基于固有应变的船体板列焊接变形数值预测

采用固有应变有限元法,对船体板列焊接变形进行预测.确定了固有应变加载区域,进行了热弹塑性有限元分析,获得焊接温度场和应变场,提取热弹塑性有限元分析得到的残余应变数据,作为相应加载区域的固有应变值.加载固有应变值,进行结构弹性分析获得板列焊接变形,数值模拟结果可为板列焊接变形预测提供依据.分析了不同的焊接顺序对固有应变加载和结构变形的影响.     

港口机械超大型构件焊接顺序规划研究

针对传统数值模拟方法在预测大型焊接结构的焊接变形时耗时长或不能考虑焊接顺序的问题,提出了可以应用于大型焊接结构变形的新数值模拟法即弹塑性固有应变有限元法.同热弹塑性有限元法与弹性固有应变有限元法比较可知,提出的弹塑性固有应变有限元法通过引入参考温差和屈服强度,可以在快速获得大型构件焊接变形的同时,对焊接顺序与焊接变形之...     

矿用高强度圆环链的力学性能与强度分析

研究23MnNiMoCr54合金钢的力学特性,通过静拉伸试验得到材料载荷-变形曲线,以此为基础对其真实应力-真实应变曲线进行了计算.根据23MnNiMoCr54的弹塑性真实应力-真实应变曲线,利用非线性有限元分析软件ABAQUS进行圆环链的有限元弹塑性接触分析,得到链环的应力场及相关评价指标的计算值.通过开展圆环链的静拉伸试验研究,表明了圆环链弹塑性接触分析结果的有效性,为圆环链的结构设计和优化提供了理论依据,节约了试验成本.     

基于ABAQUS的船体外板火工矫正数值模拟

采用固有应变理论与有限元技术相结合的固有应变等效载荷法,对平板堆焊结构形式进行了焊接变形分析。其中对固有应变的计算,结合了固有应变与焊接变形的关系,推导了固有应变的简化计算公式。给出平板堆焊结构的固有应变区的计算方法,利用ABAQUS有限元模型模拟结果,并且利用固有应变法反向加载于已经变形的模型中,探讨对于火工模拟矫正的固有应变法的可行性。     

线状加热条件下钢板温度场的研究

分析了水火弯板工艺过程的热加工特点，应用移动热源理论建立了在线状加热过程中求解薄板，中厚度板和厚板温度场的数学模型，研究了求解薄板温度场的数值方法，介绍了测量钢板受线状加热时瞬态温度分布的实验方法，给出了薄板温度场的计算和实验结果，为研究水火 板热弹塑性变形问题提供了一定的理论基础。     

基于修正塑性功函数的砂土硬软化本构模型

基于与应力路径无关的修正塑性功函数,提出了一个新的可以考虑砂土变形强度应力路径效应的弹塑性硬化-软化本构模型.模型所采用的与应力路径不相关的修正塑性硬化函数是基于砂土多应力路径平面应变压缩试验结果、经过数学拟合而得到的.文中建议的本构模型属于等向硬化-软化、考虑非关联流动的弹塑性模型.有限元计算结果与室内试验结果比较表明,该模型不仅可以较好地模拟砂土变形强度的应力路径效应,同时也可以模拟砂土变形强度的应力水平依存性、强度的固有结构性各向异性、初始空隙比依存性,以及砂土伴随剪切破坏的软化效应.     

叠层橡胶支座中夹层钢板力学性能试验研究

为深入研究叠层橡胶支座的力学性能,对叠层橡胶支座中的夹层钢板进行了拉伸力学性能试验.结果表明,叠层橡胶支座中夹层钢板在拉伸荷载较小时处于弹性阶段,拉伸变形较小,随着荷载的增大,钢板进入屈服阶段,产生明显的拉伸变形,因而在进行支座的有限元分析时,可以将钢板的应力-应变本构模型作为理想弹塑性模型进行模拟.     

