梯形重力坝的应力函数解及其有限元验证

弹性力学教材中通过取三次多项式应力函数给出三角形横截面的重力坝应力场,但工程中重力坝的横截面几乎均为梯形,其坝顶并非三角形尖顶。将应力函数的半逆解法与锲形体的应力函数相结合,寻找出适用于梯形重力坝的应力函数,根据梯形重力坝力的边界条件,并利用圣维南原理,给出了梯形重力坝的应力场解析式。用有限元计算给出了梯形重力坝应力场的数值仿真结果。应力场解析式与有限元仿真结果非常吻合,说明了梯形重力坝应力场解析式的正确性。梯形重力坝应力场解析式对水利工程中重力坝的结构强度及设计具有重要的理论指导意义和应用价值。

     

立方晶粒正交金属板材微结构系数的超声测量

多晶体的晶粒取向分布可通过取向分布函数(orientation distribution function,ODF)表示,取向分布函数(ODF)可在Wigner D函数基下展开,其展开系数称为织构系数。利用Clebsch-Gordan表达式可推导出立方晶粒多晶体材料的弹性张量显表达式。对于立方晶粒正交板材,其弹性张量中包含3个材料常数和3个织构系数,根据这3个织构系数与超声波速间的关系式,通过超声波实验来测出这3个织构系数。     

基于Voigt模型和Reuss模型的三方晶粒各向异性集合的弹性本构关系

多晶体材料的宏观力学性质与晶粒的化学成分和多晶体的微结构（晶粒的尺寸、取向分布、边界结构）有关，研究多晶体微结构与材料宏观力学性质的关系具有重要的理论意义和工程应用背景。利用三方晶粒的D3对称性给出了三方晶粒的弹性本构关系，通过引入ODF描述多晶体材料的取向分布，基于Voigt模型和Reuss模型分别找出带有织构系数影响的三方晶粒任意集合的多晶体材料弹性本构关系上、下限。     

A SELF-CONSISTENT ANALYSIS FOR COUPLED ELASTOPLASTIC DAMAGE PROBLEMS

I.IntroductionInajointpaper[l],theconstitutiveequationsofelastoplasticmaterialswithellipsoidalvoids(inclusions)bavebeenestablished,butneitherdidwethereconsidertheruptureanddamagecriterionofelastoplasticmaterialswithvoidsnorwediscussedtheevolutionofvoids.Inthispaper,wewillsolvetheseproblems.Continuumdamagemechanicsisbasedonthethermodynamicsofirreversibleprocessesandtheinternalstatevariabletheory.Inthisconnection,alotofworkaboutdamagemechanicsisfocusedonelasticdamagemechanicsforbrittlematerials…     

关于Cauchy平均转动的直接积分赋值

表明了通过直接积分途径同样可以求得变形体中局部大转动问题的Ｃａｕｃｈｙ平均转角的解析表达式，解答了Ｔｒｕｅｓｄｅｌ和Ｔｏｕｐｉｎ的经典名著中的一个基本疑难     

立方晶粒正交板材瑞利波速与织构系数的关系

正交板材是由大量微小晶粒组成的正交多晶体材料,而多晶体中晶粒的取向分布(可通过取向分布函数中的织构系数来描述)影响着多晶体材料的力学性能,也必然影响着瑞利波的传播速度。将多晶体材料的织构系数引入到弹性张量中,通过特征值办法,采用线性化处理,推导出立方晶粒正交板材的瑞利波速与织构系数的关系式,在此基础上可通过正交板材瑞利波速的测量获得织构系数,并与通过超声横波纵波测得结果相比,吻合很好。     

A self-consistent analysis for coupled elastoplastic damage problems

Based on irreversible thermodynamics and internal state variable theory, the volume-averaged Clausius-Duhem inequality is presented. In contrast to former investigations on damage-elastoplasticity, our evalustions are founded on the volume-averaged field equations of the analyzed elements and the self-consistent method. Hence, our results not only include the influence of void shapes but also consider the interaction among voids. Further, previous work about coupled elastoplastic damage problems only takes into account small initial void volume fractions. Our work, however, will be able to deal with elastoplastic damage problems with larger initial void volume fractions. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (19762002) and Natural Science Foundation of Jiangxi in China     

六角晶粒各向异性多晶体弹性本构关系的一般形式

金属多晶体材料是大量微小立方晶粒或六角晶粒的集合体,晶格结构的各向异性导致晶粒弹性性质的各向异性,也使得六角晶粒多晶体的弹性性质与晶粒取向分布有关。多晶体的晶粒取向分布可由取向分布函数(ODF)描述,ODF在Wigner D-函数基下展开成级数形式,其展开系数为织构系数。基于     

包含应力一次至三次项的正交金属板材屈服函数

采用各向异性塑性张量来描述屈服函数,利用各向异性塑性张量的主、次对称性,并加入无迹条件与板材正交性条件,给出了适用于正交金属板材的包含应力一、二、三次项效应的三次应力屈服函数。相比于Hill屈服函数,新建立的屈服函数多了应力的一次项和三次项,能够更好地反映金属板材     

包含主应力方向效应的Hosford正交材料屈服函数

对于描述正交金属板材屈服和塑性变形行为而言,Hosford比Hill屈服函数更具有适应性。但Hosford屈服函数要求三个主应力方向与板材的轧制方向（RD）、横向（TD）和法向（ND）一致,导致其使用不便。因此本文引入方向函数,将方向函数泰勒展开到方向的六次项,提出新的包含主应力方向效应的广义Hosford正交金属材料屈服函数。当时n=2,广义Hosford屈服函数可退化成Hill屈服函数。实验证明,利用包含主应力方向效应的Hosford正交材料屈服函数计算出的值、值和屈服应力与实验结果都高度吻合。此屈服函数包含11个参数,形式较简便,更具一般性,为研究金属材料的力学性能奠定了理论基础。