平面应力状态分析的一种新方法

目前力学教材有关平面应力状态的分析方法有两种,分别是解析法和图解法。解析法计算的结果精确,但其公式繁杂难记,主应力方向与主应力之间关系不好确定,且不适用于非矩形单元体;应力圆法虽然方便操作,但计算结果精度差。为此,基于上述两种分析方法,提出一种求解平面应力状态的新解法,该方法具有公式易记、计算精度高、主应力方向便于确定、且适用于各种单元体的优点。     

浅议构件的平面应力状态分析—主应力大小和方向

通过对基本构件的平面应力状态分析,从理论教学、实践和设计等方面进行了综合论述,提出了平面应力状态的主应力大小和方向的计算,判别方法,解决了主应力的方向不易确定的应力状态分析问题。     

应力状态分析——三向拉(压)时斜截面上的应力

从受力构件某点处取出以主应力表示的三向应力状态出发求任一斜截面上正应力和剪应力的解析法和图解法。在图解法中作了探讨,提出“混合法”比较简单。     

确定平面应力状态主应力方向的四个解析法

本文综合应力圆和解析法求平面应力状态主应力方向的两种方法,从不同的角度提出了四种由主平面方位角公式直接确定主应力方向的方法。     

基于MATLAB与Visual C++实现主应力的编程求解

基于应力张量在坐标变换下的相似性原理，论述了VC＋＋环境下利用MATLAB计算引擎实现一点应力状态主应力及应力主方向的计算方法。     

复杂应力状态下土体有效动强度指标的确定

基于俞茂宏统一强度理论,研究了砂土在复杂应力状态下的动强度及其指标确定的新方法,考虑到动荷作用的特点,把动应变和极限平衡理论有机地联系起来,提出了考虑中间主应力的双剪动态极限平衡概念,探讨了它在砂土液化中的应用,并给出了确定有效动强度指标的方法,得出了基于双剪动态极限平衡法求得的有效动强度指标不是常数,而是随三向应力状态,不同的破坏标准而变化的结论,这种方法不仅适用于砂土,而且也适用于粉土。     

考虑中间主应力与约束损失的深埋圆形隧道围岩特征曲线分析

提出基于统一强度理论和非相关联流动法则,推导同时考虑中间主应力和约束损失两种因素作用下的围岩弹塑性应力-位移解析解.结合算例,分析中间主应力和约束损失对围岩特征曲线的影响规律.结果表明:考虑中间主应力的影响,能够充分发挥围岩的强度;考虑约束损失的影响,计算得到的围岩塑性区径向位移值减小,说明在利用围岩特征曲线进行支护设计时,同时考虑以上两种因素,能够取得较好的经济效益.     

平面应力状态下判断主应力方位的新探索

在平面应力状态下应用解析法判断主应力的具体方位，尚存在某些矛盾和欠缺，本文以剪应力引起单元体变形的观点，可以简洁而确切地判断主应力所在平面的方位。     

确定主应力方向的一种解析方法

探讨了确定主应力方向的一种新方法,该方法运用高等数学的极值理论确定主应力方向．方法简便、易于掌握,不但节省工作量,还可加快确定速度．这种简单方法非常有效实用．本文给出了这种方法的理论依据,并加以应用。     

隧洞围岩应力开挖扰动特征与规律研究

以锦屏二级水电站引水隧洞为研究实例,对引水隧洞掌子面推进过程中的围岩应力状态和主应力轴变化规律进行了研究.分别通过地质数据处理中的"极点图"表现方法和断裂力学应力状态参数应力三维度,来描述主应力轴的旋转变化规律和应力状态变化规律.研究表明,随着掌子面推进,掌子面前方的围岩主应力轴方向调整具有一定共性,均表现为最大、最小主应力以一定交角指向临空面,中间主应力近似平行临空面,隧洞围岩应力状态由三轴受压状态转化至双轴压缩或单轴压缩状态.最后,根据应力三维度随开挖进尺的变化关系和空间分布特征,将隧洞围岩开挖应力扰动区分为强应力扰动区和弱应力扰动区,分析了各扰动区的应力扰动特征和规律,相关结论与认识对于围岩开挖扰动研究具有较大的理论和工程意义.     

