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本文根据平面应力弹塑性断裂的带状颈缩区模型,以裂纹顶端颈缩区的相对伸长达到材料延伸率作为裂纹扩展的准则,采用塑性大变形的基本方程和有限元方法,计算了含中心裂纹的铝合金薄板在均匀拉伸作用下的裂纹稳态扩展过程,计算结果与实验结果符合很好。 相似文献
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本文首先证明了三维理想弹塑性方程一般属于椭圆型的,只有极特殊的情况才是双曲型的.接着,由理想弹塑性厚层的方程组出发,导出了平面应力问题的扩展方程,并证明了在保留h~4(h 为厚度)小量时方程永远为椭圆型的.本文的退化方程便是通常的弹塑性平面应力问题的基本方程,退化问题的方程,在某些区域可能是双曲型的.但是,这种双曲型方程只是椭圆型方程的极限情况,因而它的间断线也只是快速过渡带的极限情况.最后,文中还给出了快速过渡带的宽度量级,过渡带的简化方程以及八个连接条件. 相似文献
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扩展有限元法(XFEM)是一种新的求解不连续问题的数值方法,由于该方法建立在传统有限元法框架内,而且避免了不连续界面扩展时的网格重新划分,所以,近年来扩展有限元法是工程力学领域里的一个研究热点.本文基于Zi和Belytschko新近提出的一种不连续位移场假设,推导了求解粘着裂纹扩展问题的矩形扩展有限元公式和离散方程.提出了基于位移加载的直接迭代的算法来求解非线性有限元方程,并给出了详细的过程.编写了Fortran程序,模拟了三点弯曲梁开裂问题,得到的结果与已知文献结果吻合,验证了方法、公式和所编写的程序的正确性. 相似文献
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模型复合材料弹塑性界面应力分析 总被引:9,自引:0,他引:9
由纤维增强弹塑性基体所产生的界面具有弹塑性力学行为。考虑到一般材料的塑性变形都遵循幂硬化规律,对模型复合材料的界面进行弹性和应变硬化状态下的变形规律及其应力分析。以纤维拔出试验为研究模型,将界面分成弹性区和塑性区。利用界面应力剪滞理论,分别建立弹性区和塑性区的界面力学基本方程。选择适当的位移函数满足基本方程及埋入纤维的边界条件,再按位移函数求出弹性区和塑性区的界面剪应力。推导出平均界面剪应力与纤维 相似文献
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弹塑性材料的平面应力非连续分岔 总被引:4,自引:0,他引:4
基于平面应力非连续分岔特性的一般描述,运用统一强度理论,得出了非相关流动情形的弹塑性材料平面应力非连续分岔的起始方位角以及相应的最大硬化模量的统一解析解,并且分析了材料拉压异性以及不同程度的中间应力对结果的影响,进而发现所得的结果一强度准则的选取有关,揭示了在分岔研究中正确选取符合材料特性的强度准则的重要性。最后,同特线理论比较发现平面应力剪切带型非连续分岔同平面应力特征线重合。 相似文献
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本文参照文献[1,2,3],重新研究了理想弹塑性材料平面应力Ⅰ型裂纹问题。构造了一种不存在应力间断线的裂纹尖端局部应力场,并导出了塑性区中的奇异塑性应变场。 相似文献
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基于偶应力理论剪切带问题的弹塑性有限元分析 总被引:3,自引:0,他引:3
对于软化材料的剪切带问题,传统弹塑性有限元分析遇到了困难,进入弹塑性阶段,计算结果对网格划分敏感,出现所谓的有限元网格依赖性问题,随着网格的细分,计算常常因不收敛导致失效. 用有限元软件ABAQUS计算了3个例题,证实了传统弹塑性有限元分析软化材料剪切带问题的局限性,同时证实对于无剪切带的厚壁筒问题不会出现上述问题. 进一步引入细观非局部化理论,对非局部理论含有的细观参数\ell进行了深入讨论,并采用可通过C0 -1分片检验的18参偶应力三角形单元,重新计算了3个例题,结果避免了上述问题,说明细观偶应力有限元尤其适用于分析剪切带问题. 相似文献
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本文根据垂直于纵轴的截面在变形后平行于原平面,且轴向应变仅取决于截面平均参数的假定,导得广义平面应变的应力-应变关系。为将其与一般平面应变进行比较,用有限元法 ... 相似文献
