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相似文献
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1.
杨帆  盛冬发  徐国林 《力学季刊》2016,37(2):403-411
根据考虑损伤的变模量弹性理论,建立了考虑损伤的拉压不同模量梁的弯曲基本方程,推导了梁的拉(压)应力、受拉区高度和挠度的计算公式.应用数值计算方法,分别得到了有损与无损时梁极限拉(压)应力、受拉区高度与模量比的关系曲线以及有损梁的最大挠度和模量比的关系曲线,同时得到了梁拉(压)应力比值、损伤引起的中性轴偏移量和梁跨中挠度比值与载荷的关系曲线.这些结论可为工程上具拉压不同模量梁的截面设计提供一定的参考价值.  相似文献   

2.
吴晓 《力学季刊》2016,37(3):581-589
采用弹性理论研究了拉压不同弹性模量薄板上圆孔的孔边应力集中问题.采用广义虎克定律推导出了拉压不同弹性模量薄板上圆孔边的应力平衡方程,并联合利用应力函数及边界条件得到了拉压不同弹性模量薄板上圆孔边的应力表达式.算例分析表明,当薄板材料的拉压弹性模量相差较大时,采用经典弹性理论研究薄板上圆孔的孔边应力是不合适的,当经典弹性理论与拉压不同弹性模量弹性理论的计算结果间的差别超过工程允许误差5%时,应该采用拉压不同弹性模量弹性理论进行计算.  相似文献   

3.
为了研究不同加载速率下金属的拉扭强度及其预测方法,利用声发射检测仪及电子拉扭试验机分别对铸铁和中碳钢标准试件进行了声速测定及不同加载速率、加载路径下的拉伸-扭转组合变形试验,得到了各试件材料的声速值及相应加载方案下的载荷-变形曲线;根据平面应力状态及强度理论,推导出了材料拉扭破坏的最大正应力、最大剪应力;利用试验中采集的最大轴力、最大扭矩计算得到了材料的拉扭破坏应力、破坏面方向;基于最小二乘法拟合得到了材料拉扭强度关于材料声速值、拉伸与扭转加载速率的多元回归模型。研究表明:随着拉伸与扭转加载速率的增加,铸铁、碳钢的破坏应力分别呈现总体上升、总体下降的趋势;相同加载速率、不同加载路径下材料的破坏强度各不相同;建立的回归模型能较好地预测给定材料在不同加载速率下的破坏应力,并以此建立塑性及脆性材料的拉扭强度条件。  相似文献   

4.
为了研究内压作用下厚壁球壳的弹塑性性能,以双剪统一强度理论为基础,考虑材料拉压模量不同、拉压强度差异,建立了厚壁球壳的弹性、塑性及安定极限内压的统一解,分析了拉压模量、拉压强度、壁厚不同对各个统一解的影响。研究结果表明:材料的拉压模量不同、拉压强度差异对厚壁球壳的极限内压产生一定的影响;弹性、塑性及安定极限内压均随壁厚的增加而增大,随拉压比的增大而减小。安定极限内压随半径比的变化趋势,可为选择最优壁厚提供参考。该结论为厚壁球壳的设计及工程应用提供一定的参考。  相似文献   

5.
厚壁圆筒在实际工程领域中应用广泛,若能精确计算出极限内压,对预防事故发生,降低风险有重要意义.工程中存在许多材料,其拉压强度和拉压模量均存在差异,这些差异对极限内压的大小有显著影响.以往研究表明,仅考虑拉压强度与拉压模量的一个方面,计算结果与实际情况存在一定的误差.本文基于双剪统一强度理论,综合考虑中间主应力效应及材料拉压强度和拉压模量的不同,推导了内压作用下厚壁圆筒的弹、塑性状态的应力分布及弹性极限内压、塑性极限内压与安定极限内压的统一解,通过与其他文献对比分析验证了本文计算结果的正确性,分析了半径比、统一强度理论参数、拉压强度比与拉压模量系数对弹性极限内压、塑性极限内压及安定极限内压的影响.结果表明:统一解均随半径比和统一强度理论参数的增大而增大,随拉压强度比的增大而减小,弹性极限内压随材料拉压模量系数的增大而减小,当壁厚增加到一定值后,安定极限内压随材料拉压模量系数的增大而减小;材料的拉压模量不同、拉压强度差异对厚壁圆筒的安定性影响显著,考虑中间主应力效应可使材料的潜能得到更充分发挥,极限内压随半径比的变化规律可为选择合理壁厚提供参考,该结论可为厚壁圆筒的工程应用提供理论依据.  相似文献   

