连续体力学中有限变形与转动的计算增量法

目前在非线性弹塑性力学计算中常用的经典非线性大变形理论由于内在的数学缺点,当变形量与转动很大时.往往误差达到不许可的程度.本文采用作者的有限变形力学理论表述了增量法.在作者与尚勇、谢和平联合研究的另二篇论文中,详细叙述这个新方法在工程中的应用,结果证明从微小变形过渡到大变形,计算结果总是可以满意地符合实验.     

钱氏定理在有限变形极矩弹性力学广义变分原理的应用

应用Lagrange乘子法和钱伟长证明的两类广义变分原理的等价定理,在本文中导出有限变形极矩弹性力学的广义变分原理.文中采用了在拖带坐标系描述法建立的有限变形应变张量(称为Biot有限变形应变定义的准确形式)和应变速率定义与拖带系应力张量构成完整的数学描述.     

考虑纤维弯曲刚度的橡胶-帘线复合材料各向异性超弹性本构模型

针对纤维增强复合材料的有限变形,基于Spencer的连续介质力学不变量理论,提出了一种考虑纤维弯曲刚度的非线性超弹性本构模型.通过引入变形后纤维方向向量的梯度项,把单位体积的自由应变能分解为便于参数识别的体积变形、等容变形、各向异性变形和弯曲刚度4部分.理论和实验分析均表明传统的基于连续介质力学的纤维增强复合材料有限变形理论不适用于弯曲变形,必须考虑纤维弯曲刚度的影响.数值仿真结果也验证了在应变能函数中增加弯曲刚度项是必要的.     

弹性力学的Lagrange形式：用Routh方法建立弹性有限变形问题的基本方程

将弹性有限变形问题纳入Lagrange力学的理论体系中，并用经典力学中业已存在的Routh方法构建了有限变形平面应变问题和有限变形平面应力问题的基本微分方程，讨论了有限变形大挠度问题vonkarman方程中存在的矛盾进而提出了两种改进方案．     

抛物方程的一种广义差分法(有限体积法)

广义差分法自1982年被提出,至今已获得很大发展（见[1]或[10],这种方法在国际上被称为有限体积（元）法（见[8],[9]）,它的主要优点是保持物理量的局部守恒性.文[3],[5]分别将三角形网格上的椭圆型方程的广义差分法（有限体积法）（见[2],[4]）推广到抛物型方程.我们知道三角形网格与四边形网格是两种基本的分割空间区域的方法,实践上使用哪一种网格,要根据空间区域的几何形状而定.文[7],[6]讨论了一般四边形网上椭圆型方程的广义差分法.本文以抛物方程为模型,取试探函数空间为一般四边形剖分上的等参双线性元,检验函数空间为对偶剖分上的分片常数,导出了一种新的有效的广义差分算法（有限体积算法）,证明了半离散与全离散格式的最佳H1误差估计.遇到的主要困难是双线性形式a（uh,Πh＊uh）     

外卷边槽钢辊弯成型过程数值模拟

拓展了结构分析有限条法,基于固体力学有限形变理论的更新拉格朗日法(U.L.法),建立了弹塑性大变形样条有限条法,并将其用于模拟外卷边槽钢辊弯成型过程,分析了带材的变形特点,获得了变形带材的三维位移场、应变场和应力场。算例表明,变形带材的角部出现横向压应变峰值,外卷边轧辊前部位出现纵向拉应变峰值。另外,带材的横向变形是主要的,纵向变形较小。     

论拖带坐标系中应力的客观速率

应力客观速率是有限变形力学中一个十分重要的问题,本文利用非线性几何场论方法,推导出拖带坐标系中应力客观速率公式,并应用新公式计算了拉伸、拉伸与转动复合、简单剪切大变形问题.通过将计算结果与用Jaumann等其它应力速率计算的结果进行比较,说明了本文所得结果是合理的.     

