用Drucker公设导出两个经典屈服准则

从Drucker公设所得的正交流动法则出发,利用塑性体应变增量、等效塑性应变增量这两个塑性指标的特性,对金属材料假定塑性体应变增量为零,并且假设材料屈服时等效塑性应变增量与应力状态无关,通过严密的数学推导,导出了Mises准则,并进而在不考虑第二主应力的条件下,应用塑性功的性质导出了Tresca准则．     

Drucker公设与弹塑性耦合问题

本文从 Drucker 公设出发,建立了弹塑性耦合情况下的广义正交法则,讨论了屈服面的凸凹性及弹塑性耦台情况下的加载准则。文中还对 Drucker 公设与Ilyushin 公设之间的联系及 Drucker 公设的适用范围进行了讨论。     

双圆锥屈服准则理论及其工程应用

引入相似角并利用非关联流动法则,在空间状态下基于M-C准则导出一种新的屈服准则——双圆锥准则．该准则与M-C准则所得的塑性体应变增量完全相等,其特定的12条子午线与M-C准则等效,并体现了中间应力对屈服的影响．把双圆锥准则与有限元强度折减系数法结合,通过对c、φ的等效替换,利用ANSYS通用程序进行边坡稳定分析,所得结果与极限平衡法吻合良好．     

关于Drucker公设和塑性本构关系的进一步研究

本文对Drucker公设的表述进行了修正,使之既可处理稳定材料又可处理非稳定材料。同时以应力空间中的加载函数为基础,直接得到了以应变增量表达应力增量的塑性本构关系,这更便于在实际问题特对是在动态数值方法中应用。     

一种新的弹塑性本构矩阵及应用

利用非关联流动法则,在空间状态下基于M—C准则导出一种新的屈服准则以及相应的弹塑性本构关系,该屈服准则与M—C准则所得的塑性体应变增量完全相等,并体现了中间应力σ2对屈服的影响．并把新准则与其他准则在理论上进行了分析、比较．最后把本文提出的新准则与有限元强度折减系效法结合起来,通过对c、φ的等效替换,利用ANSYS通用程序进行边坡稳定分析,所得结果与极限平衡法吻合良好．     

Tresca和Mises屈服面的两个塑性指标的研究

对反映塑性的两个重要指标即等效塑性应变增量和体塑性应变增量进行了研究.首先采用正交流动法则,求得Tresca、Mises准则的塑性应变增量,再根据等效塑性应变增量的定义求得它们的相应等效塑性应变增量的值以及塑性体应变增量的值.对比研究发现,Tresca、Mises屈服面上均为某一常数;另外,两者的体应变增量均为零.若规定简单拉伸时两种屈服条件重合,则两者的等效塑性应变增量的相对偏差为15.5%;若规定在纯剪切时两种屈服条件重合,则两者相对偏差为零.     

双剪统一强度理论下复合裂纹的研究

应用双剪统一强度理论,研究了复杂应力下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型复合断裂问题,给出了包含反映材料拉压性能差异的参数α及反映中间主应力效应的参数b的双剪统一强度断裂因子,通过改变拉压性能差异系数和中间主应力作用效应系数,退化得到不同屈服准则和不同材料下的断裂因子。当取不同的参数时,该统一解退化为双剪应力屈服准则解、MohrCoulomb解、Tresca和Mises解。结果表明,该双剪统一强度断裂因子可以适应于各种不同材料和不同受力情况,能充分发挥材料潜力,有重要的工程应用价值。     

基于Drucker Prager的TBM刮刀-岩土作用过程有限元分析

针对TBM(tunnelboringmachine)刮刀受力情况以及工作过程进行了理论分析及仿真研究,建立了刮刀切削岩土时土体和刮刀的受力模型.基于Drucker Prager屈服与破坏准则建立了仿真中模拟的岩土的损伤本构模型,以沈阳地铁隧道工程中EPBΦ628m型TBM为例验证了刮刀-岩土有限元模型设置的准确性.对刮刀切割岩土过程进行仿真,探讨并总结了了切削深度以及切削前角等工作参数的变化对仿真结果的影响.对刮刀受力和实际磨损量分析,发现刮刀受力与实际磨损情况相符合,验证了仿真结果,为TBM刮刀的工作机理研究提供了有意义的理论参考与试验依据.     