6.
拉压性能不同材料全量型本构关系及厚壁筒的应力分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
阮澍铭 《力学季刊》2003,24(3):423-427
将经典全量理论作了推广,考虑了应力状态及塑性体积变形对拉压性能不同材料的塑性行为的影响。应用该本构模型分别计算了厚壁筒在内压和外压作用下的应力分布。给出了径向应力、环向应力和轴向应力沿壁厚的分布图。将本文的计算解与拉压性能相同(不考虑体积变形、强化曲线唯一)的幂函数强化材料的厚壁筒的理论解进行了比较。结果表明,材料的拉压性能不同对厚壁筒的环向应力和轴向应力影响较大。因此,对于拉压性能不同材料,考虑到其对应力状态及塑性体积变形敏感时,是不能将其简化成拉压性能相同、体积不可压缩、强化曲线唯一的理想材料。  相似文献   

7.
为进一步研究冰与海洋结构物作用时的变形和影响,本文将岩土力学中的Smith屈服准则引入到冰材料的弹塑性分析中,从细观力学的角度分析了孔洞存在以及拉、压破坏强度不同的条件下冰材料的力学性能,构造了冰的本构方程;采用分区构造方法分析给出冰与矩形直立结构物作用时应力场的解析解;最后用数值分析的方法分析给出不同压力敏感性参数和拉压强度比下冰的极限承载力。分析结果表明Smith屈服准则能够准确反应孔洞的存在及拉压屈服强度不同对冰材料力学性能的影响。  相似文献   

8.
基于敏度分析的拉压不同模量桁架问题的数值分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用光滑函数技术,提出光滑化的拉压不同弹性模量问题的应力应变关系,与有限元方法相结合,建立了拉压不同模量一维连续体与桁架结构的数值求解模型,推导了敏度计算公式,采用Newton-Raphson算法进行求解.数值结果表明,本文算法具有较高的计算精度和收敛速度.  相似文献   

9.
三维编程复合材料拉压性能的实验研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
王波  矫桂琼  陶亮  潘文革 《实验力学》2002,17(3):302-306
本文通过对三维编程T300/QY9512复合材料纵向和横向的拉伸和压缩试验,研究了三维编程复合材料的刚度和强度特性,通过试验发现纵向拉压以及横向拉压应力应变曲线几乎为直线,具有脆性破坏的特点;三维编织T300/QY9512复合材料纵向拉压强度与横向拉压强度均不同,这主要是因为其破坏模式不同的缘故;另外,声发射数据表明了纵向拉伸试验中试件损伤的发展和破坏与声发射的敲击计数和能量相关。  相似文献   

10.
拉压性能不同材料厚壁圆筒和厚壁球壳的极限压力分析   总被引:12,自引:0,他引:12  
本文用广义双剪应力强度理论对拉压性能不同的材料制成的厚壁圆筒和厚壁球壳进行了弹塑性应力分析,得出与拉压比有关的弹性极限内压力、塑性极限内压力、弹塑性区的应力以及弹塑性内压力与弹塑性半径之间的关系式.  相似文献   

11.
拉压屈服强度不同材料的厚壁球壳的极限分析   总被引:16,自引:3,他引:16  
本文对拉压屈服强度不同(简称具有S-D效应)材料的厚壁球壳进行了极限分析。证明材料的拉压屈服强度不同对结构承载能力的影响是很明显的,所获得的反映材料拉压屈服强度不同的极限荷载公式可供设计人员参考。  相似文献   

12.
郑佳  翁琳  冯淼林 《力学季刊》2012,(3):343-349
基于微观织构演化,本文对镁合金的宏观塑性本构模型进行了改进,得到了室温下镁合金AZ31B和AZ61A单轴循环拉压载荷作用下的应力应变曲线。模型中区分了滑移、孪晶与去孪三种不同微观塑性变形机制,并且研究了它们对材料宏观循环塑性行为的影响。通过引入初始非零背应力来模拟循环应力应变曲线中拉压不对称性,给出了材料在单轴循环拉压载荷下背应力及屈服面的演化规律,并运用线性预测塑性回拉技术与隐式积分法求解相应的非线性方程组,编写了与.ABAQUS接口的UMAT用户子程序。预测与实验结果的比较显示该模型能较好地模拟镁合金材料在单轴循环拉压载荷作用下的力学行为,具有较高的准确性与良好的实用性。  相似文献   

13.
拉压性能不同材料厚壁圆筒与厚壁球壳的极限压力   总被引:6,自引:2,他引:6  
本文就拉压屈服极限不同的理想弹塑性材料厚壁圆筒及厚壁球壳在内压力作用下进行了应力分析,得到了依赖于压拉比的弹性极限载荷与塑性极限载荷。由分析结果可见,拉压性能不同材料的弹性极限载荷与塑性极限载荷均有所提高,并且随着壁厚的增加提高量也有显著增加。  相似文献   

