一种非统一黏塑性本构的有限元实现

在与率相关黏塑性本构模型的背应力分量中加入静态回复项通常用来更精确地描述材料应力松弛效应．本文基于包含静态回复项的非统一黏塑性本构模型,提出了对应的隐式应力积分算法．该模型可简化为两个关于偏背应力和等效应力张量的方程组,通过牛顿迭代法进行求解．在应力积分算法中采用了Return-Mapping求解策略．此外还推导出了材料的一致切线刚度矩阵来判断有限元分析收敛性．在此基础上开发出了适用于ABAQUS工程软件的UMAT用户材料子程序．文中选取了高温下镍合金材料在伴随应力松弛的循环加载路径下的试验结果来验证算法的有效性．从比较结果中可以发现：用户子程序即使在大时间增量下也具有良好的收敛性,静态回复项的引入使得模型对应力松弛效应的模拟更加准确．     

应用于非凸设计区域桁架拓扑优化的一种基结构生成方法

为了提高桁架拓扑优化设计中非凸区域生成基结构的效率和准确性,介绍了一种基于几何和网格信息生成初始基结构的方法。通过直接将已有几何边界作为碰撞检测的标准,避免对原有边界扩展或构建限制区域,简化了基结构生成过程并可以避免杆件识别不准确的问题;通过减少需要与凹边界碰撞检测的杆件个数来提升整体基结构的生成效率;最后,针对已生成的基结构进行基于塑性准则的桁架拓扑优化。     

纯幂律全塑性罚函数有限元

从非线性连续介质力学出发导出一种新的形式较简单的纯幂律体积不可压缩一构方程,形成纯幂律罚函数有限元。提出迭代解分析方法论羰应变条件下罚函数方法有效性。再结合计算结果讨论不同条件下罚因子对应在力应变场的影响并对迭代特性进行分析。结果发现纯幂律全塑性罚函数有限元存在;１）迭代收敛速度随害虫律指数增加而减慢,并且εｅ〉ε０时减幅很大;εｅ〈ε０时不明显。２）应力应变的计算精度随幂律指数变化而变化,当ε〉     

对挡土墙上主动土压力的再研究

基于土的塑性及极限分析理论,并结合墙后土体的三维破坏模式,对墙背倾斜、粗糙和墙后填土倾斜的一般情况,本文推出了较为完整的计算挡土墙上主动土压力上限解的表达式,探讨了挡土墙上主动上压力随墙长高比的变化规律．     

用双剪统一屈服准则求解某些问题的塑性极限荷载

本文采用俞茂宏统一屈服准则对固支圆板、矩形板进行了塑性极限荷载分析,得出了相应的统一解形式。选择不同的参数b,可以得出不同工程材料的塑性极限荷载,具有较好的普遍性和适用性。文献中已有的解均为本文的特例。     

一个用于低周疲劳寿命预测的损伤函数

选择循环塑性应变能作为损伤变量,建立了它的瞬态响应数字模型,采用损伤力学分析方法,导出了计及循环相关的非线性疲劳损伤函数,得到了用于低周疲劳寿命预测的数学公式。利用该损伤函数预测的低周疲劳寿命与试验结果符合较好。     

理想弹塑性I型平面应力裂纹线场的精确解

本文纠正了过去在裂纹弹塑性场匹配上存在的问题,采用线场分析方法,通过求得塑性区应力场的合理解答,使之与弹性精确场在裂纹线附近的弹塑性边界上匹配。本文就远场受单向拉伸及双向拉伸的理想弹塑性平面应力裂纹无限板,在完全放弃了小范围屈服条件的情况下求得了塑性区应力场、塑性区长度以及弹塑性边界的单位法向量在裂纹线附近足够精确的表达式。结果表明,无论单向拉伸和双向拉伸,塑性区应力分量σ_y,σ_xy,塑性区长度以及弹塑性边界的单位法向量在裂纹线附近的表达式完全相同,但塑性区沿X方向的正应力σ_x存在差别。     

饱和砂土动本构理论研究进展

饱和砂土由于它对动载荷作用的特殊敏感性在土动力学和土工抗震问题研究中占据了重要的地位,本文介绍了饱和砂土的基本动力学特性,并对当前饱和砂土动本构理论的研究进展作了较为系统的评述,以期对进一步的研究有所稗益．      

影响弹塑性结构安定性的各种因素

安定分析是结构设计或承载能力研究的一个重要方面。本文首先简单介绍了经典安定理论、分析方法及其工程应用,然后从影响安定性的诸因素出发,对安定理论的近期发展进行了综述,包括安定理论在热载荷、几何效应、应变强化效应、动力效应等方面的推广和应用,塑性应变(或残余变形)的限制方法,以及安定性的实验成果等。      

静止平面应力裂纹尖端的各向异性塑性应力场的补充研究(Ⅰ)

文献[1]的结果对α≥2情形不适用。为此,我们用文献[1]的方法导出了α=2和α>2两者的静止平面应力裂纹尖端的各向异性塑性应力场的一般表达式。作为实例,我们给出了α=2的静止平面应力Ⅰ型和Ⅱ型裂纹尖端的各向异性塑性应力场的解析表达式。