最小耗能原理及其在塑性力学中的应用

在经典塑性力学中,屈服准则、本构关系都是通过观察实验结果而提出的假设.塑性力学中的变分原理也是类比于弹性力学中的变分原理建立的.介绍一个具有新内涵的最小耗能原理以及用它解决问题的三种途径,通过这三种不同的途径分别导出了塑性力学中的Mises屈服准则、各种增量型的塑性本构关系以及可以作为建立各类力学(包括塑性力学)变分原理统一理论框架的最小功耗原理,从而证明了这个具有新内涵的最小耗能原理可以在塑性力学中发挥重要的作用.     

论刚塑性混合介质极限分析的广义变分原理

本文建立了二个包括界面变分在内的刚塑性混合介质塑性力学问题的广义变分原理。并且证明了所谓极限分析的广义变分原理,实质上就是上述变分原理的余能形式,两者是完全等价的,仅相差一负号。利用变分驻值原理,给出了为解除屈服条件而引入的Lagrange乘子λ的统一表达式:λ=W/2k~2(dF/df),论证了它的不同表达形式的合理性、等价性和使用价值。并由此建立了一组极限分析的变分解析式,证明了它们之间的相互关系。     

刚塑性材料第二变分原理的证明研究及应用

金属塑性成形是基于金属学与塑性力学的学科,变形金属内部应力场的计算是金属塑性成形的基础分析之一。介绍和分析了塑性力学中现有计算应力场方法的特点。借助数学的泛函变分理论,给出了刚塑性材料第二变分原理证明的一种新方法,这种证明方法更能体现刚塑性材料第二变分原理的力学意义。新方法也示范了利用该定理求解的过程,克服了现有定理证明方法的不足。利用刚塑性材料的第二变分原理,计算并得到接触面存在摩擦条件时的平面镦粗应力场,结果分析表明得到的应力场是正确的,进一步完善了现有文献应力场解析结果的不足。     

刚塑性含空洞材料变分原理的研究

根据含空洞材料的Gurson-Tvergaard塑性势函数,将由于空洞的物理作用引起的损伤和体积膨胀效应考虑到连续介质本构方程中,给出并证明了刚塑性含空洞材料的变分原理。给出的广义变分原理为用有限元方法模拟含空洞材料的塑性成形过程提供了理论基础。     

刚塑性变分原理的统一理论及罚对偶有限元混合模式

本文从虚功率原理出发,以对偶形式系统地推导出塑性流动理论及极限分析问题中,刚塑性混合介质的各种变分原理、罚对偶原理及相应的广义变分原理,并使这些原理在统一的框架中构成一个有机的整体。所谓极限分析广义变分原理,实质上就是本文给出的广义余能变分原理的一种等价形式。研究指出,在共轭超势意义下,理想塑性体的余能原理可用共轭变换由势能原理直接导出,屈服条件则自然解除,并等价于一罚优化问题。文中建立了该罚对偶问题的有限元混合模式。     

可压缩材料的物理方程及其变分原理

从塑性流动理论的基础塑性出发，直接在一般应力、应变空间中导出可压缩材料的各项物理关系式，并采用直接对能耗率泛函数变分的方法，从理论上给出可压缩材料变分原理的证明。     

非关联流动极限分析中的变分原理

本文对服从非关联流动法则下的刚塑性极限分析问题,提出了参数势能变分原理和参数广义变分原理.它们适用于岩土类工程材料的极限分析问题.文中还以Mohr-Coulomb 准则为例分析了挡土墙主动土压力问题.     

塑性理论变分原理及其有限元公式

本文提出了流动理论中粘塑性、刚塑性材料和形变理论中弹塑性材料的广义变分原理;推导出相应的有限元公式;证明了在一定条件下,以不同的本构关系为基础的变分原理可以写成统一的形式。     

高温下混凝土结构全耦合参变量变分原理及有限元列式

根据Perzyna粘塑性模型，应用参变量变分原理，建立了高温（火灾）下混凝土结构分析的全耦合变分原理，给出了原理应用的有限元列式。，该原理具有明确的物理意义，表达形式规范，可以为数值手段实现，为混凝土结构在高温（火灾）下考虑损伤累积的分析提供依据。     

压电、压磁耦合弹性介质材料的变分原理

文章将单一的弹性或塑性力学中的变分原理应用到压电、压磁和电磁耦合弹性介质材料中,通过对某一泛函的驻值求解,即一阶变分为零并满足一定的边界条件,建立各种变分原理。并由此推出各向异性压电、压磁弹性板的变分方程,进而导出板的平衡方程和边界条件。该方法可为材料的有限元分析模型提供依据。     

