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基于上限法的闭式冷正挤压棒料脱膜状态分析

塑性工程学报 2023年第5期30卷 21-26页

作者：金城旭任靖日赵海龙忠北大学工学院精密机械科忠清北道清州28644 鲜一汽车配件有限公司技术研究所忠清北道镇川郡27807 延边大学机械工程系吉林延吉133002

考虑一种非磷系润滑膜的脱膜长度,通过上限法分析模型对棒料的闭式冷正挤压工艺进行了分析。通过实验获得了脱膜长度随锥模半角和断面收缩率的变化规律。实验结果表明,随断面收缩率的增长,脱膜长度快速增长。随着锥模半角的增长,脱膜长... 详细信息

考虑一种非磷系润滑膜的脱膜长度,通过上限法分析模型对棒料的闭式冷正挤压工艺进行了分析。通过实验获得了脱膜长度随锥模半角和断面收缩率的变化规律。实验结果表明,随断面收缩率的增长,脱膜长度快速增长。随着锥模半角的增长,脱膜长度也在增长,但是锥模半角增大到一定程度后,脱膜长度的增长幅度减小。求得总功率为最小时的最佳锥模半角,范围是15°~28°,最佳锥模半角随脱膜长度的增加而增加。在成形载荷方面,与DEFORM商用有限元分析软件的仿真结果进行了比较,上限法算得的成形载荷略大于有限元仿真结果,而且两者的载荷曲线较为相近,证明了该上限法分析模型的合理性,也表明上限法更有利于成形设备的选型。

关键词：脱膜长度闭式冷正挤压上限法锥模半角断面收缩率

基于上限法的航空导管接头旋压连接理论解析及验证

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塑性工程学报 2022年第12期29卷 13-19页

作者：张双杰王涓僖刘伟光王伟肖军雷杨宝林毛浩恩河北科技大学河北省材料近净成形技术重点实验室河北石家庄050018 河北省汽车冲压模具技术创新中心河北泊头062150 石家庄海山实业发展总公司河北石家庄050200 汽车冲压模具工程研究中心河北泊头062150

对无扩口型航空导管接头的旋压连接进行了理论解析,采用上限法设定了运动许可速度场,并对滚柱的速度进行了分解,确定了各运动之间的关系。建立了塑性变形消耗功率模型、速度间断面的剪切功率模型和接触面的摩擦功率模型,进而得到了消耗... 详细信息

对无扩口型航空导管接头的旋压连接进行了理论解析,采用上限法设定了运动许可速度场,并对滚柱的速度进行了分解,确定了各运动之间的关系。建立了塑性变形消耗功率模型、速度间断面的剪切功率模型和接触面的摩擦功率模型,进而得到了消耗总功率模型。根据功率平衡,建立了单位接触压力和三向分解旋压力模型。以Φ12 mm钛合金航空导管接头为例,通过理论计算确定了消耗总功率、单位接触压力以及轴向、径向和切向的旋压力,对比分析了理论计算的三向旋压力和有限元分析获得的三向旋压力。结果表明,理论计算值与数值模拟值具有较高的吻合度。根据理论计算选取加工设备,获得了性能优异的试验制件。

关键词：航空导管接头旋压连接上限法理论解析产品性能

基于极限分析上限法的放坡状有限土体刚性挡墙稳定性研究

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基于极限分析上限法的放坡状有限土体刚性挡墙稳定性研究

作者：贺程长沙理工大学

学位级别：硕士

随着城市现代化的不断发展,带来了各种空间的开发与利用,出现了许多放坡状有限土体,挡土墙作为支挡有限土体常用的工程结构,对其稳定性的分析是保证安全应用的基础。传统的挡墙稳定性验算大多基于极限平衡法,需要对土压力进行求解,然而... 详细信息

随着城市现代化的不断发展,带来了各种空间的开发与利用,出现了许多放坡状有限土体,挡土墙作为支挡有限土体常用的工程结构,对其稳定性的分析是保证安全应用的基础。传统的挡墙稳定性验算大多基于极限平衡法,需要对土压力进行求解,然而现在尚没有一种完善的理论去对其进行计算,至于求解放坡状有限土体的土压力理论就更少了。另一方面由于挡墙埋深较浅,墙前填土对稳定性系数的影响有限,传统挡墙稳定性的验算也往往不会考虑它的作用。由此本文基于极限分析上限法,对于放坡状有限土体的刚性挡墙,分别分析其抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性,然后在此基础上增加考虑墙前填土对挡墙稳定性的影响,推导了稳定性系数计算公式,此方法绕开了土压力的求解。(1)针对平动模式下的挡墙,将挡墙与墙后填土看成一个整体进行稳定性分析,对挡墙后塑性土体临界深度进行计算,构建速度场并进行求解,利用几何原理求解后续计算中所有需要的边长,综合考虑土体黏聚力、摩擦角、超载、临界深度和坡底角的影响,计算整体中所有外力做功功率和内能耗散功率,建立了能量平衡方程,通过能量法对抗滑移稳定性系数直接进行求解。对于转动模式下的挡墙抗倾覆稳定性系数,其分析过程与平动模式类似,但在外力做功和内能耗散计算中,需将墙后土体看成无数个刚性土条,再利用微积分思想进行计算。(2)仍旧分别针对平动模式和转动模式下的挡墙,但在上述分析的基础上考虑墙前填土的作用,基于极限分析上限法,将挡墙、墙后填土和墙前填土看成一个整体进行稳定性分析,重新构建两个相邻块体的速度场并进行计算,增加墙前土体外力做功和内能耗散的计算,推导了两种情况下的挡墙稳定性系数。(3)运用本文所建立的稳定性系数的计算方法与现有规范进行对比,验证本文方法的合理性。在有限宽度内,坡底角、墙前后填土界面摩擦角、墙前后填土内摩擦角、墙底界面摩擦角、墙前后土体黏聚力、墙前后填土界面黏聚力和墙底界面黏聚力的增大对挡墙稳定性有利,有限宽度的增大对挡墙稳定性不利,且稳定性数值会逐渐趋于稳定。相较于规范,本文抗滑移稳定性计算结果与其具有较好的一致性;考虑墙前填土作用时,随着墙前填土深度的增加,两种稳定性计算结果明显大于未考虑时的情况。