Stokes问题的一个非协调有限元

<正>1引言定常Stokes问题是流体力学中的一种重要问题,是标准的混合问题,速度与压力同时计算.关于该问题有限元求解的文章很多([1],[2],[4],[5],[6],[8],[9]),分析的难点在于单元必须满足离散的Babuska-Brezzi([2])条件.在([4])中提出了著名的非协调Crouzeix-Raviart     

有限变形非对称弹性理论变分原理

应用有限变形S-R分解定理,将体力矩重新定义为内外两种体力矩之和,给出了相应的变形能增率表达式及其物理意义,并进一步补充和完善了有体力矩作用下的有限变形力学的功率变分原理和余功率变分原理。     

一个关于函数单调性命题的推广

文[1],[2]给出一个关于函数单调性的命题,但条件较为苛刻,应用范围非常有限。本文对其进行了推广,使其更具有一般性.     

平面有限变形与转动的Moiré几何学

本文论证有限变形理论[12]中的拖带坐标系描述法和近年来发展的实验应变分析的Moiré方法,在数学基础上是同一.因此从Moiré几何学进一步肯定文[12]提出几何场论的重要实用意义。     

The perturbation method applied to tube drawing with floating plug

The determination of the load on the machine tool is crucial in the mechanics of metal forming processes as it has a critical influence over the deformation of the material into a new shape and the optimal conditions for the process. The problems of strip, wire, tube drawing without plug, tube drawing with floating plug [1-4] viscoplastic deformation has no exact solutions, but this paper addresses them using an approximate method. (© 2015 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

用变分方法求解大变形对称弹性力学问题

文中以经典力学的数学理论和陈氏定理为基础,用变分的方法求解大变形对称弹性力学问题,得出了以瞬时位形为基准的位能广义变分原理和余能广义变分原理,以及两个变分原理的等价性;此外,还给出了以瞬时位形为基准的动力学问题的广义变分原理.     

非线性尺规近似法在圆杆颈缩局部有限变形分析中的应用

形变局部化和不稳定的研究是当前力学问题的一个热点,其中最典型的问题是圆杆拉伸颈缩和滑移带的塑性分析。传统的微小变形弹塑性力学不能彻底解决此问题。本文采用以S(应变)-R(转动)分解定理为基础的非线性尺规数值计算法,并应用计算机模拟优化技术求出圆杆拉伸轴对称塑性有限变形的局部应变分布与发展形态。     

活体大变形的能量原理

活体是具有自组织和自调控能力的生命系统.讨论活体的能量原理包含有力学和热力学原理两大部分.经典的小变形力学和可逆平衡态热力学理论巳不足于描述活体的运动.本文从大变形非对称应力理论力学描述活体宏观运动的力学能量原理.有关不可逆热力学问题将另文讨论.     

Rotationless formulation for large deformations in flexible multibody dynamics

Especially for specific applications, such as contact problems, computer methods for flexible multibody dynamics that are able to treat large deformation phenomena are important. Classical formalisms for multibody dynamics are based on rigid bodies. Their extension to flexible multibody systems is typically restricted to linear elastic material behavior whereas large deformation phenomena are formulated in the framework of the nonlinear finite element method. In the talk we address computer methods that can handle large deformations in the context of multibody systems. In particular, the link between nonlinear continuum mechanics and multibody systems is facilitated by a specific formulation of rigid body dynamics [1]. It makes possible the incorporation of state-of-the-art computer methods for large deformation problems. In the talk we focus on the treatment of large deformation contact whithin flexible multibody dynamics [2]. (© 2011 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

An atomic interaction-based continuum model for computational multiscale contact mechanics

A computational multiscale contact mechanics model is presented which describes the interaction between deformable solids based on the interaction of individual atoms or molecules. The contact model is formulated in the framework of large deformation continuum mechanics and combines the approaches of molecular modelling [1] and continuum contact mechanics [2]. In the following a brief overview of the contact model is given. Further details can be found in [3], [4] and [5]. (© 2008 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Experimental study about nano-deformation field near quasi-cleavage crack tip

Using the nano-moiré method, we measure the near tip nanoscopic deformation on the [111] plane of single crystal silicon with a loaded quasi-cleavage crack running in the [110] direction. The measured strain distribution ahead of the crack tip agrees with the linear elastic fracture mechanics prediction up to 10 nm from the crack tip. Dislocations of Peierls type are detected and they extend from the crack tip over a length of hundreds of Burgers vectors.