基于细观损伤理论的刚塑性有限元方程

有限元软件一般将变形体当作致密体进行分析,很少考虑金属空穴损伤对成形极限的影响．基于Ｇｕｒｓｏｎ－Ｔｖｅｒｇａａｒｄ空穴型材料塑性势方程,利用正交法则在刚塑性材料的Ｌｅｖｙ－Ｍｉｓｅｓ流动规则中引入了空穴损伤对应力－应变率场的影响,给出了空穴增长率计算方法,推证了含空穴材料的刚塑性变分原理与含有空穴体积分数的有限元列式,考虑了空穴体积扩张对成形过程的影响．为研究体积成形时材料损伤、裂纹起裂及扩展奠定了基础．     

塑性加工中的人工智能技术

对神经网络和模糊逻辑两种人工智能技术的原理及其在塑性加工生产中的应用方法进行了综述。目前在塑性加工中，神经网络较多地被作为非线性函数映射器，解决各种参量之间难于建模的复杂关系问题；而模糊逻辑则较多地应用于各种专家系统，通过对经验知识和行为进行描述与推理实现生产的优化调控。     

电塑性效应及在塑性成形中的应用新进展

分析了电塑性效应的影响因素和机理,讨论了电塑性效应在塑性成形中的应用,特别对电塑性效应在微成形和渐进成形等塑性成形工艺中的应用作出了展望,为电塑性效应在塑性成形中的广泛应用提供参考.     

高墩塑性铰研究

为了研究高墩结构塑性铰的形成过程、长度,从墩身曲率分布模式入手,以一座连续刚构桥为研究对象,采用增量动力分析的方法,结合OpenSees分析软件,并从PEER数据库中选取15条地震波,完成了一系列非线性分析,得到了不同状态墩身曲率分布规律,据此总结了高墩塑性铰的形成规律、长度及其与地震波的关系．结果表明：地震作用下,高墩曲率分布模式与传统中低墩有差异,但塑性铰形成过程基本一致,且塑性铰的长度及位置与地震波频谱特性、地震强度均无关,仅与结构自身特性有关．     

塑性成形设备计算机控制技术

针对塑性成形设备和工艺的特点,提出了其计算机控制系统的通用体系结构．对用于解决塑性成形设备大运动惯量的高速度、高精度、平稳控制的液压系统模糊控制进行了研究．开发了基于开关阀、电液比例阀、电液伺服阀的液压同步控制系统．讨论了一种实现自动编程、工艺数据库、ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＰＰ系统集成的方法．     

直齿轮的精密挤压成形工艺研究

金属塑性成形技术是一种先进的制造技术。其优势较传统的制造技术十分明显。在本文中，对直齿轮的塑性成形技术进行了研究。重点分析了直齿圆柱齿轮的精密塑性挤压新工艺，即分流成形原理及精密成形加工方法。     

塑性成形过程三维刚塑性有限元模拟软件开发

刚塑性有限元法是模拟塑性成形过程的有效手段。本文介绍了自行开发的三维刚塑性有限元模拟软件的主要功能,通过对给定算例的模拟计算与实验验证,检验了软件的可靠性与适用性。     

SVM在金属塑性成形摩擦系数预测中的应用研究

针对金属塑性成形过程中摩擦系数较难确定的客观情况,提出一种基于支持向量机的能够快速预测摩擦系数的方法。利用支持向量机建立了金属塑性成形中润滑油、模具表面粗糙度、滑动速度和金属材料表面粗糙度与摩擦系数的支持向量机模型．实验结果表明这种模型具有很好的精确度和预测性,为摩擦学设计和程序化计算和分析提供了一种方便且有效的工具。     

船用发动机曲轴单拐的塑性成形仿真分析

以船用发动机曲轴单拐为研究对象,通过Solid Works软件建立曲轴单拐锻造过程中毛坯、模具的三维模型,在金属塑性成形CAE软件DEFROM-3D平台上进行模拟仿真,以探究不同应变速率、温度下金属塑性变形过程中的金属内部流变应力与外部变形条件之间的关系,并对所得的数据进行了科学分析.分析结果表明:当应变速率为定值时,预设温度越高,应力-应变曲线则相对降低;当毛坯温度一定时,应变速率越高则试样内部流变应力越大,抗疲劳强度越差.该结果也为下一步的优化设计提供理论依据.     

半刚性结点域内塑性铰的形成

根据结点域的受力及变形特征,对外伸端板连接承拉区域塑性铰形成的条件进行了理论分析.发现在结点域承拉区内存在3种可能的失效模式:在结点域受拉区形成两组塑性铰;模式在结点域受拉区形成一组塑性铰;结点域内受拉区保持弹性,螺栓达到屈服极限产生弹塑性伸长,最终导致断裂破坏.