一个新的D-P类准则及其应用

基于Mohr Coulomb(M-C)准则及平面应变条件,建立了非关联流动法则的D-P准则.该准则引入了塑性体积应变,所求的塑性体积应变增量和M-C准则相等,在π平面上,当应力罗德角小于零时,建议的D-P准则与以往的外角外接圆及内切圆相比,能更好地反映土体应力应变的实际特性.在边坡稳定分析中,相比其他D-P类准则,建议的D-P准则计算得到的边坡稳定安全系数与条分法结果十分吻合.在地基极限荷载的求解上,所得的极限荷载与滑移线场与Prandtl理论解趋于一致.     

对砌体剪-压破坏准则的研究

对现有国内外剪压砌体破坏准则进行了分析比较,并指出了其中的不足.基于力学原理,采用数理统计分析法建立了剪-压砌体破坏准则.相对而言,该破坏准则不仅能反映剪-压砌体可能出现的各种破坏形式,而且不同破坏形式之间有明确的界限,力学概念明确,适用于各类砌体.由该准则推得的砌体抗剪强度计算值与试验结果、现行规范取值吻合较好,形式简单,便于计算,可供砌体结构理论分析和工程设计时参考.     

依赖Tresca和双剪应力屈服函数均值的屈服准则

为使Mises屈服准则线性化,在HaighWestergard应力空间,将Tresca与双剪应力屈服函数相加并取其平均屈服函数来作为新的屈服准则简称MY(平均屈服)准则,给出了该准则的数学表达式、屈服轨迹与单位体积塑性功率表达式·精度分析与算例表明:MY准则是一个线性屈服准则,其与Mises准则最大误差不超过39%,平均误差不超过195%,该准则的单位体积塑性功率表达式也是线性的     

双剪强度理论在水工压力隧洞弹塑性应力分析中的应用

水工压力隧洞的弹塑性分析,工程上一直采用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ强度准则进行求解。但由于该理论和试验结果常常不符,故产生误差。本文应用俞茂宏教授提出的双剪强度理论对水工压力隧洞进行弹塑性分析,解决了上述问题。     

双剪应力准则解析扁料压缩的误差分析

以近来提出的双剪应力屈服准则以及连续速度场解析了金属压力加工的典型问题——扁料平板压缩问题(无侧面鼓形)。与Avitzur按Mises条件的上界结果比较,应力状态系数n_σ,增加0.155,文中分析了双剪准则在工程上应用的可行性。     

基于M-C等面积圆屈服准则的岩土混合边坡稳定分析

针对有限元软件基于外角外接圆D-P准则计算边坡稳定安全系数偏大的问题,采用M-C等面积圆屈服准则进行改进,推导了二者计算安全系数的关系.基于M-C等面积圆屈服准则计算岩土混合边坡,计算前对输入的土质和岩质的黏聚力及内摩擦角进行转换,结果表明,计算安全系数与Morgenstern-Price法得到的结果较为接近,并且塑性区与滑动面形状近似,表明了M-C等面积圆屈服准则在分析岩土混合边坡稳定问题是可行的.分析发现,岩土混合边坡安全系数随土质黏聚力和内摩擦角正切值的减少而减少,并且塑性区形状保持不变.     

岩土力学3种屈服准则的屈服面形状和大小研究

用正交变换的方法对岩土塑性力学中的莫尔--库仑准则、卓柯--普拉格准则、广义双剪应力准则以及其屈服面进行了研究,从数学上论证了屈服面的形状和大小,并对3个屈服准则的特殊情形分别与 Tresca,Mises 和双剪应力屈服准则对应,进行了论证.     

基于三维Hill’48屈服准则的液压成形本构模型及数值验证

基于三维Hill’48屈服准则建立了内高压成形的力学模型,将半隐式向后Euler应力更新算法与显式有限元方法相结合,通过用户自定义子程序UMAT将本构模型嵌入有限元软件LS-DYNA中,通过单个单元的拉伸试验对其进行验证,并将本构模型应用于液压胀形过程的数值仿真模拟,与各向同性Mises屈服准则进行了对比分析.结果表明,二次开发的本构模型正确,能够较好地反映管材胀形的变形规律.