塑性本构关系和塑性体积变形

在塑性本构关系的研究中,人们一直延用着单一曲线假设和维象理论的屈服条件.因此,不但使得塑性变形过程中的理论问题得不到解决,而且由此得到的本构关系只能近似地用于少数塑性性能很好的材料.本文在作者于1984年导出的σ_m,τ_p,S₂空间内对塑性变形进行分析,根据相似曲线假设和在σ_m,τ_p,S₂空间建立的更加理性化的屈服条件建立的全量本构关系,较好地描述了各种工程材料在各种应力状态作用下的塑性变形规律及塑性变形时的体积变化规律.根据σ_m,τ_p,S₂以及它们各自引起的变形的相互独立性,还较好地解决了偏离简单加载的问题,并从理论上提出了材料在拉伸时失稳的原因.使塑性力学中的几个疑难问题得到了解决.为建立一个与材料变形行为一致的更加理性化的新塑性理论体系奠定了基础.     

塑性本构理论与工程材料塑性本构关系

研究了材料的塑性本构理论,从理论上建立了严密的塑性本构方程,为建立工程材料塑性本构关系提供了理论基础,此后将理论应用于3种工程材料.依据材料的性质以及工程的要求,通过简化得出满足工程计算精度要求的岩土类摩擦材料、金属类晶体材料的塑性本构关系;对强度控制的工程问题如有充分塑性变形条件则可将材料视作理想塑性材料,应用屈服条件和极限分析条件,采用传统的或数值的极限分析方法,求得工程安全系数或极限承载力.     

损伤材料本构关系的一种内蕴时间理论

在评述了现有的连续介质损伤力学(CDM)的严重缺陷之后,基于所提出的损伤对本构关系影响的物理机制和模型及在ε_(T_qD)空间中对损伤材料不可逆过程的热力学描述,本文提出了一组新型的弹塑性损伤本构方程。该方程符合本文第一作者所提出的耗散型材料本构方程形式不变性定律的条件,以及Lemaitre,Valanis的本构方程和经典塑性理论的主要结果可由它在简化条件下推出的属性。文中还简略提到了损伤演化方程、有限元算法、材料函数确定方法及其在弹塑性损伤场分析中的初步应用。文末强调了内蕴表征时间z*和φ在ε_TD与ε_Tq)子空间中分析复杂的损伤与非弹性变形耦合问题时的重要价值;并将本文所提出的模型推广得到了纤维增强复合材料的损伤本构方程。     

非稳态电导介质中Maxwell方程组的反问题

本文主要考虑非稳态电导介质的Maxwell 方程组. 本文考查通过有限组的边界区域观测值决定关于本构方程中系数ε, ζ, μ 和电导率系数σ 的反问题, 利用Carleman 估计证明该反问题的Lipschitz稳定性.     

均值自洽理论与多晶本构模拟

本文提出了一种多晶体本构关系的近似理论分析框架——均值自洽模式,将仅适用于球形或椭球形固连夹杂均匀变形的Hill自洽模型推广到适用于任意形状夹杂(固连或滑错)的情况.立方体晶粒多晶体和界面可自由滑错球形晶粒多晶体的本构模拟结果表明了该理论的合理性与可行性.     

固体的统一弹、粘、塑性理论

提出了一个弹、粘、塑性统一理论,可用以计算在任意受力过程下物体各点弹、粘、塑性的变化情况.理论的基础是热力学定律及虚弹性假设.文中导出本构关系以及有关的变分原理,由此容易推导空间-时间的有限元构式.值得指出,适当选取文中的物质常数,可以得出类似于当前习用的塑性本构关系.     

超塑胀形的变m值本构方程

本文考虑到超塑变形具有强的结构敏感性,直接根据双拉应力状态的m-log曲线用函数模拟法求解定义m值的微分方程,首次给出了超塑胀形的变m值本构方程。文中指出,用负幂函数模拟m-log曲线所建立的本构方程,不但反应了m值变化的特征,而且既可用表达σ,也可用σ表达.由于方程中包含了m_m,m_k和η三个常数,而且当m_m和η越大,m_m/m_k越接近于1,材料的超塑性越好,这就把材料胀形的超塑性指标与m-log曲线的形状联系起来,从而解答了为什么只用单向拉伸测得的m_m不能描述超塑胀形的变形规律和材料胀形的超塑性指标的症结所在,最后就ZnAl₂₂和ZnAl₄Cu₁两种超塑性板材实测的m-log曲线给出对应的超塑胀形变m值本构方程。     

率相关晶体塑性模型的塑性各向异性分析

在Sarma和Zacharia的工作基础上,改进了单晶晶体弹粘塑性本构模型的积分算法,并采用改进的欧拉法结合迭代方法求解,特点是稳定性好计算效率较高．然后用上述模型及算法研究了:1）在单向拉伸和平面应变压缩变形下单晶塑性各向异性的特点;2）晶体模型中的主要材料参数（应变率敏感指数m和潜硬化比率q）和加载应变率对单晶塑性各向异性的影响;3）沿不同的晶体方向加载对滑移系启动的影响．     

混凝土材料的粘塑性损伤本构模型

基于不可逆热力学,引入运动硬化、等向硬化和损伤内变量,构造了相应的自由能函数和流动势函数,推导出了混凝土材料的粘塑性损伤本构模型．数值模拟的结果表明,该模型能够避开屈服面和破坏准则的基本假设来描述混凝土材料的以下特性:压缩载荷作用下的体积膨胀现象;应变率敏感性;峰值后由损伤和破坏引起的应力软化和刚度退化现象A·D2由于此模型避开了根据各种变形阶段选择与其相应的本构模型的繁琐计算,因此更便于纳入复杂工况下应力分析有限元程序中．     

Perzyna粘塑性模型的参变量变分原理*

Perzyna模型是粘塑性本构关系的主要形式之一,本文给出该模型的参变量变分原理,该原理将原问题化为求解带约束条件的泛函极值,其约束条件就是由粘塑性本构关系推导出的系统状态方程,所讨论的问题其塑性流动不受Drucker假定的限制,文中给出原理的证明,并研究弹塑性蠕变问题.     

