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剪切型消能连梁的塑性强化特性研究

土木工程学报 2017年第3期50卷 1-11页

作者：刘晓刚樊健生聂建国岳清瑞清华大学北京100084 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

该文对剪切型消能连梁的塑性强化特性展开了试验研究,并通过数值模拟分析不同参数对塑性强化特性的影响规律。研究表明轴向位移约束引起的附加轴拉力会提高连梁的塑性强化,且位移角越大时提高越明显。随着轴压力增大,连梁的塑性强化逐... 详细信息

该文对剪切型消能连梁的塑性强化特性展开了试验研究,并通过数值模拟分析不同参数对塑性强化特性的影响规律。研究表明轴向位移约束引起的附加轴拉力会提高连梁的塑性强化,且位移角越大时提高越明显。随着轴压力增大,连梁的塑性强化逐渐降低;轴拉力对连梁的塑性强化有一定提升,但轴拉比超过0.1后塑性强化值趋于稳定。腹板高厚比对连梁的塑性强化特性基本无影响;腹板宽高比、加劲肋间距和等效连梁长度系数e Vp/Mp的减小将提高连梁的塑性强化;钢材强化应力的增大会显著提高连梁的塑性强化。最后,提出连梁塑性强化特性的理论预测方法,试验和数值验证表明该方法具有较高的准确性。

关键词：钢连梁消能减震塑性强化

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基于塑性强化和粘性弱化的岩石蠕变模型

西南交通大学学报 2008年第3期43卷 346-351页

作者：罗润林阮怀宁朱昌星河海大学岩土工程研究所江苏南京210098

为更好地描述岩石蠕变行为,特别是第2和第3期蠕变过程,基于岩石蠕变机理,在粘塑性元件中引入塑性强化函数和粘性弱化函数,建立了岩石的非线性蠕变模型.对圆柱形砂岩试样进行的单轴压缩蠕变试验表明,所建立的模型对试验数据的拟合程度较... 详细信息

为更好地描述岩石蠕变行为,特别是第2和第3期蠕变过程,基于岩石蠕变机理,在粘塑性元件中引入塑性强化函数和粘性弱化函数,建立了岩石的非线性蠕变模型.对圆柱形砂岩试样进行的单轴压缩蠕变试验表明,所建立的模型对试验数据的拟合程度较高(相关系数达0.98),能较好地描述岩石蠕变的全过程.

关键词：蠕变机理塑性强化粘弹塑性模型非线性蠕变模型

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人工冻结软岩粒子群塑性强化开尔文蠕变模型

地下空间与工程学报 2014年第S1期10卷 1602-1605,1645页

作者：毛兴军姚兆明毛芬宁夏回族自治区煤田地质局安徽理工大学土木建筑学院

随着地下的利用和研究往深处发展,冻结法施工越来越多,蠕变是冻土的显著特点之一,为确保工程安全,冻土蠕变成为重点研究对象。根据损伤理论,材料硬化状态的变化将导致材料变形行为的改变,因此研究人工冻结软岩的蠕变应充分考虑塑性强化... 详细信息

随着地下的利用和研究往深处发展,冻结法施工越来越多,蠕变是冻土的显著特点之一,为确保工程安全,冻土蠕变成为重点研究对象。根据损伤理论,材料硬化状态的变化将导致材料变形行为的改变,因此研究人工冻结软岩的蠕变应充分考虑塑性强化的影响。基于塑性强化的蠕变模型在岩土工程中比较少见,为了更好的模拟蠕变过程,引入与时间有关的塑性强化函数,与开尔文模型串联,最后得到塑性强化开尔文蠕变模型,对圆柱形试样进行单轴蠕变试验,运用粒子群优化方法,通过对建立的蠕变模型进行识别,得到蠕变模型的参数,对比塑性强化开尔文蠕变模型计算值与试验结果,发现塑性强化开尔文模型能很好模拟深部人工冻结软岩的蠕变。

关键词：深部人工冻结软岩蠕变塑性强化开尔文模型粒子群优化方法

考虑塑性强化效应的三通管承载能力有限元分析

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考虑塑性强化效应的三通管承载能力有限元分析

作者：朱培呈宁波大学

学位级别：硕士

三通管结构是石油化工级核电工业管道中的重要组成元件,是承压装置中常见的结构模式。近年来,国内外针对三通结构的塑性极限分析开展了大量的研究,但在理论分析和数值模拟中通常基本都采用了理想塑性本构模型,对于三通结构在考虑塑性强... 详细信息

