正交各向异性材料塑性极限与安定的下限分析

作     者：秦方 张乐乐 陈敏 陈耕 QIN Fang;ZHANG Lele;CHEN Min;CHEN Geng

作者机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院中国北京100044 西交利物浦大学工业设计系中国苏州215123 亚琛工业大学机械工程材料应用研究所德国亚琛52062 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2018年第58卷第11期

页      面：966-971页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51475036) 

主　　题：塑性极限 安定状态 下限分析 正交各向异性材料 Hill屈服准则 圆锥二次优化 

摘      要：正交各向异性材料的塑性极限及安定计算仍处于研究及应用的初级阶段。该文将Hill屈服准则引入到塑性分析的Melan定理之中，结合有限元离散技术和非线性大规模优化算法，将下限分析列式转换为圆锥二次优化问题，对转换后的数学问题进行数值求解。所建立的计算平台及流程可以较高效地求解多种正交各向异性材料组成的复杂三维结构的塑性极限及安定载荷域，且完成了多个算例的计算。计算结果对比验证了该方法的正确性，同时也展现了该方法的普适性和较高的计算效率。该研究扩展了塑性极限及安定理论的应用范围，为含各向异性复合材料的结构工程设计及安全校核提供了可行的计算分析方法。