预延伸非晶聚合物材料各向异性变形局部化

给出一种可描述预延伸各向异性特性的背应力张量三维表达式，引入大变形弹塑性有限元驱动应力法，结合ＢＰＡ８ 链细观分子网络模型，模拟了预延伸各向异性非晶聚合物材料平面应变拉伸变形局部化力学行为．详细讨论了预延伸比（ＩｎｉｔｉａｌＤｒａｗｉｎｇＲａｔｉｏ；ＩＤＲ）和预延伸方向（ＩｎｉｔｉａｌＤｒａｗｉｎｇＤｉｒｅｃｔｉｏｎ；ＩＤＤ）对变形抗力、颈缩规律、剪切带方向以及试件中心部位链延伸比的影响．     

金属材料平面应变拉伸变形局部化有限元分析

本文对于涉及韧性金属大变形中颈缩与剪切带断裂一类高度非线性变形局部化问题进行了弹塑性有限元数值模拟。采用改进的Ｊ２形变理论微分形式公式与交叉三角形四边形单元有限元网格，详细研究了应变硬化指数及初始表面不均匀特性的平面应变拉伸颈缩和剪切带形成的综合影响，给出此类问题的断裂机制图。     

含圆孤裂纹系的压电材料反平面应变问题

应用复变函数解析延展原理，并通过求解Ｒｉｅｍａｎｎ－Ｈｉｌｂｅｒｔ问题，得到了含圆弧裂纹压电材料反平面应变问题的一般解，对单个圆弧裂纹的情形，给出了封闭形式的复函数解和场强度因子，结果表明，当无限远处或裂纹表面同时受机械载荷（应力τ＾∞或Ｔｚ）和电载荷（电位移Ｄ＾∞或电荷ｑ）联合作用时，应力强度因子仅与机械载荷有关，而电位移动强度因子仅与电载荷有关。     

平面应变下紧凑拉伸试样的动态断裂韧性的实验研究

材料的动态断裂韧性是衡量材料在动载荷作用下抵杭裂纹扩展能力的重要指标,以往的材料动态断裂韧性测试多采用三点弯曲试样,而针对紧凑拉伸试样的动态断裂韧性研究很少.本文将紧凑拉伸试样(即CT试样)简化成等效弹簧质量模型,得到了CT试样动态应力强度因子的近似表达式.对Hopkinson压杆装置进行了改进,利用改进后的实验装置进...     

可压缩烧结材料平面塑性变形

本文简要介绍了可压缩烧结材料平面应变滑移线理论。应用该理论和滑移线场数值解确定了可压缩烧结材料平板镦粗时，在宽高比ｗ／ｈ≥ｔｇ（π／４＋θ／２）、接触摩擦系数非零和工件相对密度任意给定的条件下的塑性区、压板压力分布和最大滑动摩擦系数。用烧结铜试样粗糙平板镦粗实验进行了验证。     

幂硬化材料平面应变条件下的复应力函数解

本文导出应力函数的几个特解，以便增加对幂硬化材料平面应变问题的认识     

幂硬化材料平面应变条件下的复应力函数解

本文导出应力函数的几个特解，以便增加对幂硬化材料平面应变问题的认识     

非局部平面应变和平面应力问题界定及其精确性讨论

在非局部弹性理论框架下对平面应变和平面应力状态重新界定.首先,分别在其相应简化假设下推导控制方程,并与经典局部情况进行比较.然后,引入变形协调条件对两类非局部平面问题的精确性进行讨论.其中,对于非局部平面应力状态,通过应变协调方程的Fourier变换形式来进行研究,使问题得以简化.通过以上分析,最终得到一些有价值的结论.     

不同压电材料反平面应变状态的共圆弧界面裂纹问题

应用复变函数解析延展原理，并通过求解Ｒｉｅｍａｎｎ－Ｈｉｌｂｅｒｔ问题，得到了含共圆弧界面裂纹系的压电材料反平面应变问题的一般解；对单个圆弧界面裂纹的情形，给出了封闭形式的复函数解和场强度因子     

广义平面应变问题

一般情况下平面应变问题归结为一个双调和方程、一个调和方程及轴向应变应满足平面坐标x、y 的线性函数条件下的求解.进一步分析证明,轴向载荷分布必须是x、y 的线性函数类问题都能按广义平面应变公式进行分析.     

平面应变不可压缩橡胶圆柱的大变形

针对一类新的橡胶材料应变能函数，推导了受内压作用下不可压缩橡胶圆柱的大变形公式，给出了位移、应力的解析表达式（用积分形式表示）。建立了适用于分析非线性不可压缩橡胶材料的罚有限元列式，算例表明：位移与应力能很好地与理论解吻合，并提出了控制计算稳定的方法，特别是详细地讨论罚因子的选取及对计算结果的影响。     

梯度塑性的有限元分析及应变局部化模拟

对梯度塑性连续体提出了一个有限元方法．内状态变量的Ｌａｐｌａｃｉａｎ的确定基于它在求积点邻域的最小二乘方多项式近似．具体地考虑了具有一点求积和Ｈｏｕｒｇｌａｓｓ控制特点的基于胡海昌－Ｗａｓｈｉｚｕ变分原理的混合应变元和单元平均意义下的ｖｏｎ－Ｍｉｓｅｓ屈服准则．解析地导出了梯度塑性下一致性单元切线刚度矩阵和速率本构方程的一致性积分算法．在所建议的非局部化途径中求积点的一致性条件在非局部化意义下逐点精确满足．数值例题表明所提出的非经典连续体的有限元方法求解应变局部化问题的有效性     

