基于对数应力率大应变本构关系的参数标定研究

在所有率型弹塑性本构模型中,只有对数应力率对应的本构模型能够满足自适应准则.基于对数应力率,采用实心圆轴扭转实验,对大应变弹塑性本构模型中的参数标定问题进行了讨论.推导出了考虑Swift效应时端部自由实心圆轴扭转变形的变形率、对数旋率、Kirchhoff应力及Kirchhoff应力的对数应力率.对于等向强化大应变弹塑性本构关系,给出了由实心圆轴扭转实验标定的、基于Kirchhhoff应力对数应力率的本构关系中塑性刚度函数的表达式.分析了扭转圆轴的Swift效应对塑性刚度函数的影响.结果表明,实心圆轴扭转的轴向伸长变形和径向变形对基于对数应力率大应变本构关系中的塑性刚度函数都有影响.当不考虑Swift效应时,所得塑性刚度函数表达式与不考虑Swift效应时基于Jaumann应力率的塑性刚度函数表达式相同.     

用光弹性法测定复合应力强度因子

工程结构裂纹尖端应力强度因子(SIF)由于形状、荷载的复杂性及边界条件的不确定性,难以用解析法得到,数值计算也有困难,而光弹性法弥补了上述方法的不足。本文用环氧树脂制作圆轴模型,采用机加工的方法制作圆轴模型裂纹,然后将加载模型进行应力冻结,通过光弹性实验研究分析了圆轴裂纹尖端应力分布。由于带环形裂纹的圆轴在弯扭组合变形时,离中性轴最远的裂纹尖端处于复合裂纹状态,而三维光弹性应力冻结法是测定复杂三维问题复合裂纹的有效方法。本文用双参数法测定I型应力强度因子,用切片逐次削去法测定Ⅲ型应力强度因子,实验误差较小。     

加速旋转圆轴的弹塑性分析

1.前言在汽轮机、燃气轮机和水力发电机等机械中,高速旋转的圆轴是主要部件之一。对高速旋转圆轴进行应力分析具有重大的理论和应用价值。等角速和加速旋转圆轴的弹性分析已经基本解决,而对加速旋转圆轴的弹塑性分析仍是值得研究的重要课题。因为在实际工程中,高速旋转圆轴的加速起动或者突然停止将是比等角速旋转更为危险的情况。在加速旋转的圆轴中,不但存在质量引起的离心惯性力,而且还存在由于     

用球形截面假设计算带环形槽空心圆轴的扭转问题

本文根据球形截面假设,计算了带环形槽空心圆轴的扭转问题,文中详细讨论了槽宽系数(ρ/a)、槽深系数(t/a)和圆轴内外半径比(α_1/a)对应力集中系数的影响;导出了弹塑性扭转局部应力和扭矩的表达式,并分析了扭矩与弹塑性交界面及空心圆轴内外半径比的关系.     

基于研究性课堂教学的圆轴扭转切应力公式的推导

 圆轴扭转切应力公式的推导是基础力学教学中的一个重点与难点, 以学生的认知点为启发点, 采用步步设问、创设情境、相互讨论等研究性课堂教学方式, 培养学生自主学习的能力. 并通过一道习题的多种求解, 体现出研究性教学的阶梯式效果.     

散光法中的补偿法及散射条纹级次分析

本文用矩阵进行了散光强度分析,讨论了散射条纹分布规律,提出了用补偿法分析散射条纹级次、确定相邻两条纹为同级相区别边界应力符号的方法,结合圆轴受纯扭转时的散射图象进行论证,并用工程实例进行检验。 最后,通过圆轴受纯扭的一个具体例子的验证以及在拱坝结构分析中的应用指出,上述方法是散光光弹性定量分析中的一个有效的方法。     

组合梁中性轴位置确定方法及应力分析

中性轴是梁弯曲分析的重要概念,其位置的确定是组合梁弯曲变形与应力分析的关键.采用相当截面法、加权平均法分析不同材料组合梁中性轴位置.采用相当和加权的概念进行组合截面的正应力与切应力分析.分析可知相当截面法概念清晰、加权平均法简单高效.相当截面法和加权平均法可简化组合梁的应力分析.分析过程有助于加深学生对梁弯曲相关概念的...     

扭转变形平面假设的讨论

在对圆轴扭转平面假设的内涵进行分析的基础上, 关联其在应力分析中 的应用, 并讨论了平面假设成立的条件以解释矩形截面翘曲现象, 可作为该部分课堂教学的 参考材料.     

空心圆轴内孔表面裂纹的应力强度因子K_Ⅲ

在纯扭转时,空心圆轴内孔表面圆环裂纹的应力强度因子K_Ⅲ可写为 ...     

应力圆与应变圆之间的关系

本文对各向同性弹性体，导出了用应变复数表示的应力圆方程，用该方程分析了应力圆与应变圆之间的关系，还用其对测得的应变分量直接进行平面应力状态的应力分析，计算简便．     

瓷修复体界面断裂行为的模拟实验研究

本文利用云纹干涉法和云纹干涉－－有限元混合法，对瓷修复体的模拟双材料模型界面断裂问题进行了实验研究。用云纹干涉和数字错位云纹干涉法测量带边裂纹的双材料四点简支梁在剪切作用下界面表面的剪应变分布及界面两侧局部表面的位移场，实验表明，由于界面两两侧材料力学性质不同，表现出界面剪切断裂问题的非称性和裂尖附近复合型断裂的特点；用云纹干涉法和有限元法相结合的混合法对粘接界面角点应力奇异性进行研究，并对角点附近应力应变场作了分析，得到了应力奇异指数与边界楔角，载荷的关系，证明了用界面应力强度因子Kf来描述界面端部区域应力分布的公式，并得到了双材料界面端部区域的应力应变分布情况。本文的实验结果为进一步研究口腔金瓷修复体界面的优化设计提供了基础，同时也说明云纹干涉法对于双材料界面断裂行为的研究是有效的。     

