超塑胀形m值的力学解析

本文从超塑自由胀形m值的定义出发,引用自由胀形等效应力、等效应变、等效应变速率和几种典型加载路径自由胀形m值的解析表达式,建立了定高度胀形m_h值、定压胀形m_p值与恒速胀形m_v值之间的函数关系.对无应变硬化材料、应变硬化材料和应变软化材料在胀形不同阶段m_h,m_p,和m_v之间的关系做了定量分析.用双试样法测量了ZnAl₂₂和ZnAl₄Cu两种典型超塑性板材的m值,理论计算与实验测量结果基本符合.从理论上解答了为什么m_h,m_p,和m_v的值各不相同甚至m_v会是负值的反常现象.     

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.     

非饱和土本构关系的混合物理论（I）——非线性本构方程和场方程

以混合物理论为基础建立了非饱和土非线性本构方程和场方程，把非饱和土作为3种组分构成的饱和混合物来研究，首先根据土力学成果提出了非饱和土混合物的基本假设，推导出适用于非饱和土混合物的熵不等式；然后采用混合物理论处理本构问题的常规方法得出了非饱和土非线性本构方程；最后把非线性本构方程代入混合物组分动量守恒定律，获得了非饱和土各组分运动的非线性场方程；并且给出了非饱和土混合物的能量守恒方程，从而形成了解决非饱和土混合物热力学过程的完备方程组。     

非饱和土本构关系的混合物理论(Ⅱ)--线性本构方程和场方程

通过对非饱和土非线性本构方程和场方程的线性化，推导出了非饱和土的线性本构方程和场方程，把线性方程表示为与Biot饱和多孔介质方程相似的形式；证明了Darcy定律对非饱和土的适用性；说明了Biot饱和多孔介质方程是这些线性方程的特征。所有这些都表明用混合理论处理非饱和土本构问题的正确性。     

非饱和土本构关系的混合物理论(Ⅰ)——非线性本构方程和场方程

以混合物理论为基础建立了非饱和土非线性本构方程和场方程.把非饱和土作为3种组分构成的饱和混合物来研究.首先根据土力学成果提出了非饱和土混合物的基本假设,推导出适用于非饱和土混合物的熵不等式;然后采用混合物理论处理本构问题的常规方法得出了非饱和土非线性本构方程;最后把非线性本构方程代入混合物组分动量守恒定律,获得了非饱和土各组分运动的非线性场方程;并且给出了非饱和土混合物的能量守恒方程,从而形成了解决非饱和土混合物热力学过程的完备方程组.     

非线性各向同性弹性材料热应力本构方程

在非线性各向同性弹性体张量形式的本构方程基础上,仅考虑温度初值和增值,按照表示定理,补充考虑温度影响的完备项,建立了非线性各向同性弹性材料完备的多项式形式的热应力本构方程和应变能函数．作为应用举例,利用MATLAB软件,将本构方程与现有文献中高温金属材料单向拉伸和压缩情况下弹性阶段的实验数据进行了拟合,结果表明实验值与所提出的理论模型的结果显示了良好的一致性．     

多相固体弹塑性本构方程的同类性

本文以复合材料为背景,讨论多相固体即混合物的等效弹塑性本构方程.按照所提出的等效本构方程的定义,文章证明,由服从广义正交法则的多种均匀的弹塑性介质组成的混合物具有与它的组分介质同类的、也服从广义正交法则的等效本构方程.     

各向同性弹性损伤本构方程的一般形式

直接从不可逆热力学基本定律出发,推导出弹性各向同性损伤材料本构方程的一般形式,克服了由应变等效假设建立的经典损伤本构方程的缺陷,并阐明了两种各向同性弹性损伤模型(单标量模型与双标量模型)之间的联系.研究表明,采用单标量描述的损伤模型,在材料损伤本构方程中含有两个“损伤效应函数”,反映损伤对于两个弹性常数的不同影响.应变等效假设给出的损伤本构方程,是该文方程的一个近似形式,常常不能满意地描述实际材料的损伤行为.     

论韧性材料的可膨胀塑性本构方程及分叉时塑性加载路径

文中证明所导出的可膨胀塑性本构方程是具有一般性的一种表达式。在此基础上论证了固体变形出现分叉时材料的本构行为总是顺从尽可能“软”的加载路径。     

正交各向异性材料的混合硬化弹塑性本构方程

建立了混合硬化正交各向异性材料的屈服准则,进而推导了与之相关的塑性流动法则.根据简单应力状态的实验曲线,可得到广义等效应力-应变关系.初始屈服曲面与材料的弹性常数有关,材料退化为各向同性且只考虑各向同性硬化时,屈服函数退化为Huber-Mises屈服函数,相关的本构方程退化为Prandtl-Reuss方程.     

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.     

