????????????????????????????????

在重轨万能轧制过程中,首先建立了简化的三维理论模型. 然后分别给出了轨腰、轨头及轨 底的运动学许可速度场以及相应的应变速度场和剪应变速度强度,并求出了相应变形区的塑 性变形功率、速度间断面上消耗的功率以及由于摩擦产生的摩擦功率. 最后根据上限原理分 别求解了水平辊和两个立辊的轧制力上限解. 通过比较可知,二辊轧制理论公式误差很大因 此不能用于万能轧制过程,而上限法求得的轧制力近似解大于轧制现场数据但最大误差不超 过13\%, 因此根据上限原理进行轧制工艺参数设定及优化是比较可靠的.     

基元矩形技术的由来及其应用研究

本文采用最小能量原理和对简化滑移线场的上限模式进行规范化的方法,论述了上限法的基元矩形技术的由来;并对耗能系数的表达式加以推证.结合工艺实例,说明如何应用矩形技术的标准模式使上限模式规范化、上限解公式通用化.并指出,这种取得优化上限解的方法,可避开常规求上限解时的浩繁数学运算,且高估量一般在6%以内.     

半无限体压入简化滑移线场的上限模式的通解

本文导出光滑平冲头压入半无限体的简化滑移线场的上限模式的通解。此通解不仅包含已报道的简化滑移线上限模式解，而且其极限值就是滑移线解。     

环件闭式轧制力和力矩上限计算

本文用连续速度场的上限法导出了环件闭式轧制力和力矩计算式，并与环件轧制实验结果作了比较。     

环件闭式轧制力和力矩上限计算

本文用连续速度场的上限法导出了环件闭式轧制力和力矩计算式，并与环件轧制实验结果作了比较。     

圆模拉拔挤压速度场的一种不同解法

文中对模面为圆的平面变形挤压拉拔设定了直角坐标系运动许可速度场,对此速度场采用曲线积分与变上限积分得到拉拔.挤压应力的上界解析解.     

可压缩材料平面应变滑移线场的数值解和边界条件

简要介绍了可压缩材料平面应变滑移线理论。导出了滑移线场应力和速度数值解。处理了应力边界条件，阐明了应力和速度间断规律。举例说明了边界条件处理和数值解步骤。     

梯形截面直齿零件挤压过程变形力规律的数值模拟

本文采用上限单元技术(UBET),对非完全轴对称单元、推导出梯形截面直齿零件的挤压速度场公式,并成功地模拟了挤压过程中变形力的变化规律,理论计算结果与实验结果比较吻合.     

纤维增强混凝土材料的界面剪应力分布研究

针对纤维与混凝土界面的破坏过程,提出了几种简化的粘结-滑移本构模型,以双线性局部粘结-滑移本构模型为基础,在受力平衡和变形协调的基本原理基础上,推导了纤维脱粘过程中界面剪应力的解析解.采用弹簧粘结单元,通过数值方法模拟了纤维与混凝土之间的粘结-滑移过程,给出了纤维与混凝土界面脱粘过程中界面剪应力的分布、变化情况.对解析解、有限元计算结果和试验结果之间的差异进行了对比分析,验证了简化模型的合理性和有效性.     

不同滑移边界下的页岩渗透率修正模型

页岩中的孔隙直径通常为纳米量级,基于连续流的达西定律已不能描述纳米级孔隙内的气体流动规律,一般采用附加滑移边界条件的Navier-Stokes方程对其进行描述. 由此可导出与压力相关的渗透率公式(称为"视渗透率"),并用来修正达西定律.因而,渗透率修正方法研究成为页岩气流动研究的热点之一.首先,基于Hagen-Poiseuille 流推导出一般形式二阶滑移模型下的速度分布和流量公式,并推导出相应的渗透率修正公式.该渗透率修正公式基本能将现有的滑移速度模型统一表达为对渗透率的修正. 基于一般形式的渗透率修正公式,重点研究了Maxwell, Hsia, Beskok与Ng 滑移模型速度分布渗透率修正系数、及其对井底压力的影响;提出了基于Ng 滑移速度模型的渗透率修正公式. 基于页岩实际储层温压系统及孔隙分布,计算了Kn 范围及储层条件下页岩气的流动形态,表明页岩气流动存在滑移流、过渡流与分子自由流. 而Ng 模型能描述Kn<88 的滑移流、过渡流、自由分子流的流量规律,因此可以用于描述页岩实际储层中页岩气的流动特征. 计算表明,随着Kn 的增加,不同滑移模型下的渗透率修正系数差异增大.Maxwell与Hsia模型适用于滑移流与过渡流早期,Beskok与Ng 模型可描述自由分子流下的流动规律,但二者在虚拟的孔径均为10nm页岩中,井底压力的差别开始显现;在虚拟的孔径均为1nm页岩中,井底压力的差别开始明显.      

