刚粘塑性圆轴扭转和拉伸的组合变形

分析了不可压缩刚粘塑性圆扭转和拉伸的组合变形,作为特例,了圆轴只承受拉伸和只承受扭转时的情况。     

无假设圆轴扭转分解理论及应用

从精化理论出发,完善了圆轴扭转的精化分析,给出无预先假设的圆轴扭转分解理论.将圆轴扭转问题分解为超越和非齐次两个基本问题,从而保证圆轴扭转问题的精确分析,获得的结果比其他理论更精确.给出一个算例介绍分解理论的应用.     

双模量材料圆轴纯扭转时的应力与应变分析

利用双模量材料圆轴扭转时纯剪切应力状态单元体,推导出了双模量材料剪切弹性模量表达式,求得了双模量材料圆轴扭转时轴向正应变.通过分析发现:各向同性材料圆轴纯扭转时轴向正应变为零,而双模量材料圆轴纯扭转时轴向正应变却不为零,双模量材料圆轴纯扭转时轴向正应变的大小主要受拉压弹性模量、拉压泊松比的影响.双模量材料圆轴纯扭转时轴向正应变不为零的原因是:双模量材料的拉压弹性模量、拉压泊松比均不相等,这是双模量材料固有的特点,也是双模量材料与各向同性材料的不同之处.因此,提出了双模量材料圆轴纯扭转时的平面假设:双模量材料圆轴扭转变形前,原为平面的横截面变形后仍保持为平面,形状不变,半径仍保持为直线.     

无假设圆轴扭转分解理论及应用

从精化理论出发,完善了圆轴扭转的精化分析,给出无预先假设的圆轴扭转分解理论。将圆轴扭转问题分解为超越和非齐次两个基本问题,从而保证圆轴扭转问题的精确分析,获得的结果比其他理论更精确。给出一个算例介绍分解理论的应用。     

圆轴的扭转

根据材料力学对线弹性材料圆轴扭转时应力计算的基本方法,计算了弹/粘塑性材料、塑性强化材料的扭转圆轴的应力与变形,分析了扭转时圆轴的蠕变。     

三角形孔圆轴的扭转刚度及应力集中计算

使用边界元方法，对横截面上带有三角形孔的圆轴作了扭转计算，求得了它的扭转刚度及三角形顶角处的应力集中.     

基于多薄壁圆管套装假设的圆轴扭转切应力-变形量分析

针对材料力学、工程力学等教材中圆轴扭转章节的切应力-变形量公式，提出了一种基于多个薄壁圆管套装假设的新推理方法，导出了厚壁圆管及实心圆轴的切应力公式、单位长度扭转角公式等.提出用薄壁圆管扭转实验测量切应变和切应力参数，并验证两者之间的正比例关系即剪切胡克定律的正确性，从而测量材料切变模量G.提出用受扭薄壁圆管实例辅助证明切应力互等定理.研究结果有助于提高教学质量.     

用能量原理推导圆轴扭转弹性变形与应力分布

关于圆轴自由扭转时横截面上的应力分布,弹塑性力学给出的弹塑性解与大量金属材料的扭转实验结果存在众多分歧。针对这一问题,通过分析材料在弹塑性变形阶段弹性变形和塑性变形对应的细观机理,根据最小变形能原理,给出了弹塑性小变形时,圆轴扭转横截面上任一点处的切应力和弹性切应变的分布规律。结果表明,圆轴扭转时小塑性变形的出现,并不影响材料的弹性性质,也不改变构件内弹性变形的分布规律,即在弹塑性小变形条件下,圆轴扭转横截面上任一点处的切应力、弹性切应变的大小仍与该点到圆心的距离成正比,亦即仍呈现出与弹性变形时相同的分布规律。     

一种多轴疲劳寿命预测的统一模型

基于SAE 1045中碳钢的单-多轴疲劳试验结果,在研究了扭转名义应力幅与拉伸名义应力幅不同比值时的多轴疲劳寿命预测模型之后,建立了统一的多轴疲劳寿命预测模型。发现：不同的扭转名义应力幅与拉伸名义应力幅之比导致不同的寿命预测模型,为寻求单轴模型与多铀统一模型的关系,假设单轴疲劳寿命预测模型中的疲劳强度指数和疲劳延性指数不变,而对疲劳强度系数乘以1．5435、疲劳延性系数乘以0．6713,以第一主应变幅取代单轴拉压应变幅,则修正后的单轴模型等价于多轴统一模型,利用修正后的单轴模型可以预测任意扭转名义应力幅与拉伸名义应力幅之比时的多轴疲劳寿命。     