三通管结构是石油化工级核电工业管道中的重要组成元件,是承压装置中常见的结构模式。近年来,国内外针对三通结构的塑性极限分析开展了大量的研究,但在理论分析和数值模拟中通常基本都采用了理想塑性本构模型,对于三通结构在考虑塑性强化效应的塑性强度研究工作尚未展开,没有充分挖掘管件材料的使用潜力。本文考虑材料在使用过程中由于大变形产生的塑性强化效应,分析无缺陷三通结构的塑性极限载荷,采用ANSYS商业有限元软件进行详细的数值模拟,根据最大应变强度的节点,提取不同载荷子步下的应变强度,做出相应的应变强度节点的载荷—应变强度曲线。从工程角度出发,采用我国分析设计标准和ASME规范推荐的两倍弹性斜率准则确定塑性极限载荷值。讨论塑性强化效应对三通结构塑性极限载荷以及破坏模式的影响规律,主要研究内容和结论如下: 1、建立了正交等径三通,不同管径比的正交等厚三通,不同管径比的正交等强度三通,等径斜交三通理想弹塑性和塑性强化的三维有限元模型,并在内压下达到其屈服极限的过程中,追踪其加载历史,研究不同载荷步下Mises应力的分布情况。 2、建立了正交等径局部减薄三通,斜交减薄三通的理想塑性、强度塑性的极限内压数据库,分析了其减薄区最薄厚度、环向长度、轴线长度对极限荷载的影响。通过比较分析,考虑塑性强化的三通比其在理想弹塑性下的三通塑性极限压力载荷有明显的提高。这对于提高材料的利用率,改进三通结构设计和安全评定提供了理论依据和数值参考。

关键词：三通管塑性强化塑性极限分析有限元

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塑性强化正交异性圆形网架计算

广东土木与建筑 2004年第1期11卷 9-11页

作者：周楚荣深圳市宝安区工程质量监督检验站深圳518101

本文探讨具有塑性强化效应的材料制作的正交异性圆形网架设计计算理论。文中用差分法给出了该类正放网架的计算公式及内力的变化。

关键词：塑性强化正交异性圆形网架差分计算

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弯管中性层偏移计算及截面畸变分析

塑性工程学报 2022年第8期29卷 222-229页

作者：陈文佳中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094

针对管材弯曲时的截面畸变现象,基于弹塑性变形理论、弹性-幂强化材料模型以及弯曲横截面力平衡条件,建立了管材弯曲变形和中性层偏离分析模型,并推导出截面壁厚变化和中性层偏移量的解析公式,研究了材料力学性能和弯管几何参数等对管... 详细信息

针对管材弯曲时的截面畸变现象,基于弹塑性变形理论、弹性-幂强化材料模型以及弯曲横截面力平衡条件,建立了管材弯曲变形和中性层偏离分析模型,并推导出截面壁厚变化和中性层偏移量的解析公式,研究了材料力学性能和弯管几何参数等对管材弯曲时中性层偏移的影响规律,并根据材料的各向同性以及塑性强化情况,提出中性层偏移量的简化解析公式。与相关文献中的计算方法以及试验结果比较,本模型由于考虑了材料的塑性强化作用,精度更高。通过对比06Cr19Ni10弯管壁厚测量结果,由于忽略了管材拉伸变形区域的截面收缩,最大壁厚计算值偏大,最小壁厚计算值偏小。通过试验引入截面修正系数后,进一步提高了模型计算精度。

关键词：管材弯曲塑性强化截面畸变中性层偏移

应用塑性强化理论推求圆形压力隧洞岩石抗力系数K

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岩土工程学报 1984年第3期 44-56页

作者：蔡晓鸿吕有年江西省吉安地区水利水电局

本文根据岩体变形试验结果,采用塑性理论线性强化模型,建立了水工圆形压力隧洞岩石抗力系数“K”的计算方法,得到了一个普遍的计算公式。并指出,现有各种计算公式,不论是弹性理论范畴的还是理想弹塑性理论范畴的,均可从本公式演变而得,... 详细信息

本文根据岩体变形试验结果,采用塑性理论线性强化模型,建立了水工圆形压力隧洞岩石抗力系数“K”的计算方法,得到了一个普遍的计算公式。并指出,现有各种计算公式,不论是弹性理论范畴的还是理想弹塑性理论范畴的,均可从本公式演变而得,因而本公式具有广泛的通用性。本文还从理论上论证了采用塑性强化理论计算岩石抗力系数K具有较大的经济价值。

