强度折减方法中对各材料参数调整的探讨

强度折减方法是目前求解坝基抗滑稳定安全系数的常用方法。但在有限元计算中一般只对强度参数c,ψ进行折减,没有考虑E,v的变化。怎样进行相应调整及是否需要做调整是一个悬而未决的问题。推导了应用不同屈服准则对应的各种材料参数之间应满足的关系,并针对某重力坝,利用ANSYS对材料E,v参数做调整及不做调整两种情况进行计算对比,为工程应用提供一定的参考。     

闭口薄壁截面直杆的塑性解

基于Mises屈服条件和增量理论,在理想弹塑性模型框架下,通过无量纲计算,求解闭口薄壁截面直杆在压、扭组合变形下应力分量解析解.对受压（拉）、扭组合变形的闭口薄壁截面直杆,在其材料屈服进入塑性阶段后,施加不同的变形路径,理论求解导出闭口薄壁截面直杆受压和扭转联合作用对应的2个对偶常微分方程,求解方程得到各应力分量的解析值;为进一步研究闭、开口薄壁截面直杆的屈曲奠定了基础.     

加权三剪应力屈服准则的屈服面研究

利用正交变换的方法,研究加权三剪应力屈服准则的屈服面,及其特例:Tresca屈服面和双剪应力屈服面.     

确定材料屈服极限的一种新方法

基于厚壁圆筒的弹性失效准则所确定的圆筒的初始屈服压力与材料的屈服极限的关系,设计了一种测定材料屈服极限的实验方法,并测得了一组实验数据.通过对该实验数据的分析得到了圆筒的初始屈服压力,最终求得了材料的屈服极限.由于该实验值与理论值误差较小,表明了该实验方法具有较好的可靠性.该方法对研究材料的机械性能及压力容器的失效规律具有一定的工程实际意义和理论价值.     

加权三剪应力屈服准则

建立了加权三剪应力屈服准则,导出了根据σs/τs的比值选择权系数b的关系式,以及能够线性代替Mises屈服准则的加权系数的取值范围.     

基于持续屈服节理模型的节理直剪数值试验

根据山西平朔露天煤矿砂岩岩石及节理室内试验确定力学参数,采用块体离散元软件3DEC内置FISH语言编制程序,实现基于持续屈服节理模型的节理直剪数值试验,研究节理粗糙度、初始摩擦角和基本摩擦角差值对剪切强度的影响。研究表明:采用持续屈服节理模型的节理面数值剪切试验能反映节理剪切应力随剪切位移变化的4个阶段,即曲线上升—峰值—软化—残余应力阶段;与室内试验结果相比,持续屈服节理模型能较好地表征节理剪切峰值强度及峰值强度前剪切应力与剪切变形的非线性关系,且能较好地反映峰值强度后应变软化及残余强度等节理面力学性质;随粗糙度增大,剪切峰值强度按幂函数增大;随摩擦角差值增大,节理剪切峰值强度线性增大。     

拐点的定义及拐点与极值点的不重合性

拐点是数学的重要概念之一 ,定义应该准确 .但有的教材并非如此 ,本文指出了教材中对拐点的不充分定义 ,并证明了拐点与极值点的不重合性     

Anstrengungshypothesen für Polymerwerkstoffe

Zusammenfassung Anstrengungshypothesen für Konstruktionswerkstoffe werden oft aus Annahmen über die für die Werkstoffanstrengung maßgeblichen Kenngrößen aufgestellt, durch experimentelle Ergebnisse über den Fließbeginn des Werkstoffs überprüft und formal auf einen beliebigen Beanspruchungszustand übertragen.Anstrengungshypothesen für polymere Konstruktionswerkstoffe können aus der Theorie des plastischen Potentials gewonnen werden, nach welcher der Fließbeginn des Werkstoffs durch eine Kombination der angelegten Spannungen allein hervorgerufen wird. Das Potential wird aber für den allgemeinen Fall der Anisotropie zur Regulierung der bei Kunststoffen festgestellten plastischen Kompressibilität als Funktion des Spannungstensors angesetzt. Zur Berücksichtigung des Bauschinger-Effekts werden statt der Lastspannungen Gesamtspannungen eingeführt, die als Superposition aus Last- und Eigenspannungen ermittelt werden. Für den Sonderfall der Orthotropie erhält man so 15 unabhängige Stoffwerte, die am exaktesten aus einachsigen Grundversuchen ermittelt werden. Durch Berücksichtigung einer Teilbedingung für plastische Volumenkonstanz kann eine weitere Reduktion der Anisotropiekoeffizienten vorgenommen werden. Der Übergang von der Anisotropie zur Isotropie liefert eine Fließbedingung, in der die zweite Invariante des Spannungsdeviators eine ungerade, nichtlineare Funktion des hydrostatischen Spannungszustandes ist. Als Sonderfälle folgen aus diesem Kriterium die lineare Bedingung von Drucker und Prager sowie der von Misessche Ansatz.

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Summary This paper uses as a starting point the plastic potential for pressure-dependent anisotropic solids. It is proposed that the yielding of an anisotropic material is governed by the distortion tensor of rank 4 and the translation tensor or rank 2. The translation tensor introduced corresponding to residual stress describes both the initial strength differential effect and the Bauschinger phenomenon. The proposed potential leads to an orthotropic yield criterion which seems more fundamental than the Hill condition, even if further modified to account for the pressure dependence of yielding.If the solid is isotropic the anisotropic coefficients can be taken as a linear combination of the isotropic tensor of order 2. The corresponding isotropic potential leads to the non-linear and the linear pressure-dependent von Mises criteria.The yield locus studies of both orthotropic and isotropic polymers support the proposed plastic potential in its prediction of the macroscopic yielding of pressure-dependent solids.

Mit 6 Abbildungen und 1 Tabelle     

拉,压模量不同材料的球孔扩张问题

本文推导了抗拉、抗压模量不同材料的球孔扩张时的应力及位移的计算公式,并运用所推导的公式分析了材料的拉压模量不同时对球孔扩张时的应力、位移及塑性区开展规律的影响,并得出了一些有益的结论。