判别主方向的剪应力指向判别法

采用剪应力指向判别平面应力状态两个主应力与主方向之间的对应关系，无需记忆任何规则或约定，直观且准确。     

Hoek-Brown岩体非线性强度的线性化方法

以瞬态摩擦角φi为中间变量详细推导Hoek-Brown准则的τ-σ关系.根据Hoek-Brown准则的τ-σ关系,推求Hoek-Brown准则下最小单元安全系数所对应的截面位置,并认为该截面为岩体发生临界破坏时的破坏面.根据岩体发生临界破坏时的破坏面位置以及作用于该面上的正应力和剪应力求得岩体在发生临界破坏时所受到的最小主应力σ3.通过搜寻计算模型范围内每一种材料中所有单元临界破坏状态下的最小主应力σ3找出每一种材料中最小主应力区间.采用最小二乘法推导通用Hoek-Brown准则在任意最小主应力区间范围内的等效Mohr-Coulomb参数.采用本文中建议的线性化方法和Hoek-Brown准则强度折减法对一边坡算例进行计算.结果表明:当每一种材料的最小主应力区间划分得越细,通过等效Mohr-Coulomb参数求得的边坡安全系数和破坏面位置与通过Hoek-Brown准则强度折减法获得的结果越接近.     

拉压不同模量弹性结构分析中的对称性问题

基于对称和反对称问题中应力和位移分量满足的必要条件,分析了主方向上应力状态的对称和反对称特点,并用算例加以验证。研究表明材料的非线性导致拉压不同模量弹性结构的主应力的反对称性改变而对称性仍旧保持;同时,将复杂问题分解为对称和反对称问题并通过叠加原理获得解答的方法也会失效。由于不同模量弹性理论将其本构关系建立在主方向上,因此基于主方向的应力状态分析是研究的关键。     

二向应力状态的矢量应力圆法

本文介绍二向应力状态的另一种解法——矢量应力圆法。该方法是以力的平衡方程为基础求力,并画出单元体所受外力的矢量图,从该图上可量出所求斜截面上力的大小和方向,从而应力的大小和方向即可求得。在某些情况下比用材料力学中的解析法或图解法更快些,且更易于想象。     

应用PC-1500计算机作共轭剪节理的主应力轴图解

在探索构造形变与应力状态之间的关系时，可借助点上具有代表性的共轭的两组剪节理（或 张节理等）面产状，确定主应力轴的方向、大小及剪切角．用ＰＣ—１６００袖珍计算机具有在２分钟 内自动完成主应力轴分析图解和计算的功能，从而代替费时、麻烦的手工操作．本文阐明： （１）应用赤平极射投影原理作主应力轴分析图解和计算的方法、原理； （２）源程序的设计及其应用说明； （３）手工操作与计算机编图、计算的结果图示对比及误差评述。由此得出结论：应用ＰＣ－１５００计算机实现编图、计算自动化，具有速度快、精度高的优点，是构造地质工作者的得力助手。     

平面应力状态最大主应力方位的两种判定方法

通过对平面应力状态下斜面上正应力公式的分析，提出了最大主应力方位的两种判定方法。     

考虑主应力方向影响的正交各向异性土体强度

利用材料组构与应力主轴的方向关系,对椭圆型角隅函数进行修正并引入到Mohr-Coulomb准则,建立了一个适用于正交各向异性土体的三维强度准则.通过所建立的准则,推导了考虑主应力轴方向变化影响的土体峰值应力比与中主应力比关系的计算公式,获得了土体峰值内摩擦角随中主应力比及大主应力偏转角的变化特性.通过与不同沉积面角度条件下的三轴试验及空心圆柱扭剪试验结果对比表明,理论公式预测的内摩擦角与试验结果一致.     

基于统一强度理论的隧洞弹塑性应力解析

基于统一强度理论对第一主应力为径向应力及环向应力2种情况进行弹塑性应力分析,推导得出了围岩应力及塑性区半径计算公式。隧洞围岩有完全弹性状态、最大主应力为径向应力的弹塑性状态及最大主应力为环向应力的弹塑性状态3种状态,隧洞弹塑性分析时,首先判断围岩所处状态,进而选择正确的公式进行计算。分析结果表明中间主应力有利于围岩充分发挥其强度潜能,从而提高隧洞围岩稳定性,而且中间主应力系数越小,围岩稳定状态对中间应力敏感度越高;当洞内压力小于第二临界应力时,增大洞内压力有利于提高围岩稳定性,而当洞内压力大于第二临界应力时,则围岩稳定性随洞内压力增大而降低。     

平面应力应变分析的主应力和主应变

提出平面应力应变分析主应力和主应变方向确定的剪应力变法,与传统的方法相比简便、直观并易于掌握。     

内齿轮轮齿齿面上的弯曲危险点及其主拉应力的确定

本文首先给出了确定渐开线直齿内齿轮轮齿齿面上的弯曲危险点位置的解析法和图解法、然后籍助于楔理论建议一个确定拉伸侧危险点主拉应力的计算(拟楔法).文中给出了数字例子,并与R.B.Heywood、B.Kelley和R.Pederson所建立的短悬臂体公式的计算结果作了比较.通过讨论,指出了近年来在设计人员中广为流传的文献关于内齿轮的弯曲强度计算方法是值得商榷的.