钢制压力容器筒体中的残余应力

应用弹塑性理论分析了钢制压力容器简体在制造成型时产生的残余应力，指出按中径公式设计时不应忽视残余应力，建议将简体由四周向水压试验应力控制在０．８［σ］之内．     

定模动辊变截面辊弯成形有限元仿真与应用

通过理论分析定模动辊变截面辊弯成形装备结构组成、受力情况和运动过程,构建装备等效简化模型,选用有限元动力学显示算法,通过ABAQUS有限元仿真软件对淬火延性钢QP980五道次变高度定模动辊辊弯成形过程展开仿真分析,获得辊弯成形的基本工艺参数,分析等效应力应变规律以及轧辊成形力与成形力矩的大小及方向变化,提取五道次轧辊成形力矩代入装备机电耦联系统动力学微分方程组进行求解分析,为优化装备提供可靠的性能参数。     

板料轴对称成形的全过程分析

利用塑性平面应力问题的准确求解方法，对板料拉延时的弹塑性和完全塑性变形阶段凸缘变形区的应力和变形情况进行了全过程分析，提出了不同变形阶段的成形条件．强调了平面应力问题的椭圆屈服轨迹图在深入分析板料成形问题时的重要作用     

热冲击条件下倒装封装焊点的裂纹生长研究

【目的】研究热冲击条件下倒装芯片封装焊点裂纹的萌生和扩展。【方法】采用有限元模拟法分析封装体的形变，获取累积应变能密度及应力分布与变化情况，同时结合试验结果进行验证。【结果】在热冲击条件下，裂纹会先出现在焊点的最外侧且在焊盘与焊料的交界处，此位置累积塑性应变能密度和塑性应力最大。【结论】高累积塑性应变能密度和应力会造成焊料和焊盘界面上产生应力集中，并发生形变，导致裂纹在该外侧界面上萌生，并沿着界面向内扩展，最终焊点因产生裂纹而失效。试验结果与模拟分析结果一致，进一步验证了模拟结果对裂纹生长的合理性。     

数据驱动的大型回转窑支撑系统数值模拟研究

回转窑是氧化铝生产的核心设备,由筒体、托轮、轮带、挡轮和传动设备等组成,是复杂的超静定运行系统。筒体是整个系统的主要支撑部件,物料的物理、化学反应均在筒体内完成,回转窑筒体的运行状态直接影响物料的烧成程度。基于超静定连续梁模型和赫兹理论,本文将筒体视为简支梁,对各挡位支撑力进行求解,并定义筒体当量密度来处理整个筒体的重力,将传统力学方法求得的支撑力与ANSYS求解的支撑力进行比较,为ANSYS分析提供理论支持,综合考虑多个附件的荷载对筒体刚度造成的复杂影响,依据筒体的应力图、变形图来确定其危险截面,根据应变云图结果,确定变形量最大的挡位,保证筒体稳定运行,为回转窑结构设计优化提供参考。     

陶瓷金属热障涂层组合筒的热弹塑性极限分析

对热障涂层组合筒进行了热弹塑性极限分析,导出了热弹塑性应力分布的计算式,分别就基体内层开始进入塑性及整个基体完全处于塑性两类极限状态下,得到了极限温差,并就 Ｚｒ Ｏ２ Ｔｉ － ６ Ａｌ－ ４ Ｖ 陶瓷热障涂层给出了计算结果,为热障涂层材料设计时参数的优化奠定了理论基础．     

低温下船用钢材弹塑性曲线研究

【目的】分析不同低温下船用钢材单向拉伸应力-应变关系，对低温下船用钢材弹塑性曲线进行研究具有深远意义。【方法】选用EH36钢作为试验材料，对试件进行三种低温下的单向拉伸试验，在对试验数据进行分析后，采用弹性-幂次强化模型本构关系进行拟合，对比不同温度下单向拉伸应力-应变曲线。【结果】对EH36钢在不同低温下的单向拉伸应力-应变曲线进行分析，发现屈服强度和塑性应变随温度的降低而提高。【结论】EH36钢塑性强化参数采用有效塑性应变，计算得出预加应变时逆向加载的一维应力-应变关系，为此材料力学特性的研究提供参考。     

