大变形梁的动力学公式及本构关系

本文基于虚功原理推导了大变形梁的动力学公式，并给出了线弹性材料梁的本构关系。     

橡胶类材料与刚性锥之间的大变形接触问题

应用大变形理论对刚性锥压缩作用下橡胶类材料半空间锥尖附近的应力奇异场进行了分析.研究揭示,奇异场由两个区构成,分别为扩张区(ES)和收缩区(SS).同时给出了两个区的基本方程、应力奇异性及应力随角坐标的变化曲线.     

大变形柔壳单元及谐波传动柔轮计算

作者首次在圆柱座标下建立大变形圆柱壳有限元数学模型，该模型简单、直观、实用，易于处理圆柱壳体在复杂几何边界条件及受载情况下的几何非线性问题，文中还通过作者编制的计算机程序对谐波传动柔轮进行大变形分析，得到同测试数据较好吻合的计算结果，从而为谐波传动柔轮的工程设计提供了科学的计算方法和宝贵的数据资料。     

基于扭转试验的大变形本构关系分析

研究采用实心圆轴扭转试验标定大变形弹塑性本构关系时客观应力导数的影响问题.给出了在实心圆轴扭转试验中,几种常用旋率的具体形式.应用等向强化的J2流动塑性理论,建立了以扭转试验的应力-应变曲线为基准的,分别由Oldroyd、广义Jaumann应力导数和相对于变形率标架旋率的应力导数表述的大变形弹塑性本构关系.所得各本构关系中的塑性刚度函数与由Jaumann客观应力导数给出的塑性刚度函数形式相同,说明用扭转试验标定大变形弹塑性本构关系时,塑性刚度函数不受客观应力导数的影响,本构形式相对稳定.     

小变形的Lagrange型弹塑性本构模型

讨论了小变形Lagrange型弹塑性本构模型。由背应力定义塑性应变,从而由Ilyushin假设得到背应力的演化律。分析表明,该模型的强化特性由参量β决定。对一种特殊的各向同性弹塑性模型的讨论表明,这种La-grange型弹塑性本构模型能表征极其复杂的弹塑性特性。     

基于变形率标架旋率的大变形本构关系

选用扭转实验标定大变形弹塑性本构关系,讨论在实心圆轴扭转实验中,变形率标架旋率Ωd的具体形式.以应力相对于变形率标架旋率Ωd的导数tobj0[Ωd]作为客观导数,应用各向同性硬化的J2流动塑性理论,建立由扭转实验的τ-γ曲线标定的大变形本构关系形式.所得结果与由Jaumann客观应力导数给出的结果相同,从而说明用扭转实验标定大变形本构关系时,本构形式相对稳定.     

基于应力的广义Jaumann导数的大变形本构关系

研究了用实心圆轴扭转实验标定大变形弹塑性本构关系的问题.首先进行了A3钢的单向拉伸和纯扭转实验,分析了两种实验的应力应变曲线特性,给出了实心圆轴扭转实验中变形率d、相对旋率Ω和广义Jaumann导数的具体形式.然后以应力的广义Jaumann导数作为客观导数,应用等向强化J2流动塑性理论,建立了由扭转实验的Υ-γ曲线标定的大变形本构关系形式.结果表明,对应广义Jaumann应力导数的扭转大变形本构关系与对应Jaumann应力导数的本构关系形式相同.     

一种考虑厚向变形的大变形弹塑性壳单元

考虑壳体厚向应力应变的壳单元是当前国际上的研究热点,在阐述该壳单元的概念、理论背景及研究方法的基础上,提出了构造该类型单元模型的几个关键问题及技术实现方法,并对该理论模型的应用前景作了展望.     