计及相变与塑性的NiTi形状记忆合金循环伪弹性特性描述

结合NiTi形状记忆合金单轴循环变形试验研究结果,采用基于混合物理论的计及相变、重取向与塑性变形的形状记忆合金本构模型发展了相应的算法和程序.对NiTi形状记忆合金单轴循环变形行为进行了描述.通过试验结果与模拟结果的比较,验证了本构模型与算法的有效性.     

分子轨道的图形理论对于具有真转动轴共轭分子的应用

本文在文献[1—4]的基础上,进一步讨论了具有真转动轴(简称真轴)C_n(n≥2)的共轭分子本征多项式的劈因子问题,以及本征向量的构成问题,并把结果推广到具有真轴C_n的任意图。     

受轴向压缩圆柱壳塑性屈曲的内时分析

采用内时塑性本构方程的增量和全量表达式分析了受轴向压缩圆柱壳的塑性屈曲，得到了塑性屈曲临界应力与圆柱壳特征尺寸间的关系。对ＡＭＦ和铝合金圆柱壳塑性屈曲进行了分析，与实验结果的比较表明：除对于ＡＭＦ圆柱壳由内时塑性本构方程的全量表达式给出了较经典塑性理论全量分析略为保守的结果外，在其它杨合下，内时分析均给出了较经典塑性理论更符合实验数据的结果。     

塑性本构关系的应变路径理论

基于伊留申的两个假定,提出一个新的积分形式的塑性本构方程.由应变路径确定的应力偏量由二部分组成,它们各自按不同的规律变化.理论计算与近代实验的比较,得到令人满意的结果.本文提出的不是内时理论.     

基于断裂能的岩土节理弹性-软化塑性本构模型

基于准脆性材料的断裂力学和塑性理论,提出了用于岩土节理软化行为描述的弹性软化塑性本构模型.模型的主要特点是:1)节理材料的软化塑性和扩容特性直接与断裂失效过程相联系,所采用的材料参数比已有的弹塑性软化模型所用的参数少;2)模型可以描述混合断裂失效及相应的摩擦滑动,具有较广的适用性.     

气流与化学激光的增益饱和

本文提出气流与化学激光的增益饱和理论,理论对特征时间比τ/τ_c的所有可能的数值范围均适用,这里τ指流动特征时间(即气流通过激光作用区所需要之时间),τ_c指碰撞弛豫特征时间。阐明并分析了对流和反转数密度“源流”的饱和效应,得到了增益系数之普遍关系式以及一些新的增益饱和规律。本理论在τ/τ_c《1条件下的结果与近来超声速扩散HF化学激光增益饱和的试验结果相符合。气体介质无宏观运动时的熟知增益饱和理论是本理论在τ/τ_c→∞条件下的特例;气流激光的已有增益饱和理论则是本理论在τ/τ_c》1条件下的特例。     

高速扩展平面应力裂纹尖端的理想塑性场

在裂纹尖端的理想塑性应力分量都只是θ的函数的条件下,利用Mises屈服条件、定常运动方程及弹塑性本构方程,我们导出了高速扩展平面应力裂纹尖端的理想塑性场的一般解析表达式.将这些一般解析表达式用于具体裂纹,我们就得到高速扩展平面应力Ⅰ型和Ⅱ型裂纹的尖端的理想塑性场.     

高速扩展平面应力裂纹尖端的理想塑性应力场

在裂纹尖端的理想塑性应力分量都只是θ的函数的条件下,利用Tresca屈服条件、定常运动方程及弹塑性本构方程,我们导出了高速扩展平面应力裂纹尖端的理想塑性应力场的一般解析表达式。将这些一般解析表达式用于具体裂纹,我们就得到高速扩展Ⅰ型和Ⅱ型平面应力裂纹尖端的理想塑性应力场的解析表达式。     

动态裂纹尖端的单参数粘塑性场

本文给出一种弹性-粘塑性本构模型代替了通常的弹塑性模型,假定在趋向裂纹尖端时粘性系数趋向于零,即η=η0r,对动态裂纹的尖端场进行了渐近分析.文中给出了适当的位移模式并得到了单参数解.对不同的Mach数和粘性系数作丁数值计算。基于这种渐近解提出一种断裂准则并讨论了裂纹扩展的稳定性.     

关于非局部场论的几个新观点及其在断裂力学中的应用（Ⅱ）—重论非线性 …

按照理性力学的本构公理系统严格推导了非线性非局部热弹性体的本构方程,修正,补充和完善了以前的工作,所得的结果表明,非局部热弹性体的本构响应是与其物质窨的曲率及其高阶梯度相关联的,且存在满足零平均条件的反对称应力;