从局部应力应变研究缺口试件疲劳极限应力图线

本文把缺口局部循环应力集中及应变集中的近似分析方法与传统的缺口疲劳敏性概念相结合,并将其推广,由此建立起从光滑试件的疲劳极限应力图线计算缺口件疲劳极限应力图线的近似公式。该式表明,缺口根部局部屈服导致实际平均应力松弛,松弛情况与应力集中程度、材料循环应力应变关系以及宏观应力状态等因素有关,不能一概不考虑应力集中对平均应力的影响。与试验结果相比较,依本文介绍的公式计算出结果是令人满意的,可供常规疲劳强度设计计算时参考。     

复合型加载下缺口前应力应变分布的有限元分析

用有限元法计算了一种低合金高强钢缺口试样在非对称四点弯曲加载(Ⅰ Ⅱ型复合加载)下缺口前端的变形和应力应变分布.研究结果表明:纯Ⅰ型加载时,缺口前端变形和塑性区形状对称分布.Ⅰ Ⅱ型复合加载下缺口前端的变形为一侧钝化,另一侧锐化,塑性区顺时针旋转一个角度θ,且θ随Ⅱ型载荷比例的增加而增大.表征缺口前端变形程度的d/b0值,随外加载荷P/Pgy的增加和Ⅱ型载荷比例的增加而增大.另外,对缺口前端最小塑性区路径上的最大切向正应力σθθ、三相应力度σm/和等效塑性应变εp的分布,以及它们随外加载荷P/Pgy和Ⅱ型载荷比例的变化规律也进行了分析,发现缺口试样的开裂遵循最大切应力判据.     

裂缝面及井眼附近的应力分析

从力学角度出发,建立了川西致密气层井眼、裂缝面及地层的有限元模型,应用ANSYS软件仿真模拟了裂缝面与水平面夹角的变化引起裂缝面上及井眼附近的应力变化。重点研究了水平裂缝面上及井眼附近的主应力和等效应力的应力等值线变化规律。随着地层裂缝倾角的增加,裂缝面上井眼附近的最大等效应力逐渐转移到井眼椭圆截面的短轴两端附近。研究结果对进一步研究井眼稳定、井壁崩落方向或裂缝面上的应力敏感性具有指导意义。     

铸造残余应力有限元分析

本文扼要介绍铸铁件在浇注后凝固过程中瞬时温度场及残余应力场的计算原理和方法。方法的特点是:通过实验测定铸铁件边界上若干点的温度动态曲线,并将求解瞬态温度场的问题,转化为求解准稳态温度场的问题,利用ADINAT程序计算各瞬时的温度场。计算结果与实测值吻合得相当好。然后以各瞬时温度场为依据,利用ADINA程序累加计算铸件由高温冷却至室温时的残余应力场。应力水平为5kg/mm~2,并绘制了相应的应力分布图。     

压力锅体有限元应力分析

压力锅的安全性关系到人们的生命财产,但国内对其进行应力分析的不多.现采用Ansys软件对压力锅体进行有限元分析,得到了压力锅的应力分布,并对压力锅各主要部分的应力情况进行了分析.     

竹节纱横截面应力的有限元分析

在建立竹节纱线横截面受力数学模型的基础上,根据内力平衡条件,对竹节纱轴向上任意截取的一个横截面的应力情况进行理论分析、计算,得到了极坐标下竹节纱弹性体内应力平衡微分方程以及纤维位移与应变微分方程组;以基纱号数48.6 tex、体积质量0.75 g/cm3精梳棉纱为讨论对象,通过有限元分析软件ANSYS10.0,模拟加捻时纤维转移所引起的应力变化情况,理论上解释竹节纱加捻时应力的变化规律;采用有限元法,并结合计算机模拟,从理论角度证明了纤维在不同层的位移产生的应变由外向内递减的结论.     

摩托车轮辋应力的有限元分析

轮辋是摩托车的重要部件,由于材料非线性以及接触非线性等原因使得其承载情况十分复杂.应用MSC-patran等前后处理软件建立了轮辋的有限元模型并进行了承载情况下的应力分析,比较了三种不同轮型轮辋的疲劳失效情况,所得结论给生产厂家提供了有效的设计依据.     

高压压力容器应力的有限元分析

本文用有限元法分析了承压能力为500kg/cm~2的抗剪销式高压压力筒的应力状态。顶盖大开口区和底部过渡区作为轴对称问题处理。抗剪销区由于沿圆周方向24个均匀分布的销孔破坏了轴对称性,结构、受力状态均较复杂,作为一种近似,我们建立了一种六面块体力学模型。指出了8节点等参数环状单元正确反映了大开口区曲率变化剧烈处的应力集中现象,指出了抗剪销区刚度足够,但应力集中明显,而且范围相当大,如不修改结构尺寸,卸载后会留下残余变形。本文对指导和改进抗剪销式高压压力容器的结构设计有参考价值。     

木材干燥应力的有限元分析

<正>本文采用柱面正交各向异性线弹性模型,讨论木材干燥时由于外力和含水率变化引起木材的变形以及内应力的有限元计算方法。     

欠平衡井底附近岩石应力状态分析

由于欠平衡钻井具有大幅度提高钻速、有效保护油气层和降低钻井成本等优点,被广泛应用于国内外各大油田,但对欠平衡钻井井底岩石应力状态特点的相关研究较少。本文以欠平衡钻井井底附近井眼为研究对象,通过分析地应力、孔隙压力、液柱压力等对井底岩石机械力学特征变化的影响,来研究欠平衡条件下非渗透性井壁和渗透性井壁岩石的破碎效率、井斜、井壁稳定等问题。研究结果表明：井底附近岩石力学性质受地应力、孔隙压力、井眼及液柱压力等的综合作用。非渗透岩石时,欠平衡钻井破岩效率高,机械钻速大,井壁集中力大,易井斜;渗透井壁时,随渗透率的增大,欠平衡钻井破岩效率降低,机械钻速减小,井壁集中力减小,井斜倾向变小。     

