基于双剪统一强度理论的厚壁圆筒塑性极限载荷分析

应用双剪统一强度理论,考虑材料的拉压异性和同性,推导了在内压和轴力联合作用下的厚壁圆筒的塑性极限载荷表达式在该表达式中,当其系数取不同的值时,就能得到按Tresca屈服准则、线性逼近的Mises屈服准则和双剪应力屈服准则进行计算的结果.     

线性强化材料厚壁圆筒的统一极限分析

运用统一强度理论对承受内压的拉压屈服强度不同的线性强化材料的厚壁圆筒进行了极限载荷分析,得到了适用于多种材料的厚壁圆筒极限载荷的统一解析式．     

考虑拉压强度差效应的厚壁圆筒承载能力分析

应用双剪统一强度理论,考虑材料的拉压异性和同性,推导了在内压力和轴力联合作用下的厚壁圆筒的塑性极限载荷表达式．在该表达式中,当反映中间主应力效应的系数取不同的值时,就能得到按Tresca屈服准则、线性逼近的Mises屈服准则和双剪应力屈服准则的计算结果,并且绘制了在相应准则下的极限应力线图．从而可知：在三维应力状态下,应用该理论,可以获得极限载荷分析的精确解;极限载荷线图与三种屈服准则的屈服曲线是相吻合的;计算的结果可以用于拉压异性和同性的材料,为工程应用提供了理论依据．     

隧道围岩弹-脆-塑性应力的三剪统一解

基于三剪统一强度准则,采用更符合脆性岩石峰后强度特性的弹-脆-塑性模型,推导了考虑第二主应力和脆性软化共同影响的隧道围岩应力解,并与广义Hoek-Brown强度准则解进行了比较。研究结果表明:第二主应力、围岩材料模型、脆性软化均对围岩应力大小及分布具有显著影响。本文准则参数b=0时的应力解析解与广义Hoek-Brown强度准则应力解的峰值和分布规律均有较好的一致性,说明了本文应力解的合理性;当岩体强度具有明显的第二主应力效应时,广义Hoek-Brown强度准则已不再适用,但本文准则参数b>0时的应力解则具有很好的适用性。同时,理想弹-塑性模型低估了围岩塑性区范围,在准则参数b分别为0、0.05、0.1的情况下,弹-脆-塑性模型的围岩塑性区半径R相比理想弹-塑性模型平均可以增大45.5%;考虑第二主应力效应可以更加充分发挥岩石材料的强度潜能,随着准则参数b的增大,即第二主应力σ2效应的增大,围岩塑性区半径R和临界支护力py均不断减小,相比准则参数b=0时最大值分别减小了18.9%和10.8%。峰后粘聚力cr对围岩应力的影响也很显著,随着峰后粘聚力cr的增加,塑性区半径R不断减小,cr=0.11 MPa时的塑性区厚度比cr=0.055 MPa时减小43.3%。     

脆塑性厚壁壳体的稳定条件

一、脆塑性结构稳定问题的损伤面扰动提法脆塑性模型是考虑了介质损伤与应变软化特性的弹塑性本构关系的一种简化形式(图2)。它适用于描述岩石类介质的本构性质。脆塑性结构稳定问题的求解一方面是确定结构中应变软化区即损伤域的扩展规律,一方面是计算临界载荷。在图1所示的脆塑性结构中,S_u为支承边界,S_T为力边界。     

用统一强度理论求厚壁圆筒和厚壁球壳的极限解

采用俞茂宏统一强度理论分析了厚壁筒和厚壁球壳的极限荷载。得出了统一解形式。利用此解可以合理地得出不同材料的相应解,它既可以适用于拉压强度相等的材料,也可以适用于拉压强度不相等的材料,并且能充分发挥材料的性能,从而减轻结构重量,取得多方面的效益。     

固支及简支圆板在均布侧压作用下的弹脆塑性承载能力分析

圆板是工程中常见的一种结构形式。本文采用弹脆塑性木构模型，对弹塑性载荷作用下固支圆板的弯曲作了详细的分析研究，得出了对应材料残余强度系数不同取值范围的图板的承载能力解析表达式。文中对加载过程中屈服面的变化情况作了探讨。文未还给出了相应的简支圆板的弹脆塑性承载能力表达式。     

厚壁圆筒自紧问题的弹粘塑性有限元分析

在双剪应力强度理论的基础上，应用弹粘塑性模型求解厚壁圆筒自紧问题，算例表明，这一算法是可行有效的。     

拉压强度不等材料的厚壁圆筒的统一极限解

采用俞茂鋐统一强度理论分析了厚壁圆筒的极限荷载,得出统一解形式,它既可以适用于拉压强度相等的材料,也可以适用于拉压强度不相等的材料．     

考虑材料损伤时厚壁圆筒的承载能力

本文采用摩尔-库仑屈服条件,考虑材料损伤后的应变软化特性,对岩土类介质的厚壁圆筒的承载能力进行分析,并给出有关的结果.     