关键词：岩石抗力系数计算公式塑性强化塑性区塑性域弹性区加廖尔金裂缝区压力隧洞有压隧洞水工隧洞屈服条件塑性弯矩条件

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应用塑性强化理论分析隧洞衬砌和围岩的应力

土木工程学报 1985年第3期 74-86页

作者：吕有年蔡晓鸿江西省吉安地区水利电力局

本文系统地讨论了水工压力隧洞灌浆式预应力衬砌和围岩在各种受力状态下的应力分析方法。对承受内水压力作用,但不能应用迭加原理的这种灌浆式预应力隧洞,其衬砌和围岩应力分析较复杂,本文提出了一个层间压力扰动法可资求解。本文还将... 详细信息

本文系统地讨论了水工压力隧洞灌浆式预应力衬砌和围岩在各种受力状态下的应力分析方法。对承受内水压力作用,但不能应用迭加原理的这种灌浆式预应力隧洞,其衬砌和围岩应力分析较复杂,本文提出了一个层间压力扰动法可资求解。本文还将左拉博夫和O.E.布加叶娃关于压力隧洞灌浆式预应力混凝土衬砌水泥浆环于缩应力及混凝土社砌徐变应力的弹性理论计算法推广到弹塑性强化理论,给出了相应的计算公式。

关键词：围岩预应力应力分析塑性强化径向变位岩石结构分析预应力混凝土衬砌隧洞灌浆受力状态应力状态

机械锤击及退火处理强化TC4钛合金表面性能影响研究

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机械锤击及退火处理强化TC4钛合金表面性能影响研究

作者：王博博武汉科技大学

学位级别：硕士

TC4合金因其优异的综合性能,广泛用于航空航天、船舶、体育器材及生物医疗等领域。当作为生物医用材料植入人体时,随着服役时间的延长,不可避免的出现磨损与腐蚀现象,TC4会释放出含Al和V的有毒离子、降低细胞适应性,对人体产生危害。而... 详细信息

TC4合金因其优异的综合性能,广泛用于航空航天、船舶、体育器材及生物医疗等领域。当作为生物医用材料植入人体时,随着服役时间的延长,不可避免的出现磨损与腐蚀现象,TC4会释放出含Al和V的有毒离子、降低细胞适应性,对人体产生危害。而材料表面纳米化是提高耐磨性和耐腐蚀性,抑制有毒离子析出的有效途径。为此,提出采用机械锤击加退火的方式以期实现TC4钛合金表面纳米化达到强化性能的目的,本文的主要工作内容是:⑴微观结构和硬度性能研究,首先通过X射线衍射图谱的分析,采用Scherere-Wilson公式计算出不同锤击时间试样的表层晶粒尺寸,其结果表明,在一定的范围内,随着锤击时间的增加,样品表层的晶粒尺寸不断减小,塑性变形层的厚度不断增大;随后,对锤击45min的试样进行退火处理,实验结果表明,随着退火温度的提高,样品表层晶粒尺寸先减小再增大,其中锤击45min+650℃退火后的晶粒尺寸最小。采用显微硬度仪进行了样品的硬度进行了检测,检测结果为TC4合金经过机械锤击的试样,表面硬度明显增大,经过退火处理的试样表面硬度值是随着退火温度的增加先降后升,且机械锤击的试样硬度与晶粒尺寸关系基本符合Hall-Petch公式。⑵表面耐磨性能研究,首先通过CMT-I型摩擦试验机对处理过的TC4合金样品进行滑动摩擦行为实验,结果显示,随着法向载荷和磨损时间的增大,合金的磨损量也逐渐增大。随后与未处理的合金试样进行了对比测试,发现处理后的合金样品的耐磨性有较大提升,且经过锤击45min+650℃退火的TC4试样的耐磨性能最佳,相对耐磨性相对于原始试样提高了1.467倍。⑶表面耐腐蚀性能研究,首先采用电化学工作站PARSAT 4000进行实验,通过分析极化曲线得出机械锤击处理后,TC4合金的腐蚀电流密度急剧下降,表明其耐腐蚀性显著增强。随后又对锤击45min不同退火温度处理的试样分别进行测试,发现退火后的试样的耐腐性得到了进一步的提升,且经过锤击45min+650℃退火后的试样的腐蚀电位相对于原始试样正向移动了180.72mV,腐蚀电流密度降低了175.59n A,为所有试样中的最佳值,证明经过锤击45min+650℃退火后试样的耐腐蚀性最好。本文的研究成果为TC4钛合金医用性能的提升提供了新的加工方法和理论支持。

关键词： TC4合金塑性强化表面耐磨性耐腐蚀性