钢/聚丙烯/钢复合板拉深中钢板变形有限元分析

用弹塑性大变形有限元方法模拟钢／聚丙烯／钢复合层板的拉深成形过程，揭示了两层钢板的塑性应变发展过程，分析了不同变形区域的塑性变形特征。对内层钢板，从板料中心沿径向依次处于非塑性变形状态、径向伸长类变形、周向压缩类变形状态。而对外层钢板，从板料中心沿径向则依次处于非塑性变形状态、周向压缩类变形状态、径向伸长类变形状态、周向压缩类变形状态。     

无缝钢管局部径向模具塑性成形数值模拟研究

采用大变形弹塑性有限元理论，用DYNA3D(研究版)有限元软件对无缝钢管局部径向模具塑性成形过程进行了数值模拟研究，得出了钢管成形时内部应力应变的变化规律，并与物理模拟结果进行了比较，有限元法的计算结果和物理模拟结果吻合很好，说明采用大变形弹塑性有限元理论的计算方法是正确的。     

宽板中心裂纹拉伸试样的弹塑性有限元分析

我们对含有小裂纹、大裂纹及大裂纹加边筋的宽板进行了弹塑性有限元计算,对其应力应变场做了初步分析比较;对“标称应变”的标点和标矩进行了分析,指出使用(长度等于裂纹)小标矩的优点;提出用加边筋窄板近似接管附近的裂纹和一般宽板试验。     

劈裂灌浆改善土坝坝体应力状态研究

山东黄前水库粘土心墙土坝采用劈裂灌浆技术加固，本文根据Ｂｉｏｔ固结理论，利用有限元方法对坝体的变形和应力状态及坝轴线附近劈裂缝的变形进行了计算分析，并与现场实测资料比较，计算中对坝体土料的应力应变关系采用椭圆－抛物双屈服而弹塑性模型，以反映坝体劈裂灌浆加荷的复杂性。     

开裂前后钢筋混凝土板的有限元分析

本文对钢筋混凝土板的有限元计算提出了一种新的计算方法,该方法考虑了钢筋混凝土板开裂前后的特性。本文首先给出了一个广义应力——应变关系的力学模型和板元的计算模型。考虑到弹塑性变形是渐变过程,而开裂变形是突然出现的,为计算变形,对前者使用逐次迭代方法计算,对后者使用变换基本弹性刚度阵方法计算。用上述模型和方法计算了最近经过试验的各种配筋率的钢筋混凝土板,计算结果表明,板的中点的荷载——挠度曲线和板的计算开裂图形与实验结果一致。     

盾构隧道装配式管片接头三维有限元分析

根据Saenz公式将混凝土本构模型简化为双折线线性强化弹塑性模型，推导了混凝土弹塑性参数的计算公式．应用大型结构分析有限元软件Alogr对装配式管片接头进行三维线弹性和弹塑性有限元分析，得到了混凝土应变、接头位移、接缝转角、螺栓拉力等计算结果，并将有限元计算结果与接头荷载试验测试结果进行了对比．研究表明，有限元计算值与试验值两者的变化规律是一致的，计算结果在反映结构应力／应变分布规律方面有重要参考作用．     

双层隧道内力分析

根据弹塑性理论,采用四节点?四边形等参数单元和理想弹塑性德鲁克-普拉格弹塑性材料模型,对双层隧道进行了平面应变有限元分析,自编了考虑初应力分阶段释放?模拟具体施工过程的计算机处理软件.运用该软件,计算得到了衬砌与围岩共同工作时的变形情况?应力分布和塑性区分布的状况,并最终给出了衬砌的各个横截面的设计内力值.     

