Mises屈服条件下简支环板的塑性极限荷载

在Mises屈服条件下,求解了外边简支内边自由环板和内外边均简支环板在均布荷载作用下的塑性极限荷载。Mises屈服条件是非线性的,文中采用加权残值法进行求解,得出了极限荷载下限解简洁的计算公式,并比较了Mises条件与最大极限弯矩条件的数值结果,结果是合理的。     

金属材料统一塑性模型及其应用

以统一屈服准则作为塑性势，建立了金属类材料的统一塑性模型，并将其应用于求解圆板的塑性极限载荷，所推出的有关公式可供参考。     

平均化屈服准则及其在管道失效解析中的应用

为得到准确可靠的管道爆破压力预测式,建立一个新的屈服准则进行管道塑性失效分析.为此,通过对变角度边心距求积分中值,建立一个随主应力分量线性变化的屈服准则,称为平均化屈服准则.该准则在π平面上的轨迹位于Mises圆内部,几何形状为一个等边非等角的十二边形.经与金属屈服的实验数据对比表明,该准则的Lode参数改写式为相互连接的分段直线,与实验数据吻合较好.在此基础上,利用该准则分析了管道受力时的应力、应变场,通过考虑材料的应变硬化效应,求出了管道爆破压力的解析解,并讨论了影响管道爆破压力的主要参数.通过与基于Tresca准则、Mises准则和TSS准则得到的管道爆破压力以及实验数据的对比表明:爆破压力预测值依赖于不同的屈服准则,并且基于本文准则的结果对实验值具有更高的逼近程度.此外,研究还发现管道几何尺寸和应变硬化指数是决定管道爆破压力的关键因素,管壁较厚或直径较小的管道可以承受更大的压力.本文结果对于设计和评估油气管道具有重要的意义.     

双τ2屈服准则在受压平板圆孔问题中的应用

材料的屈服准则是塑性力学研究的重要理论基础，现广泛应用的屈服准则有Mises屈服准则、Tresca屈服准则以及俞茂宏双剪应力屈服准则等.根据这些屈服准则推导出了双τ²屈服准则理论，成功地求解了受压平板圆孔问题，推导出了受压平板圆孔的塑性区范围以及极限值.并与Mises屈服准则和Tresca屈服准则和俞茂宏双剪屈服准则的计算结果进行了比较.分析表明，双τ²屈服准则的理论预测位于Mises屈服准则和俞茂宏双剪屈服准则之间，结果令人满意.     

考虑尺寸效应的厚壁圆筒统一塑性极限解

为了扩大传统厚壁圆筒塑性极限理论的应用范围,基于俞茂宏统一屈服准则和应变梯度塑性理论,对由拉压强度相等的线性硬化材料组成的受内压厚壁圆筒进行塑性极限分析,得到考虑尺寸效应的厚壁圆筒统一塑性极限解.该统一解可以适用于各种拉压强度相等的材料,现有相应的传统解均为它的特例.利用得到的统一解,分析圆筒塑性极限荷载的尺寸效应.结果表明,当厚壁圆筒的特征尺寸为μm量级时,塑性极限荷载有显著的尺寸效应.研究厚壁圆筒塑性极限荷载和材料硬化程度的关系,发现塑性极限荷载随着材料的硬化程度增加而增大.     

基于Mises准则导出Tresca准则

基于Mises准则并采用正交流动法则和塑性位势理论求得塑性应变增量。在计算塑性功增量时不考虑s2作用,用能量原理导出Tresca准则,另外还用代数方法导出了s16),从而加r=2r与Lode角之间的关系:s16cos(θδ π深了对Tresca准则的认识。其研究成果对解释现有屈服准则或提出新的屈服准则有重要的理论意义。     

变厚度锥壳极限分析的薄膜理论

本文用薄膜理论,详细地研究了H=H_oR/A线性变厚度圆锥壳,在各种不同方向的均布载荷作用下的极限承载能力问题,得到了当材料服从Tresca和Mises屈服条件时的准确解和下限解,并讨论了准确解存在的必要的边界支承条件。文中还指出了求解壳体极限承载能力的两种可能的途径:一是从薄膜理论(内应力场)为基础的下限近似法;另一个是以薄膜理论变位速度场为基础的上限近似法,     

中心裂纹板双轴向受载影响的线弹性分析

本文用中心裂纹无限板在双轴向载荷作用下的线弹性应力解和Mises屈服准则,推导出平面应力和平面应变条件下裂纹尖端附近塑性区边界公式。讨论了双轴载荷比k、加载比λ和泊松比ν对塑性区边界尺寸、形状及其扩展的影响。     

积分中值屈服准则解析厚板轧制椭圆速度场

为解决非线性Mises比塑性功率积分困难以及由此导致的轧制功率解析式难以获得的问题,本文通过建立并利用线性比塑性功率表达式对提出的椭圆速度场进行能量分析,得到了轧制力能参数的解析解.文中通过对变角度屈服函数求积分中值,构建了一个新的屈服准则,它是主应力分量的线性组合,在π平面上的轨迹是逼近Mises圆的等边非等角的十二边形,其基于Lode参数表达式的理论结果也与实验数据吻合较好.同时,根据厚板轧制时金属流动速度从入口到出口逐渐增大的特点,提出了水平速度分量满足椭圆方程的速度场,该速度场满足运动许可条件.通过相应的轧制能量分析,获得了基于线性屈服准则的内部变形功率以及基于应变矢量内积法上的摩擦功率与剪切功率.在此之上,通过泛函的极值变分导出了轧制力矩、轧制力以及应力状态系数的解析解,并与现场实测数据进行了对比,结果表明利用本文提出的屈服准则与速度场所建立的轧制力矩与轧制力模型与实测值吻合较好,其中轧制力误差小于5.3%,轧制力矩误差在6%左右.     

