M-C准则计算塑性应力时的奇异现象,进而简化了计算过程。在以上数值模拟中,均采用了光滑质点动力学计算方法。以上数值计算均验证了基于D-P屈服准则的粘弹-塑性本构模型在海冰动力学中的可靠性。     

1D—C／C拉伸断裂的SEM动态原位观察

采用动态ＳＥＭ原位技术对一种单向炭／炭复合材料（１Ｄ－Ｃ／Ｃ）的拉伸断裂过程进行了跟踪观察。结果表明，该材料为表面多处随机起裂，主裂纹择优扩展，表面裂纹扩展时裂纹尖端的表层热解炭基体发生塑性变形，塑变区形状与由Ｍｉｓｓｅｓ屈服准则所预测的塑性区尺寸符合得很好。     

宽板大曲率半径纯弯曲回弹量理论分析

针对各向异性板料的大曲率弯曲回弹问题,建立了服从Hill屈服准则和指数强化模型的平面应变纯弯曲的回弹理论模型。应用该模型计算了Numisheet’2002无约束柱面弯曲回弹的考题,与实验结果和其它理论模型计算值的对比表明,模型的回弹结果与实验值很接近,其精度优于其它算法。同时还表明,屈服准则的选取对预测板料回弹量有着较大影响,而强化模型的影响则不是很显著。     

多组载荷作用下薄壁直管的塑性极限分析

结构的塑性极限分析是塑性力学的一个重要分支,通过极限分析可以直接估计结构在比例加载条件下的塑性极限承载能力。本文应用塑性力学的基本理论,分别建立了在Ｍｉｓｅｓ和Ｔｒｅｓｃａ屈服准则下,多组载荷联合作用的薄壁直管塑性极限载荷的解析表达式,该解析可为这类结构的强度和安全计估提供合理的理论依据。     

几个强度理论的屈服实验研究

根据多种塑性金属的二向和三向拉伸与压缩组合主应力屈服强度实验数据,对Tresca强度理论、Mises强度理论、Mohr-Coulomb强度准则、Beltrami最大能量理论、极限应变能强度理论等几个强度理论计算的相对误差进行了比较分析。结果表明极限应变能强度理论计算的误差在10%以内,为最小。Tresca强度理论、Mises强度理论和Mohr-Coulomb强度准则计算的误差分别为-36%、-27%、-23%,计算结果比试验结果偏保守。Tresca强度理论和Mises强度理论都不适用于拉伸屈服强度和压缩屈服强度相等的材料,该材料的理论剪切屈服强度为拉伸屈服强度的倍。极限应变能强度理论可用于二向和三向拉伸与压缩组合主应力强度计算,在全拉伸和全压缩主应力状态下与Rankine强度理论一致,具有工程应用前景和价值。     

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。     

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.     

连续梁桥横桥向等位移准则

首先分析了单自由度等位移准则与结构屈服程度的关系,然后针对典型连续梁桥的特点,定义了名义屈服位移和名义屈服曲率,并通过改变主梁特性、桥墩特性和地震动输入等进行参数分析,将等位移准则由单自由度推广到多自由度。研究表明,当连续梁桥的主要振型的周期均大于对应单自由度等位移准则的周期下限,并且主要振型的质量参与系数之和超过90%时,非线性时程方法得到的位移与弹性反应谱方法得到的位移接近,等位移准则成立,可以采用弹性位移评估其非弹性位移。多自由度等位移准则的应用较大程度简化了相当一部分连续梁桥的横桥向位移需求的计算,为其基于位移的抗震设计提供了基础。     

基于Gauss-Newton法的L1数据拟合

在数据拟合中，当个别数据存在较大测量误差时，采用Ｌ１准则对数据进行拟合要优于最小二乘准则。本文通过建立Ｌ１准则与最小二乘准则之间的关系，给出了一种基于Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ法的Ｌ１数据拟合自满。计算结果表明，该方法易于理解，便于编程，具有一定的理论意义和现实意义。     

解析Poly6-I屈服准则对3104-H19铝合金拉深制耳预测的研究

目的 研究解析Poly6-I屈服准则预测具有高各向异性的3104-H19铝合金本构关系的能力,并将其应用于有限元仿真分析中,以实现对3104-H19铝合金拉深制耳的精确预测。方法 分析解析Poly6-I屈服准则的表达形式,减少计算参数所需的试验个数,并与经典的Yld2004-18p屈服准则进行对比,验证它对高各向异性力学性能预测的能力,将其嵌入到有限元软件中进行杯型件拉深制耳模拟,验证模型的精确性和有效性。结果 对于高各向异性材料,解析Poly6-I屈服准则所使用的试验个数可以减少到11,它预测的3104-H19铝合金屈服轨迹的各向异性系数曲线和单向拉伸曲线与Yld2004-18p屈服准则预测的结果基本相同,杯型件拉深有限元模拟结果与试验结果基本一致。结论 与Yld2004-18p屈服准则相比,考虑高各向异性特性的解析Poly6-I屈服准则所使用的试验数据更少,且无须使用优化软件求取参数,更为方便。解析Poly6-I屈服准则能精确地预测3104-H19铝合金材料在杯型件拉深试验中的制耳个数及杯型件杯壁的成形高度。     