考虑瞬态热应变的钢筋混凝土板火灾反应分析

基于非线性温度场理论,编制了钢筋混凝土构件的温度场分析程序;通过对不同温度-应力途径试件力学行为的对比分析,说明了瞬态热应变的重要性,并提出双轴受压状态下瞬态热应变计算模型和瞬态模量的概念;根据大挠度板单元和热弹塑性本构模型,建立了钢筋混凝土双向板的有限元计算模型,对3块钢筋混凝土双向板的火灾行为进行数值模拟,分析了瞬态热应变和膨胀应变对其火灾行为的影响.计算结果表明,计算模型结果与试验结果吻合较好,验证了瞬态热应变模型的有效性,参数分析得出膨胀应变和瞬态热应变对钢筋混凝土双向板的火灾行为有重要影响.     

X65管线钢板交替与连续控冷工艺的计算与比较

为减小X65管线钢板控制冷却后的残余应力和翘曲,通过开发线性混合热膨胀模型、拓展Avrami相变动力学模型和应用Leblond的相变诱发塑性(TRIP)模型建立了热力耦合有限元模型,考虑了控冷时的弹塑性变形、热膨胀、相变潜热、相变膨胀、TRIP等所有物理效应.用该模型研究了2种控制冷却工艺下X65管线钢板的温度、残余应力、残余应变及翘曲.结果表明:与连续控冷相比,交替控冷使板的温度进一步降低7℃;上表面一侧的残余拉应力峰值进一步减小44 MPa;下表面一侧的残余总压应变峰值进一步增加0.001;翘曲由0.54×10-3减至0.09×10-3;故交替控冷可降低板内的残余应力,并减小翘曲.     

弹塑性大变形率问题的变分原理和应用

本文根据Hiil(1958,1959)一般变分原理,采用流动坐标导出了弹塑性大变形及非线性率问题的,分别以初始和现时构形为参考状态的,适合于有限元计算的变分方程,并用根据该变分方程建立起来的有限元公式对处于平面应变条件下的,带有微小缩颈状初始几何缺陷的聚合物板的缩颈过程作了分析,分析时考虑了材料的硬化,本文所导出的变分方程适于分析包括金属塑性成形在内的弹塑性大变形过程。     

抗爆设计中材料极限塑性应变的一种确定方法

为了确定抗爆设计中材料的最大许用塑性应变值,以单向受拉的矩形薄板为研究对象,假定板宽和厚度方向的变形相等,利用塑性变形的体积不变理论,通过等效应变的思想,提出了一种以延伸率为基本变量的材料合理许用应变值的确定方法·利用ANSYS软件对纯铝圆板在周边全约束、承受均布爆炸模拟载荷作用下的破坏变形进行了有限元数值模拟计算,当计算得到的板内最大等效应变接近本文提出的极限塑性应变值时,计算得到的圆板相应破坏位移与Pilkington实验数据基本一致     

基于遗传算法的水火弯板工艺参数预报方法研究

以钢板加工时间和铜板收缩率曲线拟合优度作为两个目标函数．建立水火弯板工艺参数优化问题数学模型,并应用权重系数变化法．将问题转化为单目标优化问题．基于分层遗传算法（HGA）,应用三次样条插值、误差分析等方法,将目标函数转化为群体中个体的适应度函数．由加热线条数、相邻加热线之闻距离（加热线间距）和加热线收缩量作为3个约束条件,构造分层遗传算法编码,并且内外层编码在遗传运算时分别采用不同的遗传算子,最终得到钢板水火弯板加工工艺参数预报结果．经算例验证,该方法可以对船体外板作出良好的水火弯板工艺参数预报．     

基于局部-整体有限元法的薄壁筒焊接变形计算

焊接变形会对焊接件的应用造成很大影响,进行结构件焊接变形的高精度和高效率预测具有重要的工程意义。该文针对大型薄壁圆筒件,应用局部-整体映射法对其环焊缝的焊接过程进行了有限元分析,得到了3种不同焊接顺序下的筒体变形结果。计算结果表明:相比于环缝一段焊和环缝两段焊,对环缝分成四段焊接情况下圆筒变形量最小,其数值相比于环缝一段焊减少约17%。将局部-整体法计算结果与热弹塑性法和实验方法所得结果进行了对比,三者吻合较好,但局部-整体法的计算用时仅为热弹塑性法的约1/6。