一种椭圆模的建模及其拉拔力的解析研究

目的设计一种能提高产品成材率、降低能量消耗的拉拔模具,并对其进行工艺优化。方法在求解内部塑性变形功率过程中,利用线性的EA(平均面积)屈服准则,克服了非线性的Mises屈服准则积分困难的问题,得到了拉拔时内部塑性变形功率的解析表达式;通过对入口径向速度积分,得到了入口剪切功率的解析表达式;通过对速度场的曲线积分并利用积分中值定理,得到了摩擦功率的解析表达式;最终,基于上界法得到了拉拔力的解析表达式。结果通过有限元模拟,验证了拉拔力解析式的正确性,并与传统锥模进行了比较,最大应力降幅达到17.5%。结论利用椭圆曲线设计得到的椭圆模能够降低应力集中,提高拉拔制品的质量,减少拉拔时的能量消耗,可以为相关工程人员提供科学指导。     

粘弹性桩中应力波传播的解析解

本文首先推导了粘弹性桩的振动议程,然后求出了桩端为弹性支承时,桩顶受稳态正弦激振条件下,基桩纵向振动问题的解析解,再利用叠加原理求得了瞬态半正弦激振条件下的解析解,并编程对影响桩身响应的主要因素进行了分析。     

模面为圆的平面变形拔制上界理论解

本文对模面为圆的平面变形拔制问题设定了直角坐标系连续速度场。然后采用变上限积分与参变量积分方法得到了上界解析解。     

一类非均布荷载作用下厚壁圆筒平面问题的应力解析解

采用复变函数法给出了表面受有一类非均布径向压力作用下厚壁圆筒平面问题的应力解析解,发现随着非均布侧压系数的增大,圆筒内某些区域的切向应力和(或)径向应力会由压应力变为拉应力,并且切向拉应力远大于径向拉应力。在不存在拉应力区的前提下,反算出非均布侧压系数的范围,并给出了不同非均布侧压系数所对应的拉应力区。最后用数值方法验证了理论分析的正确性。     

各向异性板平面应力问题的一般解析解

根据各向异性矩形板平面应力问题的基本方程精确地求得了位移函数的一般解.一般解包括三角函数和双曲线函数组成的解,还有代数多项式解.前者能满足四个边为任意边界条件问题;后者能满足四个角为任意边界条件等问题.这些边界条件用以决定一般解中的积分常数.因此一般解可用以求解任意边界条件下的平面应力问题.以四边为均匀分布和非均匀分布位移的对称角铺设复合材料板为例进行了计算和分析     

含空洞缺陷的圆形硐室围岩应力弹性解析解

基于复变函数理论,建立真实平面上含空洞缺陷硐室外域和复平面上单位圆外域之间的映射关系,得到了在远场应力作用下含空洞缺陷圆形硐室围岩弹性应力解析解,分析了围岩应力分布规律以及缺陷位置、缺陷凸出程度和场地应力比对孔口应力分布的影响。结果表明：硐室缺陷部位应力分布与无缺陷情况具有明显区别,在缺陷中部应力集中效应明显,但在硐室孔壁与缺陷相交部位应力明显较小,甚至会出现环向应力为拉应力的情况;较轻微的缺陷便可引起较大的应力集中现象,且随缺陷凸出程度的增加,缺陷中部应力集中现象明显加剧;随着缺陷凸出方向与最小主应力方向夹角的减小,缺陷中部的应力集中现象加剧;当缺陷凸出方向与最小主应力方向平行时,随围压应力比的减小缺陷处的应力集中程度增大,而两者处于垂直状态时,随围岩应力比的减小缺陷处的应力集中现象逐渐降低。因此,在实际工程应用中应充分考虑空洞缺陷所引起的应力集中现象的影响。     

弹性压应力波作用下矩形薄板动力屈曲解析解

根据板的非线性动力平衡方程和压缩波前附加约束方程,基于双特征参数法和应力波理论,求解了矩形薄板在面内轴向冲击载荷作用下动力屈曲位移的解析解。揭示了矩形薄板动力屈曲过程中板的厚宽比、屈曲模态、冲击载荷大小和临界屈曲长度之间的关系。求得的屈曲模态与之前文献中用差分解得出的结果吻合良好。     

硅青铜线材无模拉拔工艺与组织性能关系

在进料速度0.5mm·s-1、拉拔速度0.67～1.00mm·s-1、加热温度600～800℃的条件下,对QSi3-1硅青铜线材进行了无模拉拔实验,研究了无模拉拔工艺与QSi3-1硅青铜的显微组织和力学性能的关系.结果表明:在拉拔速度和断面收缩率相同的条件下,加热温度越高,无模拉拔成形结束后硅青铜晶粒的平均尺寸越大;当加热温度一定时,拉拔速度越高,硅青铜晶粒就越细小.无模拉拔成形硅青铜的硬度及抗拉强度随着加热温度的升高而逐渐降低,随着拉拔速度的升高而略有上升;在加热温度较低的条件下,抗拉强度下降明显,当加热温度升高到一定程度后,抗拉强度下降缓慢.无模拉拔成形过程中QSi3 1硅青铜的晶粒经历了     

混凝土底板浇筑温度应力的解析解

采用分离变量法和叠加原理给出了混凝土底板-维瞬态温度场的解析解,后用三维热弹性理论和状态方程解法导出双向Winker地基上混凝土底板浇筑温度应力的解析解。本方法能够计入混凝土底板浇筑过程中弹性模量随混凝土龄期的变化、分层浇筑过程、层间停歇浇筑时间长短等对底板温度应力的影响。     

解析平面变形辊拔的曲线积分法

设定了平面变形辊拔直角坐标系连续速度场,以曲线积分方法求得摩擦功率,按上界定理求得辊拔力解析解。该解与Avitzur公式进行了比较。     

关于超塑性拉拔(和挤压)应力公式的修正

指出了目前超塑性书刊关于拉拔和挤压应力公式中存在的问题,提出了正确的计算公式.     