关键词：放坡状有限土体稳定性刚性挡土墙墙前填土上限法

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上限法简化模型分析鱼雷锚水平承载力

岩土工程学报 2020年第4期42卷 773-781页

作者：瑜璐杨庆张金利杨钢大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116023

鱼雷锚的承载力问题是工业界关注的首要问题。基于塑性极限分析理论上限法提出一种简化模型用于计算鱼雷锚水平承载力。通过有限元方法得到考虑锚翼长宽比(Lf/Dw)和土体强度(su)等因素的平均水平承载力系数Np,avg=f(su,Lf/Dw),将其用于... 详细信息

鱼雷锚的承载力问题是工业界关注的首要问题。基于塑性极限分析理论上限法提出一种简化模型用于计算鱼雷锚水平承载力。通过有限元方法得到考虑锚翼长宽比(Lf/Dw)和土体强度(su)等因素的平均水平承载力系数Np,avg=f(su,Lf/Dw),将其用于上限法简化模型。并采用有限元方法和de’Sousa研究结果验证上限法简化模型的合理性。研究进一步发现:①旋转中心位置低于锚翼长时,减小锚翼长度或宽度,旋转中心位置靠向锚尖;②鱼雷锚的锚翼长度大于1/2锚长时,增加锚翼宽度比增加锚翼长度更能显著提高承载力,该结论为优化锚型设计提供参考依据。

关键词：鱼雷锚水平承载力上限法旋转中心极限分析

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上限法在加筋土结构物稳定性分析中的应用

岩土力学 2009年第8期30卷 2409-2417页

作者：李秀娟杨俊杰丁原东王延凤中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室青岛266100 中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100 山东省城乡建设勘察院济南250031 青岛市崂山区市政公用局青岛266061 国家海洋标准计量中心天津300112

将极限分析上限法用于加筋土结构物稳定性分析的关键是滑动面上内力功如何计算的问题。在总结了基于传统塑性理论上限法内力功的计算方法的基础上,将基于广义塑性理论的上限法应用到杨俊杰的内力功计算方法中。对比基于传统和广义塑性... 详细信息

将极限分析上限法用于加筋土结构物稳定性分析的关键是滑动面上内力功如何计算的问题。在总结了基于传统塑性理论上限法内力功的计算方法的基础上,将基于广义塑性理论的上限法应用到杨俊杰的内力功计算方法中。对比基于传统和广义塑性理论的上限解及离心试验结果,认为基于传统塑性理论的上限法应用简单,计算结果基本可靠;基于广义塑性理论的上限法虽然理论上比较完善,但当滑动面为曲线时,应用繁琐。

关键词：上限法加筋土广义塑性理论内力功筋材

基于上限法的深部大断面回采巷道顶板锚索设计方法研究

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岩土力学 2017年第8期38卷 2351-2357,2367页

作者：江贝李术才王琦王富奇张若祥郭念波任尧喜王洪涛张建济南大学土木建筑学院山东济南250022 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 兖矿集团有限公司山东邹城273500 龙口煤电有限公司山东龙口265700

针对目前深部大断面回采巷道控制难题和相应的高强锚索控制技术,考虑顶板围岩应力与支护荷载影响,利用Hoek-Brown强度准则及塑性力学中的极限分析上限法,得到了大断面巷道顶板的冒落破坏机制,提出了顶板锚索长度及匹配预紧力的设计方法... 详细信息