梯度塑性的有限元分析及应变局部化模拟

对梯度塑性连续体提出了一个有限元方法．内状态变量的Ｌａｐｌａｃｉａｎ的确定基于它在求积点邻域的最小二乘方多项式近似．具体地考虑了具有一点求积和Ｈｏｕｒｇｌａｓｓ控制特点的基于胡海昌－Ｗａｓｈｉｚｕ变分原理的混合应变元和单元平均意义下的ｖｏｎ－Ｍｉｓｅｓ屈服准则．解析地导出了梯度塑性下一致性单元切线刚度矩阵和速率本构方程的一致性积分算法．在所建议的非局部化途径中求积点的一致性条件在非局部化意义下逐点精确满足．数值例题表明所提出的非经典连续体的有限元方法求解应变局部化问题的有效性     

应变局部化分析的嵌入强间断多尺度有限元法

固体材料的应变局部化行为是导致结构破坏失效的重要因素之一,开展相关数值模拟分析对于结构安全性评估具有重要意义.然而由于材料的非均质和多尺度特性,采用传统数值方法进行求解时通常需要从最小特征尺度离散求解的结构,这将大幅度增加计算规模和成本.针对这一问题,本文提出了一种基于嵌入强间断模型的多尺度有限元方法.该方法从粗细两个尺度离散求解模型,首先在细尺度单元上引入嵌入强间断模型来描述单元间断特性,所附加的跳跃位移自由度则通过凝聚技术进行消除,从而保持细尺度单元刚度阵维度不变.其次,提出了一种增强多节点粗单元技术,其可根据局部化带与粗单元边界相交情况自适应动态地增加粗节点,新构造的增强数值基函数可以捕捉细尺度间断特性,完成物理信息从细单元到粗单元的准确传递以及宏观响应的快速分析;再次,在细尺度解的计算中,将细尺度解分解为降尺度解与单胞局部摄动解,从而消除弹塑性分析时单胞内部的不平衡力.最后,通过两个典型算例分析,并与完全采用细单元的嵌入有限元结果进行对比,验证了所提出算法的正确性与有效性.     

热－塑变形局部化的有限元分析及其对激光破坏效应的应用

本文给出了热力耦合的热弹粘塑性材料的有限元分析方法，并讨论与之相关的时间积分算法，为改善线性插值函数所引起的不协调性及提高运算速度，应力协调迭代理论被引入相应的算法及程序中，最后对非绝热过程中热－塑变形局部化及激光诱导的剪切变形集中进行了数值模拟，其结果与理论分析有良好的吻合．     

A FINITE ELEMENT ANALYSIS OF THE LARGE PLASTIC DEFORMATION BEHAVIOR OF AMORPHOUS GLASSY CIRCULAR POLYMERIC BARS

The BPA eight chain molecular network model is introduced into the finite element for-mulation of elastic-plastic large deformation.And then,the tensile deformation localization develop-ment of the amorphous glassy circular polymeric bars(such as polycarbonates)is numerically simulat-ed.The simulated results are compared with experimental ones,and very good consistence betweennumerical simulation and experiment is obtained,which shows the efficiency of the finite elementanalysis.Finally,the influences of the microstructure parameter S_ on tensile neck-propagation andtriaxial stress effect are studied.     

STUDY OF TEXTURE EFFECT ON STRAIN LOCALIZATION OF BCC STEEL SHEETS

Using elastic crystalline viscoplastic finite element (FE) annlysis, the formability of BCC steel sheets was assessed. An orientation probability assignment method in the FE modeling procedure, which can be categorized as an inhomogenized material modeling, was newly proposed. In the study, the crystal orientations of three materials, mild steel, dual phase steel and the high strength steel, were obtained by X-ray diffraction and orientation distribution function (ODF) analyses. The measured ODF results have revealed clearly different textures in the sheets, featured by orientation fibers, skeleton lines and selected orientations in Euler angle space, which are closely related to the plastic anisotropy. Then, the crystal orientations were assigned to FE integration points by using this ODF data, individually. The FE analyses of the standard limiting dome height(LDH) test show how the fiber textures affect the extent of strain localization in the forming processes. It was confirmed by comparison with experimental results that this FE code could predict the extreme strain localization and assess the sheet formability. The third author is indebted to the National Natural Science Foundation of China for financial support (Grant No. 59875025) to the research cooperation with OIT, Japan.     

Numerical simulation for the simple shear test in amorphous glassy polymers

In this paper, a driving stress finite element method of elastic-plastic large deformation based on implicit time integrating algorithm and an eight-chain molecular network model is used for the numerical simulation of the simple shear test of polycarbonate (PC) materials. The simulated results are compared with experimental ones. The strain localization propagation for the shear band deformation for simple shear deformation is investigated numerically. The effects of microstructure parameters in the model on strain softening and orientation hardening of the PC are discussed in detail. Supported by the National Natural Science Foundation of China.     

张拉结构非线性分析两节点曲线单元有限元法

提出适合张拉结构几何非线性分析的两节点曲线单元有限元方法．假定索元的初始形状呈二次抛物线,根据单索的平衡条件、几何和物理关系建立了索元的位移函数;由拉格朗日应变的定义建立了可以考虑任意次高阶位移影响的索元轴向应变的精确表达式,并基于拉格明日描述方法和虚功原理得到了索元的非线性平衡方程与切线刚度矩阵．采用荷载增量法与Newton－Raphson法相结合的混合法进行了实例计算,结果表明：本文方法的精度明显优于两节点直线索单元,适合于大跨度索阿、索穹顶等张拉结构的几何非线性分析．