INFLUENCE OF SAMPLE PREPARATION TECHNOLOGY ON SHEAR BEHAVIOR OF INHERENT ANISOTROPIC SAND IN TRIAXIAL TESTS 1)

基于砂土颗粒的毛细效应特性和冻融试验原理,提出一种砂土试样制备方法,能够在0°~90°范围内任意选取沉积方向,且适用于不同颗粒级配的试样。在中围压条件下进行三轴固结排水剪切试验,研究结果表明,毛细效应、冻融相结合的制样方法能够减缓压缩剪切试验的应力-应变关系增长速度,降低试样的抗剪峰值强度,对残余强度的影响相对较弱。在其他应力路径条件下,例如拉伸、减压压缩、等应力压缩等试验中,可以不考虑装样方法的影响。建议的制样方法能够合理应用到砂土初始各向异性的研究工作中。     

电子错位散斑的实时时间差技术

本文提出了一种电子错位散斑干涉(ESSPI)的实时时间差技术,并从原理上进行了分析,说明该方法不仅可用于无损检洲,而且还能用于连续变形物体的离面位移及瞬态大变形问题的测试。文中给出了该技术用于无损检测方面的一些结果。     

塔宝剪切干涉法的新发展——获应力和与应力和梯度条纹

本文提出了塔宝剪切干涉法测量应力和与应力和梯度的新方法,导出了光路的数学公式,并通过对径受压圆盘的实验与计算,证实了实验结果与理论值符合良好.     

薄膜涂层材料界面纯剪破坏标准试验法的开发

界面强度是薄膜涂层材料的最重要的性能指标之一，目前尚缺乏有效的测量方法。测量界面强度的主要困难在于寻求一种便于试验的试件形状和加载方式，使得界面上能够产生不同的应力状态，即在不同的剥离应力和剪应力比的状态下发生破坏。本文采用有限元数值分析（ABAQUS），研究了几种具有简单几何形状的试件的界面应力，并基于大量的数值试验，设计了剪应力为破坏支配因素的试件形状和加载方式，并且给出了便于应用的最大界面剪应力的经验估算公式。该经验公式可以适用于各种材料组合和薄膜涂层的厚度。研究结果表明，通过对薄膜涂层材料试件的基体引入缺口以产生应力集中，进行普通的四点弯曲试验，可以进行剪应力占支配地位的界面破坏试验。利用本文提出的试件形状和相应的最大界面剪应力经验公式，可以通过破坏试验简单地得到界面的剪切强度。     

The interface between two simple fluids between two oscillating vertical planes

The shape of the interface between two simple fluids having nearly the same densities which are contained between two oscillating vertical planes has been calculated by the method of domain perturbation pivoted about the rest state. The analysis has been carried out through second order in the amplitude of the oscillation velocity. The existence of the shearing motion on the interface has been considered by incorporating the spatial dependence of the primary motion on the vertical coordinate as well as on the transverse coordinate. This has led to an enhancement of the normal stress effect and thus results in predicting a higher rise in the interface than that in the case when no shearing motion is assumed to exist on the interface.     

剪切载荷作用下植物细胞的力学特性分析

根据植物细胞的结构特点,以二维问题为研究对象,在已建立的植物单细胞力学模型的基础上,利用有限元方法和MATLAB计算软件研究了单细胞受到剪切载荷作用时,外力、应力、应变及内压间的相互关系,给出了关系曲线图。得出了在剪切情况下,外力、应力、应变及内压之间的关系是非线性的;细胞内压改变量随外力或细胞变形或细胞壁应力的增加而增加;细胞壁的应力随剪切力的增大而增大;细胞将在哪个方向破裂等6个结论。     

云纹干涉法瞬态应变分析

本文将单光束错位云纹干涉法应用于动态测量,获得了一种可独立求解全场瞬态应变分量,不受材料限制的动态测量新方法。文中应用该方法对一个受冲击载荷的带也孔方板的动态应变传播过程及对称面上的动应变分布进行了研究,得到了比较理想的结果。     

A study on the unsteady flow in a helical pipe

IntroductionRecently ,theresearchofunsteadyflowincurvedpipesmaintainsclosetiewiththatofbloodflowinbio_mechanics.Sothecharacteristicsofbloodflowinvesselscanbestudiedthroughtheresearchofflowincurvedpipesandthelocationthattheatherosclerosistakeplacecanbeprejudged[1].Theessentialcauseofatherosclerosiscanbeprobedinto ,too .In 1 971 ,Lyne[2 ]successfullysolvedtheproblemofflowinacircularcross_sectioncurvedpipeundertheconditionthattheaxialpressuregradientvariedinaccordwiththecosinelawusingthemethodof…     

三维弹塑性受剪板表面裂纹的可靠性分析计算

本文建立了受剪应力表面裂纹塑性失稳扩展的可靠性分析模型。采用三维弹塑性模型对其综合变量Ｊ积分进行了计算，分析了在不同的无量纲裂纹尺寸和外载应力情况下，裂纹失稳扩展的失效概率分布规律，为工程检测和维修提供指导。