实心试件大变形扭转试验的有限元模拟

对类似于Lindholm型扭转试件外部几何尺寸的实心扭转试件的大变形扭转试验过程进行了有限元模拟,并对通常的根据扭转角-扭矩曲线确定材料的剪应变-剪应力曲线的方法进行了误差分析。分析表明,由于存在因截面的突然变化所引入的端部效应,试件标距部分外表面的单位长度扭角不再保持不变,靠近标距端部的横截面上的半径不再保持为直线。作为比较,对均匀实心试件的大变形扭转响应特性亦进行了分析。此外,还分别对试件在夹持端轴向自由和轴向固定时的轴向应力和应变进行了分析,结果表明对于确定材料的剪应变-剪应力曲线或等效应力-应变关系,轴向效应的影响可以忽略不计。     

钢轨横向力对钢轨扭转变形的影响

通过建立轮轨有限元实体模型,分析了钢轨扭转变形随横向力变化的规律,研究结果表明当横向力在[10kN,20kN]之间变化时,对钢轨的扭转变形影响比较大。     

大角度扭转微镜的静态特性分析

大角度扭转微镜是一种静电驱动的MEMS微致动器。微镜的大角度扭转会引起极板间电场分布的显著变化,使得极外电场的对微镜的影响变得不容忽略。此外,微镜受静电力作用时,悬臂梁会产生扭转和弯曲两种变形,悬臂梁的弯-扭耦合效应的影响也是必须考虑的。综合考虑了这两类影响,推导出了适用于分析大角度扭转微镜静态特性的解析公式。     

压缩-扭转复合变形的实验研究

本文以金属塑性成形的屈服准则为依据,提出了一种圆柱体压缩-扭转复合变形工艺,并且用塑性泥做了模拟实验。研究表明:该工艺与传统的镦粗工艺相比,能大幅度地降低锻造变形力,同时能消除坯料中的难变形区,改善变形分布的不均匀性,而且内部孔洞性缺陷能更快地闭合。该工艺在锻造生产中有着光明的前景。     

大变形分析中一种限制变形方法的程序设计

本文给出了有限元大变形分析中对变形进行限制的一种程序处理方法及相应流程图，并以实例进行了大变形求解。     

悬臂梁非线性大变形分析

工程中弹性大变形问题的余能中包含着与微元旋转有关的量,因此可将工程中的弹性大变形的余能分解为余能转动部分和变形部分组成,基于这一思路,本文以几何非线性余能原理概念为基础,通过算例分析验证了该原理可用于解决几何非线性大变形问题。     

约束钢梁高温下大变形状态分析

根据约束钢梁高温下大变形状态下的内力平衡方程，从理论上推导了约束钢梁随温度变化的过程，推荐了一种高温下处于大变形状态的约束钢梁的分析方法，并通过有限元法进行了验证．根据提出的理论方法，研究了梁端轴向约束刚度、转动约束型式、荷载作用大小等因素对约束钢梁受力及变形的影响．     

大变形分析中一种限制变形方法的程序设计

本文给出了有限元大变形分析中对变形进行限制的一种程序处理方法及相应流程图，并以实例进行了大变形求解     

一种橡胶材料的大变形分析

对于橡胶材料,高玉臣在1990年和1997年分别提出两个本构关系,一个是将应力偏量与静水应力分离,另一个是将拉应力与压应力分离.本文提出了一种简单的橡胶材料本构关系,通过对立方体单元的典型大变形分析,揭示了这类材料的大变形特征并得出了对材料常数的限制条件.     

大跨径悬索桥静风扭转发散的级数解法

首先提出一种析的求解大跨径悬索桥静风扭转发散问题的方法－－三角级数法,这种方法综合考虑了静风荷载和和升力矩共同作用的非线性影响,然后导了了所有计算公式,给出了流程图,该方法具有输入数据少,计算速度快,易于编程的特点,最后,以江阴长江大桥为例进行了数值计算比较。     

圆轴拉扭组合大变形的损伤耦合效应

由Dyson等建立的计算模型,根据塑性损伤演变和蠕变损伤演变方程及本构方程出圆轴拉扭组合变形问题在大变形条件下的损伤演变过程。     

应力和应变控制下饱和砂土循环扭剪试验分析

针对某些动荷加载为应变控制的工程问题,如大型工业振动机械的工作平台基础,为研究其动力学性质,利用空心圆柱扭剪仪,分别采用应力和应变控制两种加荷方式,对处于复杂初始应力状态,即不同中主应力系数下的饱和福建标准砂进行小应变循环扭剪试验研究。结果表明,不同加荷方式对土的骨干曲线和剪切模量没有影响;同剪应变幅值时,应变控制下土的阻尼比较应力控制略大;两种控制方式下,试样振动过程中的轴向变形均随着中主应力系数的增大而减小。可见,加荷方式对土的动力特性影响甚微,针对动应变控制的工程问题,在设备有限时可采用应力控制试验模拟代替。     

