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。     

基于本构关系的混凝土受弯构件正截面承载力计算

基于典型化应力-应变本构关系,模拟混凝土受弯构件的压应力分布情况,推导混凝土受弯构件正截面承载力及合力实际位置,提出利用本构关系的受弯构件正截面承载力计算方法。通过与等效矩形方法对比得出:对于常规混凝土(强度C50以下),该算法结果偏小,差值在1%以内,设计结构更为安全。通过算例验算比较,该方法与各国规范承载力计算结果很接近,相对误差在5%以内,有较强适用性。     

基于ANSYS的金属板材拉伸模拟分析

本文采用ANSYS有限元软件,模拟计算了板材拉伸试样在位移载荷作用下的应力应变值,从而绘制出试样的拉伸应力应变曲线。模拟结果与实测结果基本吻合,证实了模拟参数设计的合理性。     

水工混凝土动态压缩本构关系试验研究

通过单轴压缩试验研究水工混凝土材料动态压缩力学性能,并用公式推导其动态压缩损伤因子,为大坝地震损伤分析提供参数依据。在10^-5 s^-1至10^-2 s^-1的应变速率范围内对立方体试件进行单轴压缩试验研究,分别对其强度特性、峰值应力处应变、弹性模量与应变速率关系进行分析,得到其率相关公式。基于《混凝土结构设计规范》得到考虑不同应变速率的混凝土材料压缩本构关系。根据能量等效性假设,通过材料压缩损伤演化参数推导压缩损伤因子,从而建立压缩应力与压缩损伤因子之间的联系。研究结果表明,水工混凝土材料压缩力学性能率相关性明显,应变速率10^-2 s^-1对应的峰值强度较应变速率10^-5 s^-1对应的峰值强度提高17.5%。在进行大坝地震损伤分析时,应谨慎选择材料动态力学特性及其对应的损伤因子。     

基于实测材料参数的钢筋混凝土矩形柱偏心受压极限承载力计算研究

【目的】为了研究钢筋混凝土矩形柱在偏心受压情况下的极限承载能力。【方法】针对规范上已有的钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件计算公式均以等效矩形应力分布图为基础的现象，本研究基于平截面假定，对混凝土压应力分布曲线进行积分并推导新的计算公式，通过MATLAB计算推导公式的理论值与钢筋混凝土矩形柱偏心受压构件试验所得的实测值进行比较。【结果】结果表明：钢筋混凝土矩形柱在偏心受压下，受拉区、受压区破坏现象与理论基本相符，通过推导的公式计算的极限承载力与实测值吻合程度较高。【结论】本研究验证了该推导公式可以对一般钢筋混凝土偏心受压情况下的极限承载力进行计算。     

有鼓形平板锻造的应变速率矢量分析解法

该文开发了一种应变速率矢量的线性化积分方法.首先将有鼓形平板锻造等效应变速率表示成二维应变速率矢量,化为矢量内积后进行逐项积分;其次将逐项积分结果求和并引进鼓形参数计算公式,进而得到应力影响因子的解析解.结果表明,上述线性积分方法所得到的功率表达式与传统直接积分法的表达式相同.按该公式计算的总锻造力与按Avitzur公式计算的结果基本一致,两者比压缩试验的测量值高4.2%.     

恒高温下钢管混凝土的 界面黏结应力 滑移关系模型研究

高温下,钢管混凝土的黏结应力 滑移关系模型是进行钢管混凝土结构耐火性能非线性分析的基础.目前国内外对常温下和高温后钢管混凝土的平均黏结强度和黏结滑移关系模型研究相对较多,而高温下钢管混凝土的黏结滑移关系模型研究较少该文在已有高温下钢管混凝土界面性能试验结果的基础上,提出了高温下界面黏结应力 滑移关系曲线,并通过大量相关试验数据拟合出平均黏结强度及对应的滑移,以及剩余黏结强度与主要影响因素的关系式与试验结果的对比分析表明：该文提出的高温下黏结应力 滑移关系模型的计算结果和试验结果吻合较好,为进一步研究钢管混凝土耐火性能的精细化有限元分析奠定了基础     

用纳米压痕法测量电沉积镍镀层的应力-应变关系

采用电沉积的方法制备了镍镀层,用CSEM纳米硬度计测得镀层的载荷-深度曲线,并计算出了镀层的应力-应变关系.结果表明:经过真空退火的样品,其杨氏模量与屈服强度减小,而经过激光热冲击的样品,其杨氏模量与屈服强度增大.     