饱和多孔介质的超粘弹性本构理论研究

为了建立能考虑固体材料、多孔固体与流体可逆和不可逆变形的饱和多孔介质超粘弹性理论,以多孔固相为参考构型,以有效应力、材料真实应力和流相真实孔压作为状态变量,结合混合物均匀化响应原理获得各项均符合热力学功共轭特征的饱和多孔介质能量平衡方程,根据非平衡热力学熵分解理论求得熵流和熵产.结果表明,超弹塑性理论是该理论的一个特例;多孔固体的总变形可分为固相间隙和材料变形两部分,间隙应变与Terzaghi有效应力构成功共轭对,材料应变与材料真实应力构成功共轭对.饱和多孔介质的自由能可分为固相和流相两部分.当固相间隙和材料变形解耦时,固相所含的自由能又可分为间隙和材料两部分.证明了Skempton有效应力不是饱和多孔介质的基本应力状态变量.     

黏弹性材料本构方程的广义分数阶单元

提出广义分数阶单元网络, 取消了Schiessel等人所提出的分数阶单元法对参数的限制, 增加了“协调方程”, 将模型解的构造扩充到广义函数空间, 使其包含更多的具有明显物理意义的解. 应用并发展了离散求逆Laplace变换的方法, 给出了模型方程的广义解. 讨论了广义分数阶单元网络Zener, Poyinting-Thomson模型. 结果表明, 有关黏弹性材料本构方程经典的和前人所得的经典整数阶和分数阶单参数模型的所有结果均可作为本文的特例而被包括.     

有限变形下的混凝土动态本构关系研究

讨论有限变形和小变形假设下本构关系的区别,并将其运用于混凝土的弹-粘塑性本构关系研究,提出了一个应变率相关的动态力学模型．模型基于Ottosen的4参数屈服准则,分别考虑混凝土在硬化阶段和软化阶段加载面的不同变化规律,建立冲击荷载下的混凝土本构关系．该模型可以应用于冲击载荷下混凝土材料响应的模拟．引进Green-Naghdi客观率建立有限变形的混凝土模型．根据大量实验结果对应变率和材料强度的关系提出合理假设,使模型可以反映混凝土大变形的动态力学行为,为相关工程问题的研究提供有益的思路和有效的工具．     

弹塑性有限变形的广义Prandtl—Reuss本构方程和应力共旋率研究

本文通过一种新的途径研究弹塑性有限变形的广义Ｐｒａｎｄｔｌ＿Ｒｅｕｓ本构方程·研究表明对于广义Ｐｒａｎｄｔｌ＿Ｒｅｕｓ本构方程，变形率弹塑性和分解的假设并非必须·研究了采用物质共旋率的广义Ｐｒａｎｄｔｌ＿Ｒｅｕｓ本构方程，从理论上分析了简单剪切应力振荡的原因·提出一种用于构造广义Ｐｒａｎｄｔｌ＿Ｒｅｕｓ本构方程中应力和背应力共旋率的修正相对旋率·最后，对简单剪切变形进行应力计算·     

勒让德方程本征值的确定

大部分数学物理方法教材直接给出了勒让德方程本征值的表达式,比较突兀,学生也难以理解.为消除学生在此处的学习障碍,直接从勒让德方程的一般形式入手,通过常点邻域的级数解法,推导出勒让德方程本征值的表示形式.     

黏弹性材料本构方程的广义分数阶单元网络表述及其广义解

提出广义分数阶单元网络, 取消了Schiessel等人所提出的分数阶单元法对参数的限制, 增加了"协调方程", 将模型解的构造扩充到广义函数空间, 使其包含更多的具有明显物理意义的解. 应用并发展了离散求逆Laplace变换的方法, 给出了模型方程的广义解. 讨论了广义分数阶单元网络Zener, Poyinting-Thomson模型. 结果表明, 有关黏弹性材料本构方程前人所得的经典整数阶和分数阶单参数模型的所有结果均可作为本文的特例而被包括.     

粘弹性本构模型的准静力位移识别

对一类边界条件，建立粘弹性准静力位移与本构参数的显式关系，给出优化识别的叠代格式，从二阶微分模型出发，识别粘弹性本构模式，讨论了信息误差对反演结果的影响     

变厚度正交各向异性矩形板非线性非对称弯曲问题的基本方程

在不计体力,考虑了薄膜力引起在z方向的分力,导出了厚度线性变化的正交各向异性矩形板非线性非对称弯曲问题的本构方程;在引进无量纲变量和引入三个小参数的条件下,给出了挠度函数W(x,y)和应力函数Φ(x,y)的无量纲化的支配方程形式．     

求解非线性Schrdinger方程本征值部分和的新算法

计算物理、计算化学与计算生物学涉及诸多粒子系统的电子结构问题的计算,相当一类归结为用“第一原理”从头计算非线性Schrodinger方程本征值的部分和.当原子个数较多时,现用常规的“自洽方法”计算量很大.本文提出的新算法基于变分原理,把求本征值部分和的问题还原为带正交约束的优化问题.对于文中所给的模型问题分析表明,该方法具有计算量小、物理直观、理论严格等优点.