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本文简要地介绍了最近发展起来的弹塑性断裂分析的工程方法,对几种不同裂纹形态的大型试件的断裂过程进行了计算,分析了阻力曲线、极限载荷对计算结果及几何形状、受力状态对裂纹稳定扩展过程的影响.计算结果和实验及其它分析方法比较表明,工程方法较好地描述了裂纹体的起裂、稳定和不稳定扩展过 ... 相似文献
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压电材料平面裂纹尖端场的杂交应力有限元分析 总被引:3,自引:1,他引:3
基于复势理论和杂交变分原理建立了一种适用于力电耦合分析的杂交应力有限元模
型. 给出了建立刚度矩阵的主要公式和推导过程,单元内的位移场和应力场采用满足平
衡方程的复变函数级数解,假设的复变函数级数解事先精确满足裂纹的无应力和电位移法向
分量为零的条件,单元外边界的位移场假设按抛物线变化,
单元的刚度矩阵采用Gauss积分的方法得出. 通过对力电耦合裂尖场的数值计算验证了程序
的正确性和单元的有效性,同时也用所得结果校验了理论解. 相似文献
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1.基本公式建立高温弹塑性的非线性本构方程,是以文献[1],[2]为理论基础;认为应力依赖于温度,而温度不受应力变化的影响。在热载荷和机械载荷的作用下,材料的总应变将包括弹性、塑性和温度应变,即 相似文献
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组合壳体的弹塑性有限元分析 总被引:2,自引:0,他引:2
本文采用文[1]提出的曲壳单元,根据Prandtl-Reuss塑性流动理论和Mises等向强化屈服准则,建立了壳体的弹塑性有限元格式,同时按照罚单元原理建立了组合壳体的连接条件,编制了相应的计算程序,具体计算了带接管球壳和等径三通等算例,取得了较好的结果。 相似文献
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本文以大量实测数据为依据,用非线性结构分析程序 ADINA 微机版本对球形空气压力容器表面裂纹进行断裂分析;并在平面线弹性分析基础上,做了进一步的三维弹塑性模型计算以考察实际应力、位移分布以及裂纹间相互影响.得到的结果与实测结果相比令人满意. 相似文献
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1.引言不少文献研究了薄板的弹塑性有限元分析。文献[1]的第9章以位移等参元为基础讨论了中厚板一薄板的弹塑性分析,这方面目前见到的数值结果不多。本文以通过“单体检验”的“自由公式”为基础导出一种考虑剪切变形的任意四边形弹塑性板弯曲单元体,材料性质采用Von Misses屈服准则。利用板的平衡方程,几何方程和物理关系导出横向剪切变形与板厚的平方的量级成正比,随着板厚减小,剪切变形趋於零,Kirchhoff假设自动满足,所以这种单元体能通用於中厚板以及薄板的弹塑性分析。用增量 相似文献
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板壳弹塑性屈曲的有限元分析 总被引:4,自引:0,他引:4
1 拟协调双曲壳单元为解决板壳有限元分析的C~1连续性问题,本文给出三角形拟协调双曲扁壳单元的刚度矩阵.拟协调单元是基于域内假设应变场和边界拟协调位移场,应用最小势能原理所构 相似文献
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弹塑性有限元分析的有效数值方案 总被引:5,自引:0,他引:5
本文对弹塑性有限元增量分析的三个基本步骤(即线性化、方程求解、状态决定)分别提出了预测中点刚度和自动选择步长、顺序-逆序修正法求解方程、渐近积分弹塑性增量本构关系等新的数值方案,并在计算机上通过实际计算表明这些方案在计算精度和效率方面改进了现行的数值方案。 相似文献
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本文在理论分析的基础上,建立了弹塑性有限元分析的拟线性法.这种方法可用于解算理想弹塑性材料、强化和软化材料的弹塑性问题.计算时可只采用一个弹性刚度矩阵.选用了三个算例以说明本法的计算精度. 相似文献