M—C屈服准则的应力场及其唯一性

基于三维问题的库仑屈服函数f,证明了max{f}=0就是M—C屈服准则,并获得了M—C屈服准则相应的应力分量表达式。得出了简化M—C屈服准则对应的应力分量表达式,这是表述岩土极限状态的一套完备的数学方程;和平衡方程一起构成极限分析问题的一套完备的基本方程。基于文中应力分量表达式与基于库仑屈服准则的极限分析是一致的,相应的应力场是唯一的。     

不同屈服准则对完好管道失效压力的影响分析

依据变形失稳和有限应变理论,在考虑应变强化效应的基础上,得到了不同屈服准则的完好管道失效压力计算方法.基于统一屈服准则的管道失效压力解析解,结合完好管道实际爆破压力数据,得到不同材料属性的管道内压失效时适应的屈服准则.根据不同应变强化指数的管道内压破坏屈服准则差异性,对失效压力解析解进行改进,通过与现有试验结果的比较,改进的解析解预测的失效压力与实验结果吻合较好.     

基于非线性岩体强度准则参数取值研究

简要阐述了Hoek-Brown强度准则及其参数mb、s、a值,曲线拟合试验数据,以瞬态摩擦角φi为中间变量计算出岩体破坏时的应力σ1、σ3,按H-B强度准则关系拟合得到准则参数值,两方法取值结果对比表明:mb、s取值表现出较高的显著性,a取值表现出较高的离散性但对岩体物理参数取值影响不大,表面新GSI取值表具有一定的合理性。     

大型耐压壳环焊缝焊接残余应力实验研究

采用盲孔法对某大型耐压壳废弃壳圈环焊缝及两个模拟模型进行焊接残余应力测试,结果表明,焊接残余应力普遍较大,mises应力超过0.5σs的测点约占2/3左右,另有10%~20%的测点mises应力超过0.8σs,接近屈服极限.     

基于霍克-布朗破坏准则的围岩松动圈计算

针对服从霍克-布朗强度准则的节理岩体中的圆形隧洞,计算研究了其在轴对称情况下围岩松动圈的计算.相对于以往的基于莫尔-库伦屈服准则的松动圈计算理论,本文提出的公式的准确性和实用性都有所提高.     

对Mises屈服条件的塑性轴对称变形方程的研究

用Ｍｉｓｅｓ屈服条件，研究了理想刚塑性材料的轴对称变形方程，证明了平衡方程和速度方程都是双曲线型的，并且它们的特征线都和滑移线重合。因此可构造线场进行求解。     

材料性能的数学表达式及其相似准则的一般研究

提出了在屈服平台范围内材料曲线的“对数幂函数表示法”以及它的相似准则，较普遍地认识一适合西曼斯基曲线的材料性能，并列举了材料曲线相似准则在工程方面的一些应用。为论证本表示法的描述精度，本文提供了一批材料试验数据。     

基于极限弯矩的耐压圆柱壳破坏载荷分析

采用结构在受外载荷作用时产生的内弯矩不能平衡外弯矩而发生破坏的机理,以复杂应力密西斯屈服条件为准则,推导了圆柱壳结构的破坏载荷计算公式。将屈服、屈曲分别验证结构强度的表达式综合为一种计算方法,避开了结构屈曲时的模态确定。通过理论分析,所提出的计算方法计算简单、方便实用,具有较好的准确度。     

加筋旋转薄壳的非线性屈曲分析

本文基于能量准则求解均布外压下加筋旋转薄壳的非线性屈曲问题,采用半解析半离散的方法导出了壳体的非线性屈曲方程和计算格式,其中物理非线性采用塑性形变理论和Mises屈服准则。考虑到壳体沿经线方向进入塑性的程度不同,采用经向分段的方法对壳体进行离散,使导出的方法具有有限元法的优点。数值分析和试验结果表明,所导出的方法具有较好的精度,计算过程也比较简单方便。     

大型海上风机吊装船的桩腿结构设计与强度分析

大型海上风机吊装船是用于安装海上风机的特种船舶,其桩腿结构设计与强度分析对于保证船舶的安全运行至关重要。由于风机吊装船的桩腿为型钢材料,发生材料失效的形式包括材料屈服和薄壁件屈曲。本文首先介绍钢材的屈服强度和屈曲强度校核准则,然后介绍大型海上风机吊装船的桩腿结构,结合海浪动力学模型进行风电桩腿的载荷建模。最后,结合有限元计算软件Ansys-workbench进行了风机吊装船的桩腿强度分析和仿真。     

结构强度设计准则研究

本文论述了船舶结构的设计准则，首先阐明了结构的安全裕度与分析方法，材料性质，剖面尺度，工艺质量，残余应力，长度偏差，使用状况，破坏类型等因素有关，接着阐述了破坏模式，以及从屈服，塑性，断裂，疲劳，变形等各个方面分析问题的准则，这些研究对当前设计正由规范设计转向直接设计提供了很有益的启示。     

