铸造镁合金弹塑性多尺度模型数值分析

为了实现应力与应变等力学量跨不同尺度的定量转换,并获得跨微/细/宏观的多尺度有效本构方程,利用MTS材料实验机对镁合金(AM60)和美国通用汽车公司提供的纯镁基体进行了力学性能测试,得出镁合金和基体材料的力学性能参数,采用混合物定律,得到相应的颗粒材料力学性能.根据镁合金(AM60)结构特点,建立具有复杂内部结构(任意夹杂形状)的镁合金体胞的有限元模型,夹杂和基体的材料性能分别选用颗粒材料和纯镁基体材料力学性能参数.通过对镁合金体胞的有限元数值分析,该方法克服了目前解析法建立多尺度模型的局限性.利用所发展的多尺度本构模型对镁合金AM60的单向拉伸过程进行了数值计算,结果与实验数据吻合较好.     

弹塑性问题的摄动随机有限元增量方程的建立和分析

将摄动随机有限元法引入到材料非线性问题的分析中,得出了弹塑性问题的摄动随机有限元增量方程组.通过两重迭代———平衡方程的迭代和本构关系的迭代,求解该非线性方程组,即可得到节点位移增量和单元应力增量的一阶和二阶变异量,从而求出其均值和方差,并进而利用叠加原理求得加载结束后单元应力的均值和方差.     

弹塑性力学变分原理的新形式

以参量变分原理为基础,建立并证明了二类变量变分原理,针对最小势能原理,给出了有限元列式,并把非线性约束项划归到目标函数中,构造出适合于神经网络的处理的变分原理形式,证明非线性约束处理前后的等价性,讨论了非线性项系数的确定方法。     

自适应有限元结合弧长法求解软化问题

将自适应有限元与弧长法迭代算法相结合，用于软化材料的弹塑性有限元计算．讨论了程序中软化材料的弹塑性计算、本构积分、弧长法迭代、自适应有限元，得到了自适应有限元与弧长法结合计算软化问题的流程图．算例分析结果验证了本文分析方法的有效性，表明自适应有限元在模拟局部化问题中具有优势．     

磁流变阻尼结构的双态控制和三态控制弹塑性分析

根据磁流变阻尼器的性能试验结果提出了扩充Bingham模型，在分析双态控制优缺点的基础上，根据钢筋混凝土结构的实际破坏特性提出了三态控制方法；通过对一装有磁流变阻尼器的3层钢筋混凝土结构进行实例分析，对比研究了双态控制方法和三态控制方法。研究结果表明：无论采用何种控制方法，结构中加入磁流变阻尼器均能有效地减小结构的位移地震反应，同时，三态控制方法能解决双态控制方法的加速度反应局部放大问题，它不仅具有控制简单的特点，而且具有良好的控制效果。     

火电厂高温高压部件热弹塑性结构分析方法

对于火电厂中大、中型汽轮发电机组的承压部件，汽轮机转子上的叶轮与叶片，燃气轮机的叶轮与叶片，各种发动机中处于燃烧室附近的机械零部件以及焊接加工零件等，由于温度效应使材料的弹性模量、泊松比和屈服极限等力学性能都将发生变化，从而引起的热应力、塑性流动和随温度变化的屈服准则等都相互耦合在一起，这实际上是一个热弹塑性状态下构件的应力与应变分析问题。本文运用参变量变分原理建立起处理这一类问题的数值变分原理及其相应的有限元形成，实质上从数学上说，是将原问题转化为处理普通弹塑性状态下结构分析问题的参数二次规划法。     

弹塑性问题的互补变分原理与模型

首先利用塑性理论中屈服函数与塑性流动参量之间的互补性，给出了弹塑性问题的互补虚功原理；然后用Taylor级数对屈服函数进行线性化处理，导出了基于有限单元法的弹塑性问题的线性互补模型，并给出了求解方法，算例结果表明，本文方法不但具有较高的计算效率和计算精度，而且具有较广的适用范围。     

ADINA软件中用户自定义材料初探

通过一简单模型的计算比较，更改了ADINA原程序中的屈服准则，验证了ADINA用户自定义材料的可行性．     

井孔岩体稳定分析的双孔隙弹塑性数值解

研究了倾斜油井井眼周围含天然裂纹的孔隙岩体的机械力学行为及其与流体流动耦合的力学问题。模型中将含天然裂纹的孔隙岩体看作双孔隙介质,即孔隙岩体和其中包含的裂隙系统。孔隙岩体和裂隙系统二者具有不同的孔隙率和不同的渗透特性。模型将孔隙岩体、裂隙系统、以及流体的流动三者耦合起来考虑,在分析中考虑了岩体和裂隙系统二者不同的孔隙率和不同的渗透率。并给出了任意倾角的孔隙裂隙岩体中井孔围岩的变形与岩体内部流体的流动的数值解。     

弹塑性材料杆的相变分析

针对弹塑性材料的相变问题，对弹塑性杆中的相变分别进行了小变形和大变形分析．分析表明，相变可以在能应变软化的弹塑性杆中发生，相变的Maxwell应力、弹性相和弹塑性相的应变都可以被确定．对任一条假设的应变软化曲线，Maxwell应力直线和应变软化曲线所围面积的代数和总等于零，这和Ericksen对非线性弹性杆相变研究得到的结论一致．数值算例表明，跨越弹塑性杆相变界面的应变跳越一般很大，这时用小变形分析导致的误差也很大，必须应用大变形理论对弹塑性杆的相变进行分析．