非平面应变状态下的叠层厚壁筒

抛弃任何有关位移或应力模式的人为假设，在轴对称情况下，导出正交异性厚壁筒的状态方程。在沿筒轴方向任意分布的轴对称荷载下，给出叠层厚壁筒静力问题的精确解。此解满足所有弹性力学基本方程，包含了全部弹性常数，可满足任意精度要求。数值结果和ＳＡＰ５有限元解进行了对比。     

数值积分法求解厚壁筒的动态应力强度因子

用数值积分法求解了厚壁筒表面裂纹的动态应力强度因子，其结果与有限元的计算结果作了比较，表明该方法简单有效，对工程应用极有参考价值     

残余应力下厚壁筒表面裂纹的应力强度因子计算

本文首先介绍了边界元法计算裂纹尖端应力强度因子的基本理论,接着利用边界元法计算了在残余应力下不同厚壁筒内表面椭圆裂纹的应力强度因子,研究了其大不随椭圆裂纹不同而变化的规律,为厚壁筒结构的设计,制造以及疲劳寿命分析提供了许多有价值的参考资料。     

冷弯薄壁槽形截面钢柱的优化设计

求解冷弯开口薄壁截面短柱的极限承载力是一个板组结构的大挠度弹塑性分析问题，板件之间相互作用和纵向面内加载方式对其局部屈曲后性能和稳定极限承载力有很大的影响。本文应用大挠度弹塑性有限条分析方法系统地研究了冷弯薄壁槽形截面柱的极限承载能力和它们的优化性能，并对荷载偏心距为常数和位移梯度为常数的两种加载条件下的薄壁开口短柱局部屈曲后性能和极限承载力进行了对比分析和探讨。     

强度理论百年总结

自从1900年著名的Mohr-Coulomb强度理论建立以来,已有100年的历史.在20世纪,关于材料在复杂应力状态下的强度理论进行了大量的理论研究和实验研究工作.本文对材料(包括金属材料、岩石、土、混凝土、冰、铁、聚合物、含能材料等)在复杂应力状态下强度理论(屈服准则、破坏准则等)的百年发展进行了总结,讨论了各种准则之间的关系,为研究和工程应用中的合理选择破坏准则提供了一种方法.文中还总结了三大系列强度理论、统一屈服准则、统一强度理论和其他各种强度理论,并简述了强度理论的计算机实施,以及多轴疲劳等问题.     

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对具有不同拉压模量的厚壁球壳,采用双剪统一强度理论推导了其扩张问题的应力及位移的 统一解. 分析了不同模量、不同模型控制参数对厚壁球壳扩张时的扩张压力和应力场的影响. 结果表明：厚壁球壳弹性极限压力、应力场、位移场等均随着模量控制参数、模型参数的变 化而变化,在$\alpha<1$的情况下(即$E^ + < E^ - $),可以明显提高球壳的弹 性极限压力$p_e $; 厚壁球壳塑性极限压力与材料的拉压模量无关,与模型参数$\eta $有关,且随$\eta$的增加,先增大后减小. 因此若采用经典的弹性理论和单一的 模型参数对厚壁球壳进行设计计算,会带来较大的误差.     

厚壁圆筒内壁半椭圆形多裂缝应力强度因子的研究

通过受内压厚壁圆筒内表面环向均布与非均布多个纵向半椭圆形裂缝大量的三维光弹性实验,测量了其应力场和\"应力强度因子\"(SIF),得到了它们的变化规律,研究了使SIF变化的\"载荷松弛\"现象的机理,发现了在有裂缝的应力场中\"附加弯矩\"的出现是\"载荷松弛\"现象的本质,建立了无因次\"附加弯矩\"和\"载荷松弛因子\"(LRF)的表达式,利用LRF概念和实验结果以及有关学者的结果建立了相对分布两个不同裂缝以及环向均布和非均布半椭圆形多裂缝SIF的近似计算式,用三维趋势面描绘了它们的变化规律,给出了工程上的应用方法和实例.     

基于统一强度理论的高速钨杆弹体侵彻陶瓷靶研究

将陶瓷靶高速冲击下的响应分为空腔、破碎、径向裂纹、弹性和未扰动等五个响应区,针对破碎区的特点,提出了基于统一强度理论的统一压剪准则。利用静态空腔膨胀理论求出了空腔膨胀压力,即A T模型中的靶体阻力Rt,求出了钨杆弹高速撞击陶瓷靶时的侵彻深度,分析了强度参数b和压剪系数对靶体阻力和侵彻深度的影响,并与试验结果及其他研究者的结果进行了比较。通过b、的变化,本文中的成果可用于各种脆性材料的侵彻分析。