论流变断裂学的理论基础Ⅱ——粘弹正交各向异性和裂纹尖端弹粘塑性衰坏区

在本文,假设材料对于因裂纹扩展而发生的应力和应变变化是线粘弹性的。应用Sobotka的二维流变模型,推导出由材料非匀质性引起的具有流变效应的非对称剪切形变本构方程。其次,建立了粘弹性裂纹体裂纹尖端衰坏区弹粘塑性边界值问题的解的变分法。衰坏区的粘塑特性取决于局部粘塑性势,此局部粘塑性势确立了广义塑性应变率与广义应力间的关系。提出了容许应力历史空间内广义应力场的几何结构。这种结构直接包含广义应力历史的极值原理。这里,用广义应力和应变历史列出了边界值问题的公式,并给出解的存在的充要条件。     

基于Mises屈服条件的外压圆筒自增强研究

为了更加准确地确定超应变度,基于米赛斯(Mises)屈服准则,建立了外压圆筒应力方程.在此基础上,按卸载定理分别建立了受外压与受内压圆筒自增强方程,通过对当量应力求解,获得在弹性阶段与塑性阶段产生屈服的规律,并与按屈雷斯加(Tresca)屈服条件导出的方程进行了比较.研究表明,外压圆筒的弹性及塑性应力方程与受内压圆筒状态时方程不同,自增强处理后的残余应力大小也有差异,而且按米赛斯屈服准则的残余应力分量比按屈雷斯加屈服条件的残余应力分量大.但由于内外压圆筒的残余应力的当量应力形式是一样的,所以两个强度理论导出的结果在许多地方相同.     

最小功耗原理的有限元法

固体力学的有限元法几乎都以变分原理为基础,但这些变分原理常常对材料的应力、应变关系有所限制.最小功耗原理的变分原理未对材料的应力、应变关系附加任何限制.以此为理论基础,提出了一种新的有限元方法,给出了计算公式.算例结果正确,表明该方法是有效的.最小功耗原理的有限元法可求解不同应力、应变关系的结构分析问题,求解范围扩大,从而将弹性、塑性及流变理论问题统一起来.     

钒元素对压力容器用低合金铬钼钢力学性能的影响

通过对2．25Cr1Mo、2．25Cr1Mo0．25V、2．25Cr1Mo0．3V3种不同类型的铬钼钢进行化学分析、冲击韧性试验和拉伸试验，就钒元素对压力容器用低合金铬钼铜的力学性能的影响进行了探讨．结果表明，铬钼钢中随着钒元素的加入和含量的增加，晶粒得到明显的细化，抗拉强度由570MP提高至620MP，伸长率由27％变为24％，冲击功由270J提升至330J，材料的强度和韧性得到明显提高，但是塑性随着钒元素的加入和含量增加而略有下降．试验结果为大型厚板压力容器的制造提供了参考依据．     

焊接桁架节点板应力的有限元分析

在工程实际中桁架杆件以角钢、槽钢、工字钢以及冷弯薄壁型钢为主,为了使桁架的节点连接更加可靠,在大多数情况下采用节点板的形式。由于桁架中节点板受力复杂,影响因素很多,由节点设计引起的安全事故比例很高,因此节点板受力性能的分析及节点板设计非常重要,而现行设计规范没有明确给出钢桁架节点板的设计方法。对于桁架尤其是大型桁架的设计,在满足整体承载能力的条件下,必须使节点板的设计满足整体的强度要求。研究针对几种不同截面的杆件对节点进行有限元分析,再结合有关工艺和规范,为工程实际中合理的节点设计提供依据。     

聚合物应力松驰行为的过应力模型

在室温下对HDPE材料进行控制位移的实验,结果表明：在加载条件下进行应力松驰,应力随时间的增长而减小;而卸载条件下的应力松驰过程中,若反向应变较小;则应力随时间而减少,当反向应变较大时,应力随时间而增加,这种现象不能用非线性弹性理论进行解释,运用Krempl提出的过应力模型对聚合物在加卸载条件下的应力松驰行为进行了合理的解释。     

