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Al_2O_3陶瓷/Nb钎焊接头残余应力场的有限元分析

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稀有金属材料与工程 2005年第1期34卷 37-40页

作者：祁凯于治水梁超李瑞峰吴铭方华东船舶工业学院江苏镇江212003

利用有限元法,采用弹塑性理论对Al2O3陶瓷/Nb接头的应力场进行了数值模拟。得出了接头部位应力σx,σy和τxy的分布状态,研究发现在当接头界面结合良好时在界面附近的陶瓷侧的残余主应力(σ1)出现极大值,裂纹最有可能从此处开启,然后在... 详细信息

利用有限元法,采用弹塑性理论对Al2O3陶瓷/Nb接头的应力场进行了数值模拟。得出了接头部位应力σx,σy和τxy的分布状态,研究发现在当接头界面结合良好时在界面附近的陶瓷侧的残余主应力(σ1)出现极大值,裂纹最有可能从此处开启,然后在残余主应力(σ2)的作用下向陶瓷内部延伸。

关键词： Al2O3 Nb 钎焊有限元分析弹塑性理论

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采动应力分布逾渗模型

岩石力学与工程学报 2022年第2期41卷 319-335页

作者：薛东杰张泽朋周宏伟曹志国王路军王俊光路乐乐赵艾博刘奎昌中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102211 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000

采动应力重分布的理论求解是深地工程安全开挖和稳定性维护的力学基石。在全面回顾国内外采动力学模型的基础上,发现依赖弹塑性力学的采动力学理论解优点和缺点共存,优势在于力学单元的普适性严格保证了理论解的严谨性,缺点在于力学单... 详细信息

采动应力重分布的理论求解是深地工程安全开挖和稳定性维护的力学基石。在全面回顾国内外采动力学模型的基础上,发现依赖弹塑性力学的采动力学理论解优点和缺点共存,优势在于力学单元的普适性严格保证了理论解的严谨性,缺点在于力学单元的连续性定义限制了采动应力模型获得非连续解。引入概率模型或可为采动应力分布求解提供新思路,但单纯引入概率模型获得的采动应力分布解并不能保证解的唯一性。通过对比验证基于Weibull函数、Gumbel函数和Gamma函数3种概率的采动应力分布结果,概率解和实测值之间存在偏差,这种偏差性是概率模型的非唯一性引起的。最后,以裂隙场描述参数连通概率密度为桥梁,通过平行杆模型引入逾渗理论求解采动应力分布,建立了逾渗模型,多个矿区的实测结果和逾渗模型预测值交叉验证,证实采动应力分布逾渗模型可靠且形式简洁。

关键词：采矿工程采动应力弹塑性理论概率模型平行杆模型逾渗模型

角点型非共轴模型的半隐式应力积分算法及应用

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岩土工程学报 2023年第3期45卷 521-529页

作者：陈洲泉陈湘生庞小朝苏栋林星涛深圳大学土木与交通学院广东深圳518060 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室广东深圳518060 深圳大学未来地下城市研究院广东深圳518060 深圳市地铁地下车站绿色高效智能建造重点实验室广东深圳518060 铁科院(深圳)研究设计院有限公司广东深圳518060

针对基于屈服面角点非共轴理论建立的弹塑性本构模型,提出了对应的半隐式应力积分算法。在考虑非共轴项的应力更新方程中,塑性流动方向采用显示表示。构建非共轴塑性流动的Gram-Schmidt正交化过程则是基于已知应力条件定义。根据张量之... 详细信息

针对基于屈服面角点非共轴理论建立的弹塑性本构模型,提出了对应的半隐式应力积分算法。在考虑非共轴项的应力更新方程中,塑性流动方向采用显示表示。构建非共轴塑性流动的Gram-Schmidt正交化过程则是基于已知应力条件定义。根据张量之间的正交性,进一步简化模型的应力更新方程,再推导该方程的牛顿迭代格式。然后将该算法编写进ABAQUS的材料用户子程序Vumat,将该非共轴模型应用于有限元分析。在Explict分析模块中,分析了不同非共轴模型参数模拟单剪试验和活动门问题的效果,并与共轴模型结果进行了对比。结果显示该半隐式算法收敛性好,强健有效,适用于工程分析。

关键词：半隐式积分算法非共轴弹塑性理论活动门问题

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卷管铺设中管道校直模型及理论研究

哈尔滨工程大学学报 2016年第5期37卷 718-723页

作者：王立权廖洪千李怀亮刘军哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 海洋石油工程股份有限公司天津300451

为校直卷管铺设中管道的塑性弯曲变形,建立了一种基于弹塑性理论的校直理论模型。通过分析校直过程中管道的弯矩、塑弯比、弯曲曲率等参数,得到了校直曲率和校准器曲率之间的关系;研究了管道材料参数和几何参数对校直曲率的影响程度,切... 详细信息

为校直卷管铺设中管道的塑性弯曲变形,建立了一种基于弹塑性理论的校直理论模型。通过分析校直过程中管道的弯矩、塑弯比、弯曲曲率等参数,得到了校直曲率和校准器曲率之间的关系;研究了管道材料参数和几何参数对校直曲率的影响程度,切线模量对校直曲率影响较小,将其从理论模型中简化。为便于指导铺设时管道校直的实施,进一步得到了校直行程。最后,对不同管道的校直理论计算和仿真结果进行对比分析,结果表明:两者之间偏差较小,验证了本文所提校直理论模型的正确性,可用于指导卷管铺设中管道的校直。

关键词：卷管铺设管道校直模型校直行程弹塑性理论

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火炮身管强度设计理论和安全系数的研究

弹道学报 2009年第3期21卷 44-47页

作者：侯健韩肓礼海军工程大学兵器工程系武汉430039 南京理工大学机械工程学院南京210094

提出了一种火炮身管强度设计的新方法和基于该方法的安全系数选择方案,分析了身管强度失效过程.运用弹塑性变形的基本理论提出了一种允许小塑性变形发生在身管内膛公差范围内的强度设计方法,给出了其理论依据和具体操作方法.通过分析已... 详细信息

提出了一种火炮身管强度设计的新方法和基于该方法的安全系数选择方案,分析了身管强度失效过程.运用弹塑性变形的基本理论提出了一种允许小塑性变形发生在身管内膛公差范围内的强度设计方法,给出了其理论依据和具体操作方法.通过分析已有的身管强度数据资料,确定了安全系数选择的初步方案.该设计方法基本反映了目前我国制式火炮身管的现状,为火炮身管设计更新提供了参考.

