粘弹性物体非定常热应力的计算

考虑到材料的热粘弹性质和物体的非定常温度场分布并依据变温粘弹性松弛型本构物论和有限元方法，编写出适用于各种热粘弹性材料在变温过程中热应力、热变形计算的空间有限元程序。数值计算结果表明，本算法计算精度高。     

拉压弹性模量不同厚壁球壳的弹性解析解

由于很多均匀压力作用下的厚壁球壳都是拉压弹性模量不同材料制成的,所以采用弹性理论研究了均匀压力作用下的拉压弹性模量不同厚壁球壳的变形问题,推导出了拉压弹性模量不同厚壁球壳的应力公式.利用拉压弹性模量不同厚壁球壳的应力公式并结合奠尔强度理论确定了拉压弹性模量不同厚壁球壳的壁厚.算例分析表明,对于均匀压力作用下的拉压弹性模量不同厚壁球壳的计算,采用拉压弹性模量不同弹性理论更为合理.     

线性强化材料厚壁球壳的统一自增强分析

运用统一强度理论对承受内压的线性强化材料的厚壁球壳进行了自增强分析，得到了适用于多种材料的厚壁球壳弹性区与塑性区的应力分布、残余应力分布及合成应力分布的统一解析式。并根据厚壁球壳的安定性条件和合成应力分布分析得出了最佳弹塑性半径和最佳自增强内压的统一解析解。     

重力铸造条件下获得厚壁球铁件致密组织的控制方法

较为详细地介绍了如何在重力铸造条件下获得厚壁球铁件致密度组织这一课题开展的研究内容。针对日益开始清晰的厚壁球铁件凝固特性，提出了获得其致密组织的较为系统的工艺设计思想；以作者主持完成的典型的生产实例验证了控制方法的有效性，并在此基础上讨论了控制方法的拓展途径。     

冷轧辊热应力的计算

本文提出了确定冷轧辊的非定常热应力的方法.根据轧制过程中冷轧辊横截面所产生热应力的特点,即由轧辊辊身外表面与内孔表面间的温度差,并且通过一定的变换,将非定常温度场转换成定常热应力问题,给出了计算空心冷轧辊非定常热应力的公式.计算结果表明,这些公式应用时较为简便,为冷轧辊热强度设计提供了理论根据.     

有限大板单边裂纹非定常热弹性应力强度因子的分析计算

本文用有限Fourier变换方法,导出了有限大板单边裂纹表面无热耗散时非定常的温度场,并应用热应力函数法求得裂纹尖端热应力强度因子。     

不同拉压模量厚壁球壳的弹塑性分析

基于理想弹塑性模型,对拉压模量不同的厚壁球壳进行弹塑性分析.在不同内压作用下,对厚壁球壳进行了弹性分析、弹塑性分析,最后进行塑性极限分析,并求解厚壁球壳各个状态下的应力及位移的大小.分别讨论了弹塑性边界位置不同时,球壳内壁开始屈服的弹性极限压力及球壳整个截面完全屈服的塑性极限压力.     

压力容器分析设计中基于“处理面” 的等效线性化方法

从球形压力容器在内压作用下的解析解出发进行分析，指出在现有著作和规范中，直接对沿壳体厚度变化的应力表达式沿壳体厚度的一条“处理线”进行一维积分求解厚壁球壳壁上的薄膜应力和弯曲应力的方法在概念上不够准确，会导致一定的额外误差。由此提出了在壳体的环形截面区域的一个“处理面”上进行二维积分来求解壳壁上的薄膜应力和弯曲应力的方法，在概念上是准确的，能够避免“处理线”法导致的额外误差。通过一个受内压厚壁球壳的弹性解析计算，说明新方法比原方法有明显的改进。     

大型封头成形工艺的模拟研究

本文采用刚塑性有限元数值模拟和物理模拟方法对大型厚壁球型封头成形工艺进行了较深入的研究，分析了封头成形过程中的塑性变形规律及主要工艺参数，并得到了较优的模具结构参数值，为封头成形工艺及模具设计提供了有价值的参考。     

Oldroyd B型流体的有限元解的存在唯一性

对于遵循Oldroyd B型本构律的非定常粘弹性流体流动问题,提出了一种稳定的有限元方法.同时,利用Brouwer不动点定理证明了逼近方程解的存在唯一性.     

Theoretical solution of a spherically isotropic hollow sphere for dynamic thermoelastic problems

The separation of variables method was successfully used to resolve the spherically symmetric dynamic thermoelastic problem for a spherically isotropic elastic hollow sphere. Use of the integral transform can be avoided by means of this method, which is also appropriate for an arbitrary thickness hollow sphere subjected to arbitrary thermal and mechanical loads. Numerical results are presented to show the dynamic stress responses in the uniformly heated hollow spheres.     

