圆柱件无鼓镦粗的模拟研究

采用了圆柱件端面制凹的方法，通过模拟研究得出圆柱件镦粗时所产生的鼓形与压下率，凹形比和高径比的关系式。该式可用于无鼓镦粗和微鼓镦粗的工艺参数设计，并为定量计算圆柱件镦粗时产生的鼓形值提供了又一算式。     

镦挤复合变形力的上限分析

本文运用上限法求解镦挤复合成形工艺过程中的消耗功率和单位变形力。首先采用塑胶泥和纯铅两种材料进行流动规律实验。在观察分析塑性流动模式的基础上,假设了对应于镦挤过程中两个不同阶段的运动学许可速度场,由之用上限法导出了求解镦挤成形消耗功率的两种模式的能量积分式。第Ⅰ模式适用于变形初始阶段,第Ⅱ模式适合于整个塑性变形阶段。第Ⅱ模式的能量式中有α_1、α_2及分流层半径R_n三个参数相互影响。通过三重迭代过程分别求出最佳α_1、α_2及R_n后回代求得最佳上限值。计算结果与纯铅试样的实测数据进行比较,吻合性良好。本文实验工作中还包括了用圆环镦粗法测定纯铅和10#钢相对于工具表面的不变摩擦因子m。     

拉格朗日元法在金属平面应变镦粗过程中的初步应用

应用快速拉格朗日元法(FLAC)模拟了金属平面应变镦粗问题.锻件的高宽比为1.利用改变锻件两端的边界条件,模拟了锻件受摩擦力和不受摩擦力的两种情形.研究发现,当不存在摩擦力时,锻件的剪切应变分布是非常均匀的,不出现剪切带.当存在摩擦力时,锻件的剪切应变分布是非常不均匀的,出现了X型剪切带.在相同的压下量时,存在摩擦力时的最大剪切应变增量是不存在摩擦力时的4倍.     

基于平面应变模型的固化变形计算

基于三维模型的固化变形分析建模复杂且计算效率偏低。本文根据典型航空结构的固化受力特征,结合正交各向异性材料的平面应变理论,提出了一种用于固化变形计算的平面应变模型。通过与文献结果地比较,表明本文所提出的模型合理,基于平面应变模型的固化变形计算方法有效。     

轴对称平面应变问题的广义热弹性解

超常传热条件下,热扰动在介质内以有限速度传播,导致材料的热力学行为较在常规传热下具有很大的不同.本文围绕轴对称平面应变问题展开研究,借助于Laplace正逆变换及其极限特性以及贝塞尔函数的渐近公式,推导了基于不同广义热弹性理论模型下轴对称平面应变问题的热弹性解,并对包含圆孔的无限大轴对称结构在内表面受热冲击作用的广义热弹性行为进行了分析.研究发现,当热扰动以有限速度传播时,各物理场的分布呈现阶段性分布,且在波前位置处,温度场和应力场存在阶跃现象;对于各物理场的描述,L-S和G-N理论给出相近的结果,而G-L理论则在描述位移场和应力场的分布时给出了反常的结果.利用本文推导得到的热弹性解可以清楚地获取各物理场与特征参量之间的函数关系,并可以准确地捕捉到波前的阶跃行为,便于超常传热行为的理论分析.     

平面应变混凝土强度变形试验与等效单轴应变本构模型

利用自行研制的三向强度变形试验装置,进行了应力比α=σ1/σ3=0:-1,0.05:-1,0.1:-1,0.2:-1和0.3:-1的拉-压平面应变状态强度与变形试验.试验结果表明:在拉压平面应变状态时,混凝土破坏形态主要分为受拉和受压2种,应力比α=σ1/σ3≤-0.1时为受拉破坏,应力比α>-0.1时为受压破坏;在混凝土开裂或屈服前,应力应变关系呈线性.同时,根据试验结果给出了拉-压平面应变状态的强度计算公式,完善了平面应变状态等效单轴应变本构模型.     

基于复杂接触摩擦的长矩形板镦粗的上限解

根据翁克索夫等人提出的镦粗时接触面上摩擦切应力按照库仑摩擦定律、最大摩擦定律及线性分布摩擦定律的组合分布，利用上限法求得了长矩形板镦粗时单位镦粗力上限解．该解和主应力法解析解完全相同，比通常假设接触面上摩擦切应力为某一常数或按库仑摩擦定律分布的上限解要精确得多，同时还指出了长矩形板镦粗时按库仑摩擦定律求单位镦粗力上限解的适用条件．     

平面应变状态混凝土等效单轴应变本构模型研究

推导了平面应变状态下的等效单轴应力－应变关系，以应力－应变曲线试验值与计算值的误差达到最小为目标，反演出双向受压时相应于强度值的等效单轴应变值，并回归得到其计算公式；同时对一拉一压，双向受拉及一向开裂，双向开裂等受力状况提出了εic的计算方法；经对现有强度理论的分析比较，选择了适合平面应变状态的强度准则，从而得到了平面应变状态混凝土等效单轴应变本构模型。     

平面应变弹塑性问题中面外应力与面内应力的关系

在解线性强化平面应变弹塑性问题时,往往不考虑弹性效应的影响而假定面外应力σ3=0.5(σ1+σ2).为了得到考虑弹性效应影响时的面外应力和面内应力的关系,引入了反映弹塑性变形比例的参数vep,导出了面外应力和面内应力之间的关系式.该关系式表明:面外应力可由面内应力惟一地确定,而且它们之间呈近似线性的分布关系.     

镦粗工艺理论与技术的进展

提出了普通平板间镦粗圆柱体高径比Ｈ／Ｄ〉１时刚塑性力学模型的拉应力理论和高径比Ｈ／Ｄ〈１的静水应力力学模型的剪应力理论,前者打破了传统工程塑性力学中所阐述的镦粗体内部总处于三向压应力之说,后者圆满地解释了大型饼类锻件中常出现的“夹馅饼”缺陷问题,平板镦粗所理论已被定性物理模拟和定量数值模拟,广义滑移线解,力学分块法和生产解剖试验所证实,在该新理论基础上,进一步提出方柱镦粗的两个新力学模型,锥形板镦