抛物线模拉拔方棒的上界解析解

本文对采用抛物线模面函数的模具拉拔方形棒、线材设定了三维运动许可速度场；以曲面积分与变上限积分方法得到该场上界解析解．与一维功率微分方程解法的结果进行了比较     

抛物线模拉拔方棒的上界解析解

本文对采用抛物线模面函数的模具拉拔方形棒、线材设定了三维运动许可速度场；以曲面积分与变上限积分方法得到该场上界解析解．与一维功率微分方程解法的结果进行了比较     

基于解析试函数三角形带旋转自由度膜元的显式格式研究

三角形单元是有限元分析中常用的单元.在平面单元内引入结点转动自由度,可以提高单元位移场的阶次,在不增加单元结点的前提下提高单元性能.论文利用问题基本解析解作为试函数来构造带旋转自由度的三角形单元ATF-R3H,采用了杂交应力函数单元模式,确保了单元优良的抗畸变性能和较高应力计算精度.论文利用直角坐标与三角形面积坐标的线性关系,以及面积坐标幂函数在三角形域内和边界上的积分公式,直接给出单元刚度矩阵的显式表达式,从而避免了大量数值积分,提高了计算效率.数值算例表明,显式格式的ATF-R3H单元具有良好的性能.     

基于灰色关联分析的神经网络轧制力预报模型的研究

为了进一步提高采用神经网络对热轧机轧制力的预报精度及建模速度,在分析研究目前已有的各种轧制力预报模型的基础上提出:在采用神经网络进行轧制力预报时,必须首先根据对象合理确定神经网络的输入变量.本文采用灰色关联分析法,利用生产现场实际数据,对影响轧制力设定值计算的多种因素与轧制力进行了相关性分析,最终简化了神经网络的结构,提高了模型的在线应用能力.     

用上限法解轴对称锥形模正挤压问题的研究

上限法是一种极限分析方法,它是根据塑性力学变分原理求得加工载荷消耗能量的上限的方法,其应用越来越广泛。用上限法分析轴对称镦粗、开式模锻的终锻以及平面变形状态时不同模角的正、反挤压工步所选运动学许可速度场塑变区所得的结果与试验结果非常接近。当然,上限法也有一定的局限性,例如在解轴对称等比较复杂的问题时,确定运动     

过渡区气体微尺度流动的格子Boltzmann模拟

采用格子Boltzmann方法(LBM)对过渡区内的微尺度气体流动进行了模拟研究. 在已有滑移区微流动LBM模型中引入Knudsen层速度修正,选取合适的修正函数表达式并依据动理论确定了可调参数的合理取值. 在边界条件的处理格式上,采用了适合过渡区模拟的高阶滑移边界的替代格式来捕捉过渡区微流动的滑移速度,避免了直接求解高阶速度导数项的数值困难. 通过对两类不同的微流动进行模拟的结果表明:与数值解吻合得较好,尤其是对Kn>0.5微流动滑移速度的预测,与已有LBM的模拟结果相比有明显的提高.      

稳态斜轧延伸过程的刚塑性伽辽金法模拟

将无网格伽辽金法(Element-Free Galerkin Method,EFGM)与三维刚塑性流动理论相结合,对斜轧延伸过程进行了数值模拟。详细推导了斜轧延伸过程EFGM数值模型的刚度方程,给出了初始速度场和速度边界条件的建立方法和刚性区域的处理技术。得到的轧件的物理形态和金属流动的速度场均与实际情况相符,证明了采用EFGM计算斜轧延伸过程的可行性与正确性,将无网格算法引入到了斜轧领域。并将轧制力和壁厚的计算结果与实验结果进行了比较,结果发现：实验得到的轧制力结果偏小而壁厚值却偏大,其主要原因是由于在建模时做了简化和假定,同时也受轧机弹跳的影响。     

上随体流体驻点附近滑移流动的同伦解析解

从理论上研究了上随体Maxwell流体在滑移流区的动量传输问题.通过一系列相似变换把控制方程组转化为常微分方程组,利用同伦分析法首次求得了问题的近似解析解. 获得的同伦解析解与文献中的数值解吻合较好. 利用同伦解分析讨论了滑移参数、磁场强度、速度比例参数、吸入喷住参数和流体黏弹性参数对流动的影响.      

金属轧制入口区润滑界面滑移分析

金属成形加工中润滑界面滑移分析是工程技术人员普遍关注的重要课题之一。因此，利用有限元及参数二次规划法分析研究了金属轧制过程入口区的界面滑移问题。结果发现，滑移速度可用参数二次规划技术直接获得，在压力分布和滑移速度之间不存在迭代过程；界面滑移可以使润滑油膜厚度明显减小，这与文献报道的试验结果一致；粘塑性润滑剂的初始极限剪应力和极限比例常是面滑移的影响很大。从而影响了油膜厚度；当润滑剂和工件材料及厚度     

冲击荷载作用下简支圆板的塑性动力响应统一解

采用统一强度理论求解了简支圆板在中等脉冲荷载作用下的动力响应问题,得出了统一的动力塑性极限荷载、内力场和速度场,并给出了上限解和下限解。讨论了静力许可条件和运动许可条件。利用本文的解还得出了简支圆板在静力荷载作用下的极限荷载、内力场和速度场。根据选择不同的拉压比参数,本文所给出的解可以适用于各种拉压异性和拉压同性材料。Tresca解、Mohr Coulomb解和双剪统一屈服准则解是本文的特例,Mises解是本文当=1和b=0.5时的线性逼近。研究结果表明,拉压比和强度理论参数b对动力解的影响要大于对静力解的影响,所以,根据材料的不同选择合适的强度理论,对于更好的发挥材料的强度潜力,减轻结构的重量具有重要的意义。