基于子模型的孔边应力集中的有限元分析

用ANSYS软件对圆孔板的应力集中进行了有限元分析,计算了圆孔平板在单向或双向受力下的应力分布,并与理论解进行了比较,其ANSYS解与解析解均比较接近．同时,把在粗糙拱型下的计算结果和子模型下的结果进行了比较,从而论证了所用方法的优越性．     

平板开小圆孔应力集中的三维有限元分析

针对经典的弹性力学中平板开小圆孔问题，采用有限元方法，把平板开孔问题视为三维应力状态，考虑在Z向的应力变化，给出了平板开孔问题各应力在孔边应力集中区域沿厚度的变化情况；并且探讨了所开圆孔的大小对应力集中的影响。     

圆孔孔边应力集中的经典解与有限元分析

针对经典解法中将平板开小圆孔视为平面应力问题,采用应力法求得开孔板应力,分析了孔边应力集中的大小。针对某一具体算例,将经典解与三维有限元得到的解相比较,对两种解法所得到的结果进行了比较和探讨。     

含椭圆夹杂平板受单轴拉伸载荷作用的复势解

运用Muskhelishvili复势理论，采用级数法推导了单向拉伸状态下含有椭圆夹杂的均匀无限大平板的基本解；根据界面上应力和位移的连续条件，得到了单向拉伸状态下含有椭圆夹杂的无限大平板的复势解。     

波纹重轨轨腰强度的数值分析

建立起波纹轨腰钢轨计算模型，运用有限元数值计算软件分别计算了平板、波纹两种轨腰在不同承载条件下的应力和位移，获得了大量的应力、位移计算数据，分析了两种轨腰结构的应力、位移分布规律和特点，为波纹轨腰钢轨的研究提供了数据支持。     

双边切口试件的极限载荷分析

本文用塑性力学的滑移场理论和断裂力学理论,分析了平面应变和平面应力两种情形下矩形双边切口试件的极限载荷问题,同时进行了双边切口平板试件的拉伸试验,导出了平面应力条件下计算双边切口试件极限载荷的公式。文中对不同深度的双边切口试件进行了有限元计算,结果表明,该式与有限元计算值符合得很好。     

多孔弹性平板弯曲或扭转的应力集中

针对合有任意多孔无限大弹性平板弯曲或扭转应力集中的计算问题，应用弹性力学的复变函数理论，采用多保角变换的方法，推出了多复变量应力函数的表达式。在边界上进行复Foutier级数展开，用待定系数法确定应力函数的未知系数，从而计算弹性板的应力场。以含有任意多圆孔的无限板为例，进行了算例分析，给出了各种载荷下孔距对应力集中的影响因素和孔边周向弯矩的分布图。结果表明：该方法对处理多孔弹性平板弯曲或扭转问题是行之有效的。     

正交各向异性单层板轴向拉伸时圆孔边应力集中的研究

本文对复合材料的孔边应力进行了理论计算与测试研究。文中引用了正交各向异性单向板圆孔边应力集中系数的理论计算式。介绍了用光弹贴片法对拉伸时圆孔边应刀集中系数的实测．测试值中考虑了贴片的增强效应与泊松比失配影响。最后对测试值与理论值进行了比较，符合较好。     

带圆孔的薄壁管多轴向低周疲劳性能的判据

在40Cr钢制成的带圆孔的薄壁管上进行拉—扭双向的低周疲劳试验,并用弹塑性有限元方法分析试件圆孔区域应力和应变分布。通过对以前的多轴向疲劳准则的分析研究,根据薄壁管拉—扭双向疲劳的试验和理论分析的结果,提出了一个新的多轴向应力疲劳的判据。它可以比较好地预测疲劳起裂寿命和裂纹位置。     

开孔翻边对应力的影响

采用解析有限元对开有大孔的平板的应力进行分析，进行了不同形状的翻边对开孔处应力的影响。     

内压容器筒体大开孔结构的弹塑性应力分析

针对内压容器筒体开有大直径孔后会产生很高的应力集中这一问题,在考虑材料塑性变形特性的前提下,对不同开孔率的内压容器筒体结构进行了一系列的弹塑性有限元分析.结果表明,内压容器在大开孔状态下,孔周边应力集中很严重,其中孔与筒体的相贯线最高点表现为强烈的周向应力特征,相贯线最低点则表现为轴向应力特征.在逐步加载过程中,加载前期孔周边应力呈线性增长,而后表现为高应力范围的扩大.对于均处于塑性阶段的结构而言,开孔率的大小对高应力区的分布范围影响较大.分析大开孔内压容器筒体结构的应力分布时,材料的非线性特性对分析结果有很大影响.     