14.
利用MTS装置,对NiTi形状记忆合金在不同加载路径(拉、压、扭以及拉/压-扭比例加载)和不同温度(28~150℃)下的准静态相变行为进行了较系统的实验研究。结果表明,材料呈现明显的伪弹性效应和拉压不对称性。随着温度的升高,相变起始应力逐渐增大,伪弹性效应和拉压不对称性逐渐减弱。当温度达到一定阈值时,拉压不对称性消失,材料基本呈现弹塑性状态。通过实验曲线确定了NiTi合金的相变临界参数,在σ-τ应力空间中对三种常用宏观相变临界准则进行了讨论,比较了它们各自的适用性。  相似文献   

15.
岩石是一种复杂的天然非均匀脆性材料,拉压性能差距较大,拉破坏往往控制着岩石工程整体的稳定性.论文将岩石内部某一点在一定尺度范围内所受内力的差异性定义为内动力,进行了对径压缩岩石拉张破裂裂纹扩展实验.采用高速摄像机捕捉破裂瞬时拉张裂纹扩展过程并用数字散斑软件分析第一主应变演化过程.采用连续-非连续方法模拟对径压缩岩石拉张裂纹扩展过程.从实验结果可以看出:拉张破裂裂纹扩展分为三个阶段:拉张破裂变形累计阶段(宏观无裂纹)、拉张破裂裂纹稳定扩展阶段、拉张破裂裂纹动态张裂阶段.将实验、数值计算结果与解析解进行对比分析,实验与数值计算结果扩展规律基本一致,但是与弹性力学解析解不同.解析解基于均匀性假设,而外载荷及岩石本身是非均匀的.外载荷及岩石本身的非均匀性是裂纹起裂点、扩展路径与解析解不相同的主要原因.综合分析给出拉张破裂裂纹扩展规律:当外载荷作用下内动力超过原子或分子连接力则裂纹扩展,扩展方向与内动力的方向垂直.岩石拉张破裂裂纹扩展演化规律的研究可为岩石工程拉张破坏的预防和控制提供理论依据.  相似文献   

16.
不同拉压模量连续梁的解析解   总被引:1,自引:0,他引:1  
拉压不同模量的材料在工程中应用很广,特别是近几年发展起来的复合材料都具有明显的拉压不同模量性质.本文对复杂应力状态下不同模量连续梁提出了中性轴判断定理,并用分段积分方法推导出不同模量结构的中性层计算表达式及应力的解析解.通过对实例的计算及分析,得出不同模量与经典力相同模量两种方法在结构应力计算上的差异,最后提出对该类结...  相似文献   

17.
本文就拉压屈服极限不同的理想弹塑性材料厚壁圆筒及厚壁球壳在内压力作用下进行了应力分析,得到了依赖于压拉比的弹性极限载荷与塑性极限载荷.由分析结果可见,拉压性能不同材料的弹性极限载荷与塑性极限载荷均有所提高,并且随着壁厚的增加提高量也有显著增加.  相似文献   

18.
拉压强度不同、具有圆孔的大薄板材料的极限分析   总被引:8,自引:0,他引:8  
本文对拉压强度不同(简称具有S-D效应)的具有圆孔的大薄板材料作了极限分析。结果表明,结构的极限荷载随着材料的压拉强度之比k呈双曲函数增加.考虑到材料具有不同拉压强度的观点,本文的分析结果更具有一般性。  相似文献   

19.
光滑函数法求解拉压不同弹性模量问题   总被引:8,自引:1,他引:8  
采用光滑函数技术,对拉压不同弹性模量问题的应力应变关系进行光滑处理,可避免迭代中应力状态的判断,方便计算。同时建立了相应的基于初应力技术的有限元计算模式,仅需对刚度阵三角化一次,避免了考虑剪切刚度带来的不便。文中通过不同算例,对所提算法进行了数值验证,与解析解相比有很好符合。此外,对不同拉压模量的热应力分析进行了初步探讨。  相似文献   

20.
苹果树枝力学特性试验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
李艳聪  宋欣  杨磊 《应用力学学报》2016,(4):720-725,745
为避免采摘机器进行水果采摘时机械臂对树枝的损伤,并为采摘机械臂设计和驱动电机功率选择提供依据,以苹果成熟时枝条为研究对象,在微型电子万能力学试验机上对其拉压、弯曲变形的弹性模量等力学性能进行试验确定。通过试验得出:树枝枝条轴向拉伸状态下弹性模量平均值为54.2228MPa;轴向压缩状态下弹性模量平均值为32.5580MPa;弯曲变形弹性模量平均值为90.4343MPa。此结果表明苹果树枝在承受轴向拉压和弯曲等不同载荷作用下具有不同的力学特性,进一步对其产生的原因进行分析。依据材料力学理论建立了树枝弯曲变形弹性模量与轴向拉压弹性模量的关系,给出中性面偏移量计算表达式。由于中性层偏移,树枝受压侧承受的最大应力大于受拉侧,且树枝本身轴向压缩弹性模量比拉伸弹性模量小,因此在承受弯曲变形时,受压侧早于受拉侧达到强度极限而发生破坏。  相似文献   

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