空腔球体热冲击问题的一种求解方法

空腔球体内温度发生突然变化时，球体内各点将同时呈现动应力。由于应力波在内外边界处的反射效应，这时将在空腔球体内产生很高的动应力。该文利用一种解析方法求解空腔政治协商会议体内的热动应力的响应和分布规律。     

高强度钢板热成形性预测研究进展

高强度钢板热冲压成形是实现车身轻量化、保证安全性的重要途径,近年来得到汽车和钢铁工业的广泛关注与应用。由于高温工况的引入,高强度钢板的力学行为表现出明显的应变率和温度相关性,为准确评价板料的热成形性带来了挑战。概述了热冲压技术的工艺特点,从热成形极限实验和理论预测两方面展开讨论,介绍了国内外学者的相关研究工作,分析了应变成形极限方法存在的不足,引出了基于损伤力学理论的板材成形性评价方法,分别介绍了连续介质损伤和细观损伤理论在板材成形性方面的若干研究,以及材料损伤参数的识别方法。结合热冲压技术的工艺特点,指出热冲压高强度钢的损伤研究应采用实验、理论及数值仿真相结合的方式,并充分考虑温度、加载速率以及应力状态对损伤演化的影响。本研究可为完善损伤理论在金属板材热冲压中的应用提供借鉴。     

基于等效龄期的钢管拱内混凝土硬化过程热应力

为揭示大直径钢管拱内混凝土硬化过程中力学性能增长的温度依赖性因素对组合结构热力作用效应的影响机理,采用有限元程序模拟钢管拱内混凝土的水化热传导过程,并与实测温度场数据进行对比,随后基于等效龄期法考虑其对管内混凝土弹性模量增长的影响,在此基础上结合热弹性力学理论得到了硬化过程中组合结构热应力的变化规律,并与未考虑温度依赖性影响的计算结果进行比较分析.结果表明,水化热温度场加快了管内混凝土硬化过程中弹性模量的增长速度,进而导致混凝土温度应力明显增大,截面径向、环向以及纵向温度应力增幅分别可达1.3倍、1.3倍和1.4倍,但对钢管应力的影响可忽略不计.因此,在分析大直径钢管拱内混凝土硬化过程中的热力作用效应时,必须考虑水化热温度场对管内混凝土弹性模量增长的影响.     

Optimization of axial symmetrical FGM under the transient-state temperate field

A numerical procedure for analyzing the temperature distribution in a hollow axisymmetric cylinder, made of functionally gradient material (FGM), was investigated. Based on the thermal elasticity theory and the arbitrary difference precise integration (ADPI) method, temperature distribution through the FGM cylinder in the ring section under a transient-state temperature field was developed and presented. A genetic algorithm (GA) was applied to the thermal stress optimal design of an FGM hollow cylinder, and as a result, the minimum thermal stress distribution in the FGM cylinder was obtained. A corresponding numerical procedure regarding to a ceramic-metal FGM cylinder was performed, and the computational results were discussed.     

热疲劳过程力学行为的数值模拟

采用运动强化模型和热弹塑性理论对轴对称问题的热疲劳过程进行了有限元数值模拟。计算中，采用增量理论模拟热疲劳的循环加载过程，采用初应力法对每一增量步下进入塑性单元的应力应变进行迭代计算，同时考虑了温度对材料性能、蠕变及应变速率的影响。还对４５号中碳钢圆柱形试件进行了同相和异相热疲劳试验。试验与计算表明：利用本文的数值模拟程序计算得出的滞后环与试验结果相吻合。     

网架焊接空心球节点残余应力实测及数值模拟

为了研究焊接空心球节点中管球连接焊趾处残余应力的分布规律和数值大小,采用盲孔法对球面焊趾和管面焊趾处的焊接残余应力进行测定。得到焊接残余应力数值大小和分布规律。并采用Visual-Environment有限元模拟软件得到焊缝处温度场和残余应力场,以及残余应力分布曲线。结果表明:焊接残余应力在整个焊接空心球节点上呈周期性、随机性的特点,两者规律性吻合良好。同时,由有限元分析结果可知球面及管上均存在残余拉应力及残余压应力,并且在整个试件上焊接残余应力处于自平衡状态。研究结果将为后续研究焊接空心球节点网架结构的疲劳性能奠定基础。     

含表面裂纹圆柱壳体的热力耦合效应

应用有限元方法对热-力耦合作用下含表面裂纹的圆柱壳体进行了分析计算,得到了局部加热条件下圆柱壳体结构的三维温度场以及热-力耦合作用下圆柱壳体结构三维断裂情况的数值模拟结果,所得结果说明温度升高使裂纹趋向闭合,这于实际情况是相符的.     

量热器法测定焊接熔池温度

用量热器法测量了低碳钢手工电弧焊时熔池和熔滴的温度,对熔池倾倒装置进行了改进,用此装置测量了不同焊条、不同焊接规范时的温度数值,对所得结果进行了分析。     

考虑温度作用下的半刚性沥青路面的疲劳断裂分析

在断裂力学理论的基础上,采用耦合热应力分析的方法借助三维有限元模型,研究分析了大温差作用下基层带裂缝半刚性沥青路面结构的应力强度因子,并与行车荷载作用下的实验结果进行比较分析。研究表明,随着裂缝长度的增加和实验温度的降低,张开型应力强度因子和剪切型应力强度因子不断增加;与行车荷载相比,低温大温差对路面破坏影响更为严重。研究测算结果显示,本研究对沥青路面疲劳寿命的估算预测方法与实际更为接近。