含孔复合材料层合板孔口缝合补强的层间应力分析

使用有限元模拟计算了含孔复合材料层合板开口缝合补强结构。研究了含孔复合材料层合板在轴向拉伸载荷作用下孔边各个铺层的层间应力分布情况,并将缝合后的层间应力值与缝合前的相关数值进行了比较,主要研究了不同缝合参数对孔边层间应力的影响。通过有限元模拟计算可得,层合板缝合补强后,孔边的层间应力比未缝合前显著减小,孔边附近层间应力的分布与相邻铺层的铺层角有关,不同铺层之间的层间应力沿孔边区域存在应力的转换点,并且存在显著差别。     

顺层瓦斯抽采钻孔封孔工艺优化选择

根据岩石力学、弹塑性力学理论建立了顺层钻孔周围煤体塑性区应力分布数学模型,分析了顺层抽采钻孔施工过程中周围煤体破坏规律及应力分布状态。数值模拟了采用水泥砂浆封孔、聚氨酯封孔、胶囊封堵-压力注浆封孔三种工艺下钻孔周围煤体应力分布规律,三种封孔工艺分别通过改变钻孔支护阻力、钻孔周围煤体物性参数等方式进行模拟。结果表明:胶囊封堵-压力注浆封孔工艺可有效封堵裂隙,加固钻孔周围破碎煤体,对钻孔周围煤体应力分布的控制效果优于现有的封孔工艺,对于顺层瓦斯抽采钻孔封孔工艺有一定的指导意义。     

光塑性力学分析法在冷挤压孔增寿机理研究中的应用

采用光塑性力学分析法,利用模型与原型的相似性来确定带衬套挤压和不带衬套冷挤压时孔边的载荷分布,并对这两种冷挤压方法所产生的差异进行了分析比较.结果表明:带衬套挤压和不带衬套冷挤压时孔边载荷的分布,模型材料与原型实际挤压结果相似;冷挤压孔在两个典型方向的应力、应变变化表现一定趋势,无衬套挤压中,孔边两个典型方向所产生的应力应变非常接近;而带衬套挤压中,衬套开口处产生的应力应变最大,与之相对的180°附近应力应变最小     

铆接效应耦合的搭接接头受载应力与变形

为有效改进航空搭接接头制造工艺,通过建立次弯曲效应下的中心线模型及采用ABAQUS/Explicit与ABAQUS/Standard相结合的仿真方法,研究了飞机蒙皮上的多排铆钉搭接接头的铆接工艺及其影响下的结构受载内应力与变形。结果表明：采用适当的铆接参数可以极大地改善连接孔应力集中及结构疲劳特性。在疲劳载荷作用下,结构失效更容易发生在外排铆钉连接板的贴合面与孔表相交的位置,特别是靠镦粗钉头的连接板内。次弯曲会对结构受载后内部应力分布产生显著影响,但在孔的附近钉头覆盖下的区域应力特征受弯曲效应影响较小,铆接残余应力的影响仍然占主导地位。可见工程应用中,更应该从连接孔周围挤压应力改善的角度寻求结构疲劳寿命增益。     

风化岩体中压力型锚索锚固机理的研究

为了更加精确地研究风化岩体中压力型锚索的锚固机理,在理论分析的基础上对压力型锚索锚固段的应力状态进行了研究。分别在风化岩体中锚索锚固段随岩体弹性模量变化、锚栓孔半径变化及预应力荷载变化时的应力变化情况,得到了锚索孔内注浆体受到的压应力及锚索孔与围岩接触面上受到剪应力的分布规律。研究结果进一步丰富了锚索的锚固机理,为实际工程应用提供了理论依据。     

不同性质外液对煤与瓦斯突出防治效果影响

针对煤层注水防止工作面煤与瓦斯突出问题,以七台河新兴煤矿92#煤层工作面生产条件为背景,采用数值模拟研究和现场工业试验相结合的方法,研究了注入介质为纯水和表面活性剂溶液时,其对工作面钻孔围岩塑性浸润区和工作面垂直应力分布规律的影响。结果表明:具有煤与瓦斯突出危险的回采工作面预采煤体注液后,能够降低应力峰值、增加峰值距、扩大应力增高区的覆盖范围,从而使防突效果提高;防突效果的提高程度与所注入的外液性质有关,表现为表面活性剂溶液强于纯水;钻孔注液后,孔间塑性浸润区的发展状态与注液压力及所注入的流体介质性质有关。相同流体介质条件下,注液压力越大,塑性浸润区的发育范围也越大;在纯水中加入表面活性剂之后,其孔间塑性浸润区的发育不仅范围更大,速度更快,且在各方向上更为均匀。该研究对注水防止煤与瓦斯突出具有很好的实际指导意义。     

车用柴油机气缸体强度的有限元分析

采用Pro／E和HyperMesh对改进后的某车用柴油机气缸体进行了三维实体建模和网格划分,基于ABAQUS分析平台计算了改进后的机体应力分布情况;同时结合凸轮轴孔子模型,采用Fatigue软件进行高周疲劳分析。计算结果表明：改进后凸轮轴孔处的疲劳安全系数均大于1．1,满足疲劳强度设计要求。     

油层出砂预测模型研究

分析了裸眼完成井和射孔完成井的油层出砂机理 ,以线弹性理论为基础 ,同时考虑垂直井眼围岩应力场对射孔孔道稳定性的影响 ,建立了一种新的射孔完井临界出砂模型 ,并编制了出砂预测系统的设计软件。在辽河油田现场应用的实例表明 ,该模型的预测结果与现场工程实践中已有的油井出砂经验预测模型相吻合。