超导薄膜在垂直磁场作用下的应力应变分布

研究主要分析了YBCO高温超导薄膜在垂直磁场作用下的应力、应变分布规律。基于Bean临界态模型,并且在超导薄膜仅受外加磁场的作用下,分析了超导体内产生感应磁场与电流密度的关系,由此推导了YBCO高温超导薄膜在外加磁场作用下的应力应变表达式,使用Origin、Matlab程序做出了应力应变分布图。结果表明:超导薄膜在外加磁场的作用下其应力应变主要分布在薄膜的两侧;同时发现在外加磁场逐渐增大的过程中,薄膜的应力应变极值会随着增大。     

基于弹性地基梁法的沉陷区埋地管道应力变形分析

场地的不均匀沉降是导致管道破坏的主要原因之一。对沉陷作用下埋地管道进行研究分析,将管道跨越区分为沉陷区和非沉陷区,非沉陷区管道的变形可利用弹性地基梁模型模拟推导出其挠曲线方程,沉陷区管道变形可模拟成三次曲线方程,然后利用边界条件,求得沉陷区管道的内力和位移方程。最后通过实例分析表明:管道的最大应力位于沉陷区与非沉陷区交界面处,且沉陷区管道的最大应力主要由管道内压产生的轴向应力与沉陷作用产生的弯曲应力和轴向应力共同组成,非沉陷区管道主要承受内压产生的轴向应力,故管道内压的影响必须考虑;沉陷量、沉陷区宽度、管径、埋深是影响沉陷区管道变形的主要影响因素,沉陷量、沉陷区宽度的影响最大,而埋深主要影响管道的轴向应力,对弯曲应力基本无影响。     

圆钢管混凝土柱在轴压下的局部屈曲

假设核心混凝土刚性很大,通过压杆和圆柱壳2种模型,假定了位移函数的三角函数形式,用能量法求解圆钢管混凝土柱在轴压下局部屈曲的临界载荷和临界应力,2种方法得到的计算结果相同.结果表明,核心混凝土的存在大大提高了钢管管壁抵抗局部屈曲的能力.     

钢桥疲劳裂缝的红外热成像无损检测

利用裂缝尖端应力集中的特点,提出一种钢桥疲劳裂缝无损检测方法.从理论上建立钢结构表面温度变化与其应力之间的本构关系模型,在实验中采用红外热成像法测试构件孔边畸变温度,计算构件相应点处的畸变应力,确定构件裂缝.以带孔平板为例,应用上述模型分析了周期荷载作用下圆孔周边点的应力和表面温度之间的关系.实验结果显示,当t=0.05 s时,圆孔左右节点温度降低达到最小值,上下节点温度升高达到最大值;当t=0.15 s时,左右节点温度升高达到最大值,上下节点温度降低达到最小值.实验结果符合理论模型,表明该检测方法可行.     

钢框架腹板开孔型节点脆性断裂分析

焊缝裂纹是断裂问题分析中一个重要组成部分,其中对带裂纹的新型钢节点分析是近几年的趋势.针对梁腹板开圆孔的节点形式,利用J积分理论,模拟了焊缝裂纹尖端的应力应变场.分析结果表明：裂纹尖端处的J积分在一定范围内与圆孔直径D成正比,与梁弱轴的回转半径成正比,然而与圆孔中心至柱翼缘的距离d无关.此外,方钢柱节点的承载能力和局部稳定性明显优于工字钢柱节点.     

对材料许用剪应力的研究

指明了对于同一种塑性材料,剪切变形的许用剪应力相对于扭转变形及弯曲变形的许用剪应力是偏高的,认为这种现象与材料内部存在缺陷有关.     

内压碟形封头应力的理论与试验研究

在理论分析的基础上对一内压薄碟形封头进行了应力试验分析，探讨了计算公式的正确性，验证了碟形封头的应力计算方法，提出了制作碟形封头时应注意的问题。