平面薄膜在内压作用下的大变形分析

建立了平面薄膜在内压作用下的非线性基本方程。用能量法求解了矩形平面薄膜的近似解。用解析法求得了无限长条平面薄膜的精确解。并与能量法的近似解以及急略面内压力的解析解进行了比较。     

大变形条件下材料本构关系研究

推导了轴向均匀大变形等截面杆的Lagrangian-Green应变张量和Eulerian应变张量以及分别与它们能量共轭的第二类Piola-Kirchhoff应力张量和Cauchy应力张量的表达式,给出了这2对能量共轭的应力应变张量的本构关系式。计算结果表明:当工程应变较小时,可以直接用常值弹性模量代替真实弹性模量进行计算;当工程应变较大时,必须对常值弹性模量进行修正。     

真实切应变及其在等径弯曲通道变形中的应用

该文研究平面简单切变过程中切应变的计算。从无穷小变形条件下应变的定义出发，提出了大变形时真实切应变的概念。对切应变主轴不变的平面简单切变过程，通过无穷小应变的积分，导出了真实切应变计算公式。将该公式应用于等径弯曲通道变形中真应变的计算，与直接分析试件的几何变形得出的计算公式完全相同，而且与实验测定的真实等效应变吻合很好。     

7085铝合金固溶温度预热后的大应变变形强化

提出了一种工艺性能好并能将位错强化和其他强化机制有机结合的超高强7085铝合金制备技术路线,即先在固溶处理温度对7085铝合金进行预热,然后,进行铝合金冷却速度较快的大应变变形等通道转角挤压(ECAP）加工.结果表明,ECAP加工对7085铝合金产生的强化与所用模具的温度密切相关,与模具温度为400 °C的ECAP加工相比,模具温度为室温的ECAP加工对7085铝合金的强化效果显著.基于Taylor公式的定量计算结果表明,该显著的强化主要不是来自于位错强化的增加,而是来自于其他强化机制（沉淀强化、晶界/亚晶界强化等）的作用.     

混凝土扭转剪切徐变试验方法及其应用

为研究大跨径混凝土梁桥在长期变形分析时剪切徐变的影响,针对剪切徐变系数的取值问题,提出一种基于扭转的剪切徐变试验装置和测试方法,并开展三组混凝土试件的剪切徐变试验研究;获取375 d的徐变系数曲线,利用现行规范模型的参数修正,对剪切徐变的发展规律进行分析,并通过有限元对结果进行验证.研究结果表明:基于扭转的剪切徐变试验装置可对构件进行有效加载;通过扭转剪切得到的徐变系数计算公式可用于试验数据分析;C30混凝土试验剪切徐变终极值为规范轴压徐变终极值的2.26～2.63倍,剪切徐变在受荷早期的发展低于轴压徐变,但后期逐步加速;受扭构件等剪切影响显著的结构徐变计算应考虑剪切徐变效应.     

剪切带中斑晶的运动学和变形分析及塑性大变形计算机模拟

在对太行山阜平地区三条剪切带作了详细观察和测量的基础上,就斑晶旋转和眼球构造进行了塑性大变形的计算机模拟。计算结果表明：刚性的石榴石斑晶会随着基质的流动而产生旋转运动,旋转量的大小取决于剪切力的大小、斑晶的密集度以及斑晶在剪切带中的位置。长石眼球构造的形成主要是由长石与石英的韧性差决定的,塑性变形首先从斑晶的周围部分开始,逐渐向斑晶发展,脆性残斑核不断减小,这与剪切带内糜棱岩化强度分带相一致。     

一种考虑剪切变形影响的矩形板弯曲单元

用单位宽纵横向条带法构造了矩形板弯曲单元的位移模式,并假定横向剪切应变在单元内线性变化,由此推导出了一个具有２０个自由度的矩形板弯曲单元计算殂式,此方法满足了单元边界Ｃ＾１连续条件,克服了“剪切自锁”,可用于大型板系结构的计算。