复杂应力状态下典型材料全载荷过程中的力学行为

针对材料在复杂应力状态下全载荷过程中的力学行为问题,应用实心圆轴试件进行拉扭联合试验,重点解决试验中拉伸扭转应力时时按固定比例C(σ/τ)加载的难题.以304不锈钢和16Mn R碳钢为研究对象,进行24组不同C值的拉扭试验.在此基础上,研究了实心圆轴试件在全寿命过程中等效真应力应变的处理方法,探索了不同应力状态对塑性极限承载能力的影响,并引入三轴应力度(TS)概念对其进行表征.结果表明:两种材料的极限应力(σ_(max))随着不同TS值变化均存在应力驻点,此处材料的σ_(max)最小;两种材料的极限应变(ε_(max))与TS值呈现反比函数关系;利用本文所提出的工程计算公式,可以在确定结构某点的应力状态情况下,推测结构在此时所能承受的极限应力与极限应变.但是不同材料的σ_(max)-TS、ε_(max)-TS呈现不同的函数关系,需分别进行试验标定.     

扫气泵传动轴系的扭转振动测试分析

对某型号柴油机扫气泵系统的弹性轴和扭力轴在工作转速范围内空载运行情况下扭转振动及振动幅值进行了测试,为分析其运行过程中的故障原因提供了有益的数据,可供设计及制定操作规程参考     

弹性支承下的齿轮传动动力学仿真分析

为了准确得到齿轮传动系统动态特性,对传动轴进行离散处理.数值模拟齿轮啮合内部动态激励,采用改进的齿轮副动力学模型进行计算;同时,模拟各滚动轴承在润滑接触下的动态特性,考虑齿轮啮合时变特性、传动轴的弯扭耦合和支承弹性建立单级齿轮传动样机模型.仿真结果表明,支承条件不同会导致仿真结果差异较大,弹性支承更符合实际.     

平均应变对多轴循环特性及疲劳寿命的影响

以拉扭薄壁疲劳试样为研究对象,对正火４５号钢在控制总应变拉扭循环加载下进行了试验研究,分别测试存在平均应变情况下,比例加载与非比例加载时,拉与扭的应力响应值变化规律。结果表明,低周多轴疲劳加载下,平均应变使其应力响应值有所降低,且拉与扭应力响应值的变化规律不致,此外平均变对多轴疲劳寿命也有一定的影响。     

多功能热力模拟实验机的研究与开发

成功研制出一种多功能热力模拟实验机,应用LabVIEWRT控制编程,可满足热力模拟实验机所要求的高响应控制和快速高精度测量等性能,控制和测量精度不低于目前国内外先进的同类设备;其功能多于常见的热力模拟实验机,在同一台设备上实现了拉伸、压缩、扭转及拉扭复合、压扭复合等多种实验功能·阐述了该实验机的设计功能、设备构成、人机界面、控制系统及主要指标·     

钢丝扭转系数与张力的关系

为了认识钢丝的扭转系数与张力之间的关系,改装了扭摆实验装置,测量了旋转角度同为360°下不同张力时的旋转周期,通过实验数据处理分析得到了钢丝扭转系数与张力之间的关系曲线,并应用Matlab软件对实验数据进行拟合。研究结果表明钢丝扭转系数随着张力的增加而逐渐减小,当张力大于18.87 N时,其值趋于稳定,大小为5.95×10-5J。     

高温高应变率扭-拉复合加载下铁基记忆合金的本构关系

利用高应变率扭 -拉复合加载的分离式霍布金森杆装置 ,对 2 0℃和 50 0℃下铁基形状记忆合金高应变率扭 -拉复合加载下的本构关系进行实验研究 .结果表明 ,高应变率扭 -拉复合加载下铁基形状记忆合金的强度和延伸率均随温度的升高而降低 ;扭转和拉伸之间存在相互耦合作用 ,并随温度的升高而减小     

用状态空间方法的齿轮传动系动态分析

本文以状态空间形式推导了单级和多级齿轮传动系动态过程和稳定性的计算方法，讨论了多级齿轮传动系统中联接轴扭转刚度和各级齿轮啮合刚度的相位组合对系统动态的影响．并以遥测技术在齿轮动载实验台上测试了齿轮传动中的齿根动应力过程，验证了理论计算的正确性。     

在冲击载荷作用下扭转轴冲击应力和动载系数的研究

本研究了几种常见的典型扭转轴在冲击载荷作用下的理论计算，推导出有关冲击应力，动载系数的简化计算公式。结果表明，不增大轴的最小超直径直径而只增大其它部分直径，并不能增加轴的抗冲击强度，反而会使其降低。     

闭口薄壁截面直杆的塑性解

基于Mises屈服条件和增量理论,在理想弹塑性模型框架下,通过无量纲计算,求解闭口薄壁截面直杆在压、扭组合变形下应力分量解析解.对受压（拉）、扭组合变形的闭口薄壁截面直杆,在其材料屈服进入塑性阶段后,施加不同的变形路径,理论求解导出闭口薄壁截面直杆受压和扭转联合作用对应的2个对偶常微分方程,求解方程得到各应力分量的解析值;为进一步研究闭、开口薄壁截面直杆的屈曲奠定了基础.