针对目前深部大断面回采巷道控制难题和相应的高强锚索控制技术,考虑顶板围岩应力与支护荷载影响,利用Hoek-Brown强度准则及塑性力学中的极限分析上限法,得到了大断面巷道顶板的冒落破坏机制,提出了顶板锚索长度及匹配预紧力的设计方法。基于建立的锚索设计参数影响因素敏感性指标对巷道宽度、岩体重度、围岩应力、岩体抗压强度、抗拉强度、锚索布设间距、顶角锚索布设倾角等因素的影响进行了分析。结合现场实际情况,提出了深部大断面回采巷道围岩控制的工程建议。将此设计方法应用到千米深井赵楼煤矿1305孤岛工作面的运输顺槽顶板锚索参数确定中,有效地控制了围岩变形。研究表明:在高应力大断面回采巷道中,顶板锚索需锚固在稳定岩层中,并施加足够的预紧力,才可有效控制顶板围岩冒落或破坏;顶板锚索所需预紧力随岩体抗拉强度、抗压强度及岩体经验参数A的增大而减小,随巷道宽度、岩体重度、围岩应力、锚索布设间距、顶角锚索布设角度以及岩体经验参数B的增大而增大,其敏感性最高的影响因素为围岩应力。因此,在深部高地应力巷道设计中,需特别重视地应力的影响,采用高强、高延伸率锚索,增设锚索定量让压装置,高阻让压有效释放围岩应力,并通过施加高预紧力或注浆加固等方式来提高围岩完整性,获得较好的围岩控制效果。

关键词：深部大断面回采巷道 Hoek-Brown强度准则上限法顶板锚索设计

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基于上限法的大钢管挤压力理论计算

工程力学 2010年第6期27卷 176-182页

作者：张浩然张人佶颜永年林峰卢清萍孙富清华大学机械工程系北京100084 中冶京唐重型装备技术有限公司北京100083

该文的目的在于在新的球坐标系下,利用上限法重新推导钢管挤压力的计算公式,并用有限单元法对大钢管的挤压力进行验证,以为挤压机公称吨位的确定提供依据。研究中发现,当挤压比小于4时,理论计算与有限元模拟结果比较接近,误差小于10%;... 详细信息

该文的目的在于在新的球坐标系下,利用上限法重新推导钢管挤压力的计算公式,并用有限单元法对大钢管的挤压力进行验证,以为挤压机公称吨位的确定提供依据。研究中发现,当挤压比小于4时,理论计算与有限元模拟结果比较接近,误差小于10%;当挤压比大于5时,二者误差在20%以内。因此,该公式比较适合于挤压比不大于4的厚壁钢管挤压力预测。大尺寸钢管挤压时,固定芯轴结构的挤压力与随动芯轴相差不大;小尺寸钢管挤压时,随动芯轴结构明显大于固定芯轴的挤压力。另外,与其他挤压力计算公式相比,该文所推公式的计算误差更小。

关键词：挤压大钢管上限法理论计算塑性加工

基于极限平衡与上限法的隧道循环进尺分析（英文）

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中国公路学报 2016年第4期29卷 96-106页

作者：梁桥孙志彬潘秋景杨小礼中南大学土木工程学院湖南长沙410075 合肥工业大学交通运输工程学院安徽合肥230009 约瑟夫.傅里叶大学3SR实验室伊泽尔格勒诺布尔38041

为了研究隧道开挖过程中循环进尺的合理性和安全性,提出了隧道掌子面与循环进尺相结合的2种破坏模式,即循环进尺段的局部坍塌、掌子面与循环进尺段的整体坍塌,分别采用极限平衡法与上限法推导了循环进尺计算公式。通过综合考虑2种破坏... 详细信息

为了研究隧道开挖过程中循环进尺的合理性和安全性,提出了隧道掌子面与循环进尺相结合的2种破坏模式,即循环进尺段的局部坍塌、掌子面与循环进尺段的整体坍塌,分别采用极限平衡法与上限法推导了循环进尺计算公式。通过综合考虑2种破坏模式下的循环进尺产生条件,建立了非均衡支护压力、黏聚力、内摩擦角等指标之间的相互关系。研究结果表明:循环进尺与掌子面的稳定存在关联,且掌子面的稳定是主控条件,在施工中需重点关注掌子面正前方土体加强;同时,当掌子面与循环进尺处于局部坍塌状态,则循环进尺主要受黏聚力控制,施工中可采用最大循环进尺,如处于整体坍塌,则循环进尺易受各指标影响;实际设计施工中可采用提出的图表优化得到最佳循环进尺。

关键词：隧道工程循环进尺极限平衡法破坏模式上限法非稳定状态

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土坡稳定的有限元塑性极限分析上限法研究

岩石力学与工程学报 2004年第11期23卷 1867-1873页

作者：王均星王汉辉吴雅峰武汉大学水利水电学院水工教研室武汉430072 长江水利委员会武汉430010

系统地介绍了结构塑性极限分析的原理和方法。借助有限单元法和线性规划,运用塑性极限分析的上限法可求解土坡的极限承载力和安全系数,同时分析了该法的困难所在。以一经典土坡的稳定性作为算例,讨论了屈服条件近似对精度的影响和边坡... 详细信息

系统地介绍了结构塑性极限分析的原理和方法。借助有限单元法和线性规划,运用塑性极限分析的上限法可求解土坡的极限承载力和安全系数,同时分析了该法的困难所在。以一经典土坡的稳定性作为算例,讨论了屈服条件近似对精度的影响和边坡土体容重对极限荷载的影响,论证了本方法的正确性。算例表明该方法具有较高的精度。

关键词：土力学线性规划塑性极限分析上限法安全系数