关于大变形条件下晶体弹—塑性本构关系的研究

考虑面心立方晶体滑移特性,晶格的转动,认为晶体的塑性变形是由滑移产生,且晶体内的弹性变形不受滑移的影响,并建立了计算模型。采用微观力学的方法,用矩阵形式推导了Jaumenn应力率的增量型的晶体弹—塑性的本构方程。     

沥青混合料粘弹塑性本构关系及大变形有限元分析一般理论

应用Perzyna’s理论和Mises屈服准则建立沥青混合料粘弹塑性本构方程,并扩展到三维方程;应用Newton-Raphson迭代程序的逐步积分方法,获得了小变形粘弹塑性本构理论增量形式和有限元数值方程。基于小变形本构理论,把其应力应变、应力偏量和等效应力分别改用Cauchy应力的Jaumann导数、变形率、应力偏量和等效应力,推导出大变形粘弹塑性增量形式的本构方程和数值方程,建立了沥青混合料粘弹塑性理论体系。     

静态铣削力作用下的薄板大变形有限元分析

随着对航空产品性能要求的进一步提高,现代航空工业中广泛使用整体薄壁结构零件.针对薄壁类零件刚性差,在加工过程中很容易发生大变形的情况,对薄壁件的大变形问题进行了研究分析.在冯卡曼方程的基础上,建立了在静态铣削力作用下,薄板大挠度的微分平衡方程和悬壁板的边界条件,并通过有限元软件ANSYS10.0对薄板的大变形进行了分析计算.在计算过程中,分别考虑了切削力、切削位置(x和Y方向)以及板厚对于薄板大变形的影响,结果表明:必须选择合适的切削参数,以保证零件的加工精度和加工质量,从而提高零件的加工效率.     

板单元组合的纵梁箱形框架在轴向冲击下的大变形分析

汽车车架结构可简化为纵梁箱形框架计算模型。将纵梁箱形框架离散为根单元的组合，讨论在轴向冲击下的大变形问题，采用弹塑性大变形动力有限元方法，对其进行数值计算与数值模拟，提供比较可信的数值解答，以供工程设计人员参考。     

隧道围岩构造软岩大变形发生机理及分级方法

通过系统分析国内外隧道围岩大变形案例,发现应力场、地质构造、地层岩性等因素是驱动隧道围岩大变形孕育发生的根本条件,并严格受构造控制,进而提出构造软岩大变形的基本概念;根据大变形的构造控制理念与发生机理,对隧道构造软岩大变形分类进行了重新界定(断层型、碎裂型和小夹角型).以岩石强度应力比为基础,突出构造运动影响,量化考虑...     

轴对称拉伸试件的大应变弹塑性有限元分析

本文用大应变弹塑性有限元程序对圆柱光滑拉伸试件和圆柱切口拉伸试件在单调载荷作用下的变形场、应力场和颈缩外形的变化等响应作了计算模拟,发现颈缩发生后光滑试件颈部最小横截面的轴向应变不再保持均匀一致,周向应变与径向应变不再相等也不再是均匀分布。当颈缩程度很深时,颈部最小横截面中心与边缘处的轴向应变相差和边缘处周向应变与径向应变两者的相差都可大于20%。这表明,在这种情形下Bridgman公式所赖以建立的基本假设有相当大的误差。本文提出了一种用试探曲线和Hermite插值配合大应变弹塑性有限元数值模拟并与实验相结合逐步求出颈缩后材料的应力应变曲线和颈部应力应变分布的方法,可用于材料的韧性断裂研究。     

大变形碟簧的设计与研究

以有限元软件ANSYS为分析工具,作出了大变形碟簧的刚度曲线．采取加隔环和加大碟簧内径的方法防止大变形碟簧的失稳,改进的大变形碟簧已应用在新的钻井设备中．     

弹性梁柱的大变形问题

梁柱在轴向力超过临界值时会发生不同程度的压弯现象,此时梁柱可以形成转动很大的大挠度弯曲,但材料仍然服从虎克定律。由于此时压弯杆的曲率很大,不能采用近似的线性公式。本文应用了椭圆积分这一数学工具,建立了不同杆端约束的梁柱大变形的精确计算公式,并给出了计算实例。