应力法剪切断口附近区域的细观分析

借助于扫描电镜对轴的应力法剪切断口的剖面试样进行了观察，观察结果表明：应力法剪切下料的剪切塑变区类似平盘形，且断口的轴向塑变深度很小，仅为０．１ｍｍ量级．这对提高下料精度和材料利用率均具有现实意义。     

聚丙烯(PP)材料缺口敏感性的有限元分析

本文采用通用有限元软件ANSYS对聚丙烯(PP)材料的缺口试件的缺口处应力状态进行了分析计算,考察了聚丙烯带切口试件的拉伸强度与切口几何尺寸(切口深度和切口底部圆弧半径)之间的关系,并将计算结果与实验结果作了比较.     

V型缺口应力及应力强度因子的计算

断裂力学理论和应用对平面线弹性线裂缝问题已相当成熟，但对V型缺口(如混凝土坝坝踵)的研究还不很多．实际上当V型缺口的a=2π时(图1)即为线裂缝，因而研究V型缺口的应力和应力强度因子将更具有普遍意义．用常规有限元法虽也能求解，但要求网格分得很细，工作量很大，且不易掌握．文献[1]对此类问题曾有所研究，但没有给出应力强度因子的求法．亦有人提出用边界配置法求解，但边界条件复杂时实用性较差．本文对V型缺口应力及应力强度因子的计算做了一些探索，推导了缺口附近位移场，应变场和应力场的任意高阶级数表达式，并据此构造了能反映V型缺口应力奇异性的扇形奇异单元．     

住宅结构温度应力与收缩应力的有限元分析

住宅结构中的现浇楼板、墙体由于材料热胀冷缩和混凝土收缩产生温度应力和收缩应力，可能会导致构件开裂，严重时甚至影响结构的安全使用。文中对两种应力进行了有限元分析，采用实际工程进行计算，并分析了裂缝产生的位置与形态。     

轴瓦合金层应力的有限元分析

建立了合金屋、钢背和轴承座的三层圆筒模型,利用ANSYS软件对轴瓦应力,尤其是合金层应力进行了计算,计算过程中考虑应力沿合金厚度方向的变化,结果显示,轴瓦周向应力分布取决于油膜压力的梯度,最大拉应力位于压力梯度最大处,而周向压应力的峰值则位于压力梯度方向改变处,径向应力的分布与滑膜压力的分布相同,压应力存在于油膜压力区域,径向应力与周向应力的最大值位于轴瓦合金层内表面,剪应力存在于压力峰值周围,并有一个转向过程,且剪应力的峰值位于轴瓦中截面合金层与钢背的结合处,理论计算证实,轴瓦合金层愈薄,疲劳强度愈高。     

高铁900吨箱梁四支点多层存梁局部应力有限元分析

以高速铁路900吨标准箱梁为工程背景，采用有限元仿真计算方法，分析了三层存梁和两层存梁不同情况下．梁体最大压应力和拉应力、梁体竖向挠度、不同位置临时支座平均压应力的大小，对比分析了两种存梁方案的工程可行性．对同类型工程施工具有一定的借鉴作用.     

深层气井压裂管柱应力的有限元分析

针对深层气井压裂管柱在高压大砂量条件下的失效问题,应用有限元方法对压裂管柱进行力学分析,得到了应力分布情况,为井下压裂工具的合理设计提供一定的理论依据.     

采矿动压对附近巷道围岩应力影响的分析

为弄清采矿动压对附近巷道围岩稳定性的影响,并为对巷道变形破坏显著地段和冲击地压的危险性预测提供依据,以某矿工作面开采为研究对象,建立三维数值模型,分析了采矿围岩应力演化规律;探讨了采矿动压对巷道围岩应力及应变的影响.研究表明：采场应力数值逐渐增大,应力集中区域自临空面向周边扩展、向前推进、且连续变化;掘进进度相同时,右帮围岩应力数值和增加梯度大于左帮围岩;同一选取路径上,右帮围岩应力呈阶梯状变化,而左帮的围岩应力呈规则状的曲线变化;采动动压引起巷道围岩应力集中,围岩中积聚的弹性变形能增加,具备发生冲击地压的内在条件.     

基于缺口应力法的焊接接头多轴疲劳分析

鉴于当前焊接接头疲劳评估曲线只适用于单轴加载情况,基于缺口应力法对焊接接头进行了多轴疲劳分析。通过联合焊接接头的多轴疲劳试验名义应力数据和有限元法所计算的缺口应力集中系数,获得了5种焊接接头的各向缺口应力;根据Von Mises、IIW和EESH 3种多轴疲劳准则计算出等效缺口应力并将其统一在同一坐标系统下;最后采用最小二乘法拟合出适用于多轴疲劳评估的缺口寿命曲线。与IIW标准推荐的单轴曲线相比,这些多轴缺口疲劳曲线具有更低的倾斜度和更高的疲劳等级,即多轴加载时明显降低了10~3~10~6次中周范围内的疲劳强度值,而对10~6~10~7次高周疲劳范围的影响则相对有限。     

激光局部强化40Cr钢的缺口疲劳寿命分析

运用弹塑有限元法对４０Ｃｒ钢经激光局部强化前后材料的缺口局部应力应变场进行理论分析，对于强化层内存在的残余压应力按初应力考虑计及其对疲劳裂纹萌生的影响。建立其与萌生寿命之间的宏观规律，为强化材料的寿命估算提供依据。