各向异性中厚度板壳的弹塑性大变形分析

本文提出了一个解各向异性中厚度板壳弹塑性大变形问题的一般有限元方法。几何非线性的描述采用Ｖ．Ｋａｒｍａｎ的位移应变关系；材料的弹塑性分析采用Ｈｉｌｌ推广的Ｈｕｂｅｒ－Ｍｉｓｅｓ屈服准则；借用Ｏｗｅｎ的剪切修正系数，正确计及了叠层复合材料壳体的横向剪切效应。特别是本文利用插值外推的思想，提出了一个带预测的弧长增量控制法，显著提高了计算塑性大变形和后屈曲路径的效率。几个数值算例表明本文给出的有限元方法对于各种各向异性壳体的弹塑性大变形分析有较好的精度。     

基于多参数强度准则的砼结构非线性应力分析程序设计方法

将Ｇｅｒｓｔｌｅ～Ｓｔａｎｋｏｗｓｋｉ增量型非线性砼本构关系和Ｏｔｔｏｓｅｎ四参数等强度准则引入传统扔限元方法中，提出相应的计算程序设计。     

广义合成偏应力椭球模型

本文从应力椭球的概念出发，建立了反映岩土类材料屈服与破坏的广义合成偏应力椭球屈服准则，该准则不仅反映了偏斜应力和静水应力对材料的屈服与破坏的贡献，而且反映了岩土类材料的屈服与破坏与静水应力呈非线性的关系以及静压屈服的特性。将该模型应用于混凝土，其结果与公开发表的文献和实验数据取得了很好的一致性。     

弹塑性随动强化结构在动载荷下的一个安定准则

本文考虑动载荷和温度影响下，借助于分段线性加载面对弹塑性随动强化结构进行了安定分析，提出一个动力安定准则。文中提出的屈服面是由分片凸曲面构成，各屈服面的强化规律由强化系数Ｃｋｌ所确定，通过调整Ｃｋｌ可以得到几种不同的强化模型。文末又以一个交变载荷作用下的线性强化材料的商支梁为例对动力安定准则的应用进行了说明。     

复合材料及其结构塑性极限载荷的上限分析

从细观和宏观两个角度研究复合材料及其结构的塑性极限承载问题。在细观角度上,从基于材料细观结构代表性胞元出发,根据塑性极限分析中的上限理论,借助于均匀化理论和有限元方法,建立复合材料强度参数计算的有限元数学规划格式。在此基础上,模拟复合材料的屈服面,进而拟合出复合材料的屈服准则。在宏观角度上,针对由复合材料构成的结构,根据数值模拟得到的屈服准则,利用上限分析方法计算得到复合材料结构的极限载荷。     

基于二阶组构张量的各向异性屈服准则

将四个屈服准则:Tresca准则、Mises准则、Mohr-Coulomb准则以及Drucker-Prager准则归类为剪切屈服准则。Tresca准则和Mohr-Coulomb准则是关于最不利截面的剪切屈服准则,而Mises准则和Drucker-Prager准则是关于各方向截面的剪应力和正应力的某种综合度量的八面体剪应力和八面体正应力的剪切屈服准则。从方向函数(ODF)的概念入手,将各方向截面的剪应力和正应力综合度量直接取为所有方向截面上的剪应力和正应力的平均。对各向同性材料,提出了平均剪切屈服度准则:当平均剪应力和平均正应力的组合达到某一极限值时,材料开始屈服。研究表明,平均剪切屈服准则与Drucker-Prager准则具有相同的形式,当不考虑平均正应力对屈服的影响时,它与Mises准则具有相同的形式。针对由各向异性损伤导致的材料各向异性强度问题,定义截面上的有效正应力和有效剪应力则分别为截面上的法向力和切向力与有效承载面积之比,基于截面上的有效应力提出了各向异性材料的平均剪切屈服准则。各向异性损伤引起的截面上有效应力放大系数为方向函数,可以采用二阶组构张量来近似表示,在任意坐标系中,各向异性屈服准则为应力分量的二次齐次式,导出了其中的系数与二阶组构张量之间的显式关系式。在二阶组构张量的主轴坐标系内,各向异性屈服准则与殷有泉的拓展Hill准则形式完全相同,当不考虑正应力对屈服的影响时,它与Hill准则具有相同的形式。