混凝土损伤塑性模型损伤因子的取值及应用研究

ABAQUS混凝土损伤塑性模型可以有效用于混凝土结构性能研究,但模型中真实的损伤因子往往由于试验条件的限制难以被获取,为此提出一种损伤因子的计算方法。基于混凝土结构设计规范提供的混凝土本构关系,运用Sidiroff能量等价原理对损伤因子进行推导,采用数值模拟与试验研究相结合的方法分析一根钢筋混凝土简支梁,并将模拟结果与试验结果相对比。研究结果表明,模拟值曲线与试验值曲线吻合度较好,且ABAQUS分析结果中损伤云图显示出的梁受损情况与试验中观察到的破坏现象基本一致,验证了该计算公式的准确性,有利于混凝土损伤塑性模型达到理想收敛状态,为日后学者使用该模型进行混凝土结构非线性分析提供参考。     

混凝土轴压短柱有限元分析中的比较

为研究再生混凝土本构模型的特点及适用性,基于三种不同核心再生混凝土本构模型对钢管再生混凝土轴压短柱受力全过程进行非线性有限元分析,从极限承载力、轴压刚度、耗能因子等方面对数值模拟结果与93组试验数据进行对比分析.结果表明：在极限承载力方面,未考虑约束作用对峰值应力影响的本构模型计算结果偏安全;基于统一理论的本构模型计算结果对套箍系数较大的试件符合较好,而套箍系数较小时结果偏保守;考虑取代率、含钢率、钢材屈服强度对核心再生混凝土强度及弹性模量影响的约束再生混凝土本构模型,计算结果与试验结果符合程度较高.轴压刚度方面的分析表明,按照弹性叠加原理计算的构件轴压刚度相对于试验值偏低,而考虑再生混凝土取代率的组合轴压刚度计算方法及本构得到的计算刚度值与试验结果符合良好,另外两种本构的计算值偏于不安全.此外,三种本构模型计算的耗能因子均高于试验值,表现为模拟的荷载 位移下降段比试验曲线平缓.     

湿陷性黄土地基沉降预测模型及其精度分析

本文介绍了Logistic曲线、Gompertz曲线和Poisson曲线等三种沉降预测模型及其预测参数的计算途径,基于沉降实测资料对各模型的预测精度进行了对比分析。结果表明,Gompertz曲线的拟合精度最高,适用于湿陷性黄土地基沉降的预测。     

三种混凝土本构模型在圆钢管再生混凝土轴压短柱有限元分析中的比较

为研究再生混凝土本构模型的特点及适用性,基于三种不同核心再生混凝土本构模型对钢管再生混凝土轴压短柱受力全过程进行非线性有限元分析,从极限承载力、轴压刚度、耗能因子等方面对数值模拟结果与93组试验数据进行对比分析.结果表明:在极限承载力方面,未考虑约束作用对峰值应力影响的本构模型计算结果偏安全;基于统一理论的本构模型计算结果对套箍系数较大的试件符合较好,而套箍系数较小时结果偏保守;考虑取代率、含钢率、钢材屈服强度对核心再生混凝土强度及弹性模量影响的约束再生混凝土本构模型,计算结果与试验结果符合程度较高.轴压刚度方面的分析表明,按照弹性叠加原理计算的构件轴压刚度相对于试验值偏低,而考虑再生混凝土取代率的组合轴压刚度计算方法及本构得到的计算刚度值与试验结果符合良好,另外两种本构的计算值偏于不安全.此外,三种本构模型计算的耗能因子均高于试验值,表现为模拟的荷载-位移下降段比试验曲线平缓.     