关键词：火炮身管强度设计弹塑性理论安全系数

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摩擦约束有限变形弹塑性广义变分不等原理

机械工程学报 2005年第3期41卷 38-41,46页

作者：孙辉扶名福杨国泰南昌工程学院信息工程系南昌330099 南昌大学机电工程学院南昌330029

在弹塑性接触问题中,从变分原理出发来研究接触问题,可以将摩擦力纳入问题的能量泛函以便于问题的求解,尤其是数值解。研究了带摩擦约束的有限变形弹塑性接触问题,利用拉格朗日乘子法,证明了有限变形弹塑性接触问题的广义变分不等原理,... 详细信息

在弹塑性接触问题中,从变分原理出发来研究接触问题,可以将摩擦力纳入问题的能量泛函以便于问题的求解,尤其是数值解。研究了带摩擦约束的有限变形弹塑性接触问题,利用拉格朗日乘子法,证明了有限变形弹塑性接触问题的广义变分不等原理,导出了率形式的能量泛函,为摩擦约束有限变形弹塑性接触问题的数值解提供了理论基础。

关键词：弹塑性理论有限变形变分原理变分不等式接触问题

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边坡土体稳定性分析的数值流形方法

中南大学学报（自然科学版） 2005年第1期36卷 169-173页

作者：李奋强彭振斌卢敦华中南大学地学与环境工程学院

为了了解边(壁)土体在未经支护前可能出现的变形趋势,采用数值流形方法,通过构造覆盖函数,将块体单元的形心位移与位移权函数有机结合起来,把每一个分割的块体视同为一个流形单元,通过权重函数来确定每一个块体单元在边坡流失时所起的... 详细信息

为了了解边(壁)土体在未经支护前可能出现的变形趋势,采用数值流形方法,通过构造覆盖函数,将块体单元的形心位移与位移权函数有机结合起来,把每一个分割的块体视同为一个流形单元,通过权重函数来确定每一个块体单元在边坡流失时所起的作用即贡献值,依此来解析土体的应力应变关系;应用弹塑性理论和参变量变分原理,建立了边坡(壁)土体变化趋势的状态方程,并给出了方程的求解过程。结合具体实例研究了地质体的应力应变变化趋势。研究结果表明:利用块体单元的形心位移及其位移权函数能较好地反映边坡失稳瞬间所发生的应力释放、应力转移和应力重新分配的特征。

关键词：边坡弹塑性理论数值流形方法状态方程参变量变分原理

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深厚表土中井壁结构破裂的力学机理

中国矿业大学学报 1999年第6期28卷 539-543页

作者：吕恒林崔广心中国矿业大学建筑工程学院江苏徐州221008

建立了深厚表土中钢筋混凝土井壁结构破裂的弹塑性理论，利用大型通用结构分析软件ＡＮＳＹＳ进行了井壁结构的弹塑性数值模拟计算，得到在水平地压、井壁重力以及随时间不断增大的竖直附加力的共同作用下井壁结构内部应力、应变的动态... 详细信息

建立了深厚表土中钢筋混凝土井壁结构破裂的弹塑性理论，利用大型通用结构分析软件ＡＮＳＹＳ进行了井壁结构的弹塑性数值模拟计算，得到在水平地压、井壁重力以及随时间不断增大的竖直附加力的共同作用下井壁结构内部应力、应变的动态变化过程，探讨了深厚表土中井壁结构破裂的力学机理以及裂缝出现的位置和扩展过程，为井壁破裂的治理和预防提供了理论依据．

关键词：弹塑性理论数值模拟力学机理井壁破裂

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非轴对称下隧道锚网喷支护结构的可靠度分析

工程力学 2012年第A02期29卷 117-121页

作者：丁继辉赵亚峰麻玉鹏河北大学建筑工程学院河北保定071002

以圆形隧洞围岩的弹塑性解析解为基础,建立非轴对称情况下锚网喷支护结构的可靠度分析模型。考虑功能函数的高度非线性,采用Monte-Carlo法和Rosenblueth法计算可靠度指标。计算结果表明:锚网喷支护结构的可靠性是围岩、锚杆、钢筋网和... 详细信息

以圆形隧洞围岩的弹塑性解析解为基础,建立非轴对称情况下锚网喷支护结构的可靠度分析模型。考虑功能函数的高度非线性,采用Monte-Carlo法和Rosenblueth法计算可靠度指标。计算结果表明:锚网喷支护结构的可靠性是围岩、锚杆、钢筋网和喷层共同作用的结果,其可靠指标随围岩地应力、粘聚力、内摩擦角、喷层厚度、喷层混凝土抗压强度、锚杆抗拉强度和锚固力的变异系数的增加而降低。可靠指标随侧压系数的增加而增加,随地应力的增加而迅速降低。

关键词：非对称锚网喷支护弹塑性理论可靠度 Monte-Carlo法 Rosenblueth法