测压器保护罩强度分析

采用俞茂宏统一强度理论，对测压器保护罩进行了塑性极限荷载分析，得出了统一解，常用的Tresca,Mises,Mohr-Coulomb和双剪强度理论准则等的解均为特例，利用此解可以合理地得出不同材料的相应解，它既可以适用于拉压强度相等的材料，也可以适用于拉压强度不相等的材料，并且能充分发挥材料性能，从而减轻结构重量，取得多方面的效益。     

一种求解结构塑性极限载荷下限的无搜索迭代算法

根据经典极限分析理论的下限定理，提出了一种求解极限载荷下限因子的数学规划有限元迭代算法。采用罚函数法引入塑性屈服条件，证明了该算法的收敛性。编制了相应的有限元程序，并进行了算例考核，结果表明该算法得到的下限解是合理的和有效的。     

基于三剪屈服准则的材料弹塑性统一本构方程

为了改进双剪统一强度理论公式的分段表达,克服双剪统一弹塑性本构模型在θ=θb点上的双重滑移角现象,考虑十二面体单元上所有三个主剪应力共同作用的三剪屈服准则建立了材料的弹塑性统一本构方程,该弹塑性统一本构方程适合于服从Tresca屈服准则到Von Mises屈服准则的全部材料。     

三剪统一屈服准则在柱形孔扩张问题中的应用

基于三剪统一屈服准则,通过用3条折线来描述土体的本构特征,对柱形孔扩张问题进行分析,考虑岩土材料的软化和剪胀特性,推导出柱形孔扩张问题下的应力场、应变场、扩张压力、塑性区半径的解析解。算例表明,临界扩孔压力随土的软化程度的减小而增大,在一定剪胀和软化程度下,临界扩孔压力随b的增大而增大。     

一个新的屈服准则及其推广

在现有Ｔｒｅｓｃａ屈服准则、Ｍｉｓｅｓ屈服准则和双剪应力屈服准则的基础上，提出了一个新的屈服准则，并建立了一个统一表达式。分析结果表明，所建立的屈服准则，体育馆了Ｔｒｅｓｃａ准则和Ｍｉｓｅｓ准则，以及介于二之间的一族屈服准则，这些准则不仅满足Ｄｒｕｃｋｅｒ公设的屈服面外凸性条件，而且与材料性质有关。即不同的材料对应不同的屈服准则，Ｔｒｅｓｃａ准则和Ｍｉｓｅｓ准则可作为本的特殊形式。     

Balart’91与Hill’48两屈服准则对制耳计算的比较

推导了Balart’91和Hill’48各向异性屈服准则方程列式,比较分析了两种屈服准则的优缺点及适应场合,发现Balart’91屈服准则能反映在单轴拉伸和等双轴拉伸条件附近屈服面的小曲率半径。通过商品化通用CAE软件MSC／MARC对国际板成形会议（NUMISHEET2002）圆筒形拉深件成形过程中的制耳Benchmark A进行计算机仿真,研究了两种典型的屈服准则对制耳的影响。通过与实验数据的比较发现,Balart’91各向异性屈服准则能够较好地反映实际的制耳现象。另外通过厚度分布的比较可以看出,两种屈服准则获得的计算结果在容易发生起皱失稳的压料面处差别较大,而在圆筒件的底部相差很小。     

A unified criterion for yielding behavior of metallic glasses

The yield behavior of metallic glasses was studied. Three yield criteria, including von Mises yield criterion, Mohr-Coulomb yield criterion and the unified yield criterion were used to describe the yield phenomena of the metallic glasses. Two classes of the experimental data were chosen to draw the yield loci using the unified yield criterion. It is shown that the unified yield criterion can be used to describe the yield behavior of the metallic glasses no matter whether the metallic glasses show strength-different effect or non-strength-different effect. Almost all the widely accepted yield criteria are the subsets of the unified yield criterion if the intermediate principle stress and/or the intermediate principle shear stress are not considered at all.     

用加权余量法求圆板在Mises屈服条件下的极限荷载

应用加权余量法求承受均布荷载的简支与固支圆板在Mises屈服条件下的极限荷载。方法简单 ,结果合理     

屈服准则与裂纹开裂判据

本文提出了在裂尖附近的弹塑性交界线上,选择并比较有关的力学参量,以预测复合型裂纹的失稳扩展的方法。分别用Mises,Tresca,Twin shear stsess屈服准则讨论了裂尖附近的塑性区形状与大小,进而在其周界上选择周向应力σ_θ,周向应变ε_θ,塑性区长度γ_P作岛裂纹失稳扩展的控制参量,以预测其失稳扩展的方向及条件。对不同准则与不同控制参量所预测的结果进行了比较。