泡沫陶瓷的压缩破坏行为

在压缩条件下研究了两种不同工艺生产(1#自然硬化法和2 #高温烧结法)的泡沫陶瓷压缩破坏行为.实验结果表明:这两种泡沫陶瓷的压缩行为表现不同,破坏机理不同.1#泡沫陶瓷压缩应力-应变曲线具备泡沫铝材料压缩应力-应变曲线典型的“三阶段”特征,其变形主要表现泡沫铝弹塑性材料的变形特性,在变形过程中又体现2 #泡沫陶瓷脆性材料的破坏行为;2 #泡沫陶瓷则不显示致密段,陶瓷棱边的脆性断裂导致其流动应力随应变的增加起伏变动很大     

纤维改性橡胶混凝土力学性能研究

纤维纳米改性橡胶混凝土(SFNS-CRC)是一种新型环保的高性能混凝土。本试验选用橡胶体积掺量为5%和10%的橡胶混凝土,考虑4种不同钢纤维体积率(0、0.5%、1.0%、1.5%),3种不同纳米二氧化硅掺量(0、1%、2%),通过不同的混合物配合比,分别进行立方体抗压强度和轴心抗压强度分析,以及应力应变曲线分析,并探究轴心抗压强度与立方体抗压强度的换算关系,得出钢纤维、纳米二氧化硅的最佳掺入量,钢纤维掺入量与混凝土峰值应力的关系,以及纤维纳米改性橡胶混凝土的轴心抗压强度与立方体的抗压强度比值集中在0.74到0.84。     

相对密度和应变率对泡沫铝压缩行为的影响

利用分离式霍布金森压杆(SHPB)和电子万能试验机研究了不同密度的开孔与闭孔泡沫铝在动、准静态下的压缩力学性能.结果表明:开孔与闭孔两种泡沫铝静态和动态压缩应力-应变曲线均具有多孔泡沫材料明显的三阶段特征,即线弹性段,塑性屈服平台段及致密段.相对密度对泡沫材料屈服强度和流动应力有很大影响,在静、动态响应下泡沫铝的应力均随相对密度的增大而增大,通过对本实验结果进行拟合,得出泡沫铝强度与相对密度的关系式常数.开孔泡沫铝的强度和流动应力均明显升高,表现出应变率敏感性,而闭孔泡沫铝对应变率不太敏感或应变率敏感程度较差.     

含任意裂纹功能梯度材料板的奇异积分方程及其数值解

应用平面弹性复变方法,将求解无限各向异性功能梯度材料板中含任意斜裂纹的问题归结为求解一组解析函数的边值问题.通过构造适当的积分变换将边值问题转化为奇异积分方程,进而应用Lobatto-Chebyshev数值求积公式,求出该奇异积分方程的数值解,得到了应力强度因子的近似表达式.结合算例的数值计算结果,分析了裂纹倾角、材料弹性模量、外应力等因素对应力强度因子的影响.     

第二型曲线积分在第一型曲面积分中的应用

曲面积分和曲线积分的计算是高等数学的重点.在已有的文献中,第一型曲线积分和第二型曲线积分之间有相应的转化关系,第一型曲面积分和第二型曲面积分之间也有相应的转化关系.在这些基础之上,给出了用第二型曲线积分去计算第一型曲面积分的方法,并举例说明方法的正确性.     

物理学中曲线积分计算的常见问题

计算物理学中的曲线积分时,容易犯两个错误,一个是把线元的大小和坐标的微分关系搞错,另一个是把电流的正负搞错．详尽分析了这两个错误产生的原因,所得结果对改进物理学中的曲线积分计算的教学具有一定的参考价值．     

金属热形应力—应变曲线数学模型的研究与应用

该文较全面地分析了国内外关于金属热变形和－应变曲线的各种数学模型，对两种类型的热变形应力－应变曲线，即动态回复型和动态再结晶型曲线进行了讨论，通过对３５ＣｒＮｉ３ＭｏＶＡ钢的热变形过程的详细研究，首次提出了一种新的适合于工程应用的真实应力－应变曲线的数学模型：σ＝Ａε＾ａε＾ｂｅｘｐ「－（ｃＴ＋ｄε）」该模型为计算有力和进一步实现控制锻造提供了很有价值的参考依据。     

应用SHPB试验对活性粉末混凝土动力性能的研究

采用Hopkinson压杆对活性粉末混凝土动力性能进行了研究.分别对有约束和无约束的素活性粉末混凝土、掺聚丙烯纤维和钢纤维的活性粉末混凝土在静载和不同动载速率下进行试验,得到不同应变率下试件的动态压缩强度、动力增长系数及应力应变过程曲线.