平面变形拉拔的上限解

对平面变形拉拔问题建立了运动许可的连续速度扬并获得上限解析解。该解与以滑移线场得到解比较表明,两者接近。与Avitzur以柱坐标系的连续速度场得到的上限解相对比,当压下率ε<70％时,本文解法可得到更低的上限值。此外,利用本解法可得到不同拔制条件的上限值。     

连续深梁的自重应力

本文讨论连续桥梁在自重作用下的应力分析问题．利用体积应变函数将耦联的控制偏激分方程组解耦成为非耦联的，然后利用有限积分变换法求解所得非耦联的拉制微分方程，从而得到给定问题的解答。本文所述方法可用以求解具有其他边界条件和载荷的深粱的应力分析问题。文末对连续深粱的自重应力进行了数值计算，并与有限元法结果进行了比较，二者吻合良好。     

一类非均布荷载作用下双层厚壁圆筒光滑接触时的应力解析解

采用复变函数方法,给出了双层厚壁圆筒外壁受有一类两向不等压非均布径向压力,内壁受有均布压力作用时平面问题的应力求解方法。在两层圆筒光滑接触的假定下,获得双层厚壁圆筒的应力解析解。通过算例分析了不同弹性模量组合时圆筒内不同截面的切向应力与径向应力分布规律,研究结果表明：当内壁均布压力较小时,两层圆筒的内壁处切向应力沿环向均呈余弦分布,且都在内壁的最小地应力方向承受最大压应力,在最大地应力方向承受最大拉应力;径向应力沿径向在圆筒0#x000b0;、45#x000b0;、90#x000b0;截面处分别呈近似#x0201c;M#x0201d;状、#x0201c;菱形#x0201d;、#x0201c;W#x0201d;状分布;随着内外层弹性模量比值的增大,内层圆筒内壁附近切向应力增大,径向应力在最小地应力方向增大,在最大地应力方向减小,而在外层筒分布规律相反。采用内软外硬的弹性模量组合,能有效的减小圆筒内层内壁处的应力集中程度。     

Mindlin应力解的应用理论研究

通过对已有繁杂、冗长的明氏应力公式的整理与简化,给出了若干种工程荷载分布条件下的明氏应力分布实用理论解。经对附加应力系数公式的无因次化,推出了工程荷载条件下便于制作数据表格的应力系数计算公式,将该系数表达为长—宽比、计算点深度—基宽比、基础埋深—基宽(半径)比和泊松比的函数解析式。作者通过对明氏解计算结果的分析,深入细致地研究了布氏解取代明氏解的条件,明氏应力分布的拉应力区开展范围及其与工程的关系,明氏解中反映地基土质条件的泊松比对应力计算的影响,布氏解用于深基沉降计算导致理论计算值大于实际沉降观测值的原因等一系列问题。得到了一些有指导意义的概念和认识。对明氏解的推广应用具有重要的理论意义和长远的实用价值。     

均匀热流下导热裂纹Ⅱ型温度应力强度因子的解析解

研究含中心裂纹无限大板受远场均匀热流作用,热流密度方向与裂纹有一夹角的情况。当垂直于裂纹面方向有定量热流穿过裂纹时,采用复变函数理论,得出了温度、应力与位移场解析解。利用位移单值条件,确定出温度应力强度因子的解析表达式。针对铝合金LY12材料进行了数值计算,研究了裂纹导热情况与热流方向对温度场及温度应力强度因子的影响。研究表明:该文给定的温度边界条件下,只产生Ⅱ型温度应力强度因子,不产生Ⅰ型温度应力强度因子。热荷载可等效为一个远场均匀作用的剪应力。Ⅱ型温度应力场取决于热流密度沿垂直裂纹面方向的分量,平行于裂纹方向的热流分量对温度应力场没有影响。     

正交各向异性中厚环形板轴对称弯曲问题的解析解

本文从中厚板理论出发，对正交各向异性环形板在轴对称横向荷载作用下的弯曲问题进行了探讨。     

均匀热流作用下含裂纹板I 型温度应力强度因子的解析解

研究一种新的温度边值问题。含中心裂纹无限大板受远场均匀热流作用,热流密度方向与裂纹有一夹角。当裂纹面上维持一恒定温差时,采用复变函数理论,得出了温度场、温度应力场与位移场的解析解。利用位移单值条件,确定出温度应力强度因子的解析表达式。针对铝合金LY12 材料进行了相应数值计算,分析了热流密度大小与方向对温度分布与温度应力强度因子的影响。研究表明:该文给定的温度边界条件下,只产生Ⅰ 型温度应力强度因子,不产生Ⅱ 型温度应力强度因子。温度应力场取决于热流密度沿裂纹方向的分量,垂直于裂纹方向的分量对温度应力场没有影响。     

橡胶筒承受径向载荷时的位移解析解

基于经典弹性理论，利用Euler方程组推导了橡胶筒承受径向载荷时的位移解析解，推导过程中未采用体积不可压缩假设,有限元计算表明，该解析解是正确的。