海船断裂控制设计准则

传统的断裂控制设计准则，如脆性转变温度准则或最低工作温度准则等，在实际断裂评定中，有时会遇到困难，其原因在于建立这些准则的条件与实际结构的服役条件存在差异。本文在分析材料断裂韧度的温度效应和载荷速率效应的基础上，根据海船工作条件构造了断裂特征分析图（Fracture Characteristic Analysis Map),提出了一个计及材料性能（断裂韧度，屈服强度）、环境因素（服役温度，载荷速率）和结构特点（板厚及平面应变约束）在内的海船断裂控制设计准则。应用该准则可根据对海船工作特性的要求，选择材料和预测结构的断裂行为，从而为防断选材、结构完整性评定、可靠性分析以及失效分析、预测、预防提供了定量的依据。该准则克服了传统断裂控制准则的局限性，可以全方位地模拟海船结构特点及工作条件，具有更满意的适用性。     

高墩连续刚构桥稳定性计算分析

以高墩连续刚构桥为研究对象,采用考虑非线性影响对高桥墩进行稳定分析。本文采用计入桥墩附加偏心距、初始弯曲等因素的边缘纤维屈服准则公式,近似地判断偏心受压高桥墩考虑非线性的稳定系数上、下限值,作为初步设计拟定截面尺寸的依据。     

脉动流速测量数据预处理

脉动流速数据的采集到应用,由于各种干扰因素的存在,一般都需要将测量数据进行预处理。针对水槽实验所测流速数据进行了分析处理,提出了一种由3σ准则、多项式逼近法、小波变换相结合的数据处理方法。结果表明,该方法对流速测量数据的处理效果良好。     

基于VUMAT的海洋结构物撞冰行为数值仿真

对海洋结构物撞冰行为和冰载荷特性进行研究.基于ABAQUS通用有限元软件平台开发理想弹塑性冰材料VUMAT用户子程序;根据Tsai-Wu屈服准则和经验失效准则,采用完全隐式向后欧拉回映算法实现冰材料应力和应变的更新,并通过单个单元的压缩和拉伸试验验证该子程序的可行性.采用已开发的冰材料VUMAT子程序模拟刚性直立圆柱结构以不同速度撞击平整冰排,研究海冰的损伤过程,并分析碰撞速度对结构物承受冰载荷的影响.模拟刚性勺型破冰艏冲撞式破冰场景,并研究冰层厚度对冰载荷的影响.     

考虑应变率效应的船体板格冲击动力响应与结构强度准则研究

针对承受冲击载荷的船体板格,提出一种考虑材料动态特性的失效评估准则,并采用LS-DYNA对其合理性进行了验证。此方法考虑了材料的应变率效应对其屈服强度特性的影响以及冲击时间临界值对船体板格最大永久变形的影响,反映了结构动态失效行为特征,具有一定的工程意义和参考价值。     

基于SPH方法的航道拓宽滑坡研究

航道受船行波的冲刷或者在拓宽过程中会发生滑坡现象。基于DP屈服准则和理想弹塑性理论，推导了滑坡体的应力应变关系。在此基础上，利用SPH（光滑粒子流体动力学）方法，研究具有不同高长比的滑坡体的堆积形态。采用两个无量纲参数表征在高度和长度方向上的堆积形态，并和经验公式对比验证模型的准确性。在相同截面积条件下研究高长比对滑坡体外轮廓线的影响。研究结果表明：1）在该描述框架下的无量纲参数与文献中的计算值吻合较好；2）随着高长比的增大，坡体的屈服区逐渐变大，但滑坡体堆积的外轮廓线并没有太大的差异。     

高桩码头-岸坡相互作用有限元数值模拟

高桩码头-岸坡体系的相互作用机理一直是困扰工程界的难题。基于某突堤的现场勘察资料和土体参数,建立了高桩码头与岸坡相互作用的二维平面应变问题和三维空间问题的弹塑性有限元模型,采用与M ohr-Co lum n准则匹配的D rucker-P rager准则作为土的屈服准则,分析了桩基-岸坡体系的变形机理,同时,针对二维和三维情况各种工况组合进行了对比分析,并结合土体参数和现场测斜资料,分析了高桩码头-岸坡体系的变形规律,并指出了影响桩、梁和岸坡体系变形的主要因素,并建议了合理的治理方案。     

基于非共轴流动法则的横观各向同性模型及其数值实现

为了分析岩土材料的应变局部化行为,推导了对应于Lade各向异性屈服准则在非共轴流动法则下的向前欧拉算法的迭代格式及本构矩阵,通过有限元软件ABAQUS的UMAT接口实现了相应的程序代码。数值算例调查分析了材料主方向对岩土结构的极限承载力和变形局部化模式的影响。结果表明该模型能较好地模拟岩土结构的应变局部化行为。     

有限元在高桩码头岸坡稳定性分析中的应用*

根据珠海某10万吨级煤炭码头勘察报告提供的土层参数资料和实际码头结构施工图,建立了高桩码头三维有限元模型,包括无桩岸坡模型和带桩岸坡模型,并利用强度折减理论对其进行岸坡稳定性分析,给出了岸坡安全系数,并进一步分析了桩基对岸坡稳定性的影响。几何模型和力学模型均较为复杂,为了尽可能真实地模拟实际情况,土体屈服准则采用与摩尔-库仑准则相匹配的德鲁克-普拉格准则,桩土界面采用面面接触模式。同时,还给出了天然岸坡和考虑桩基影响下的岸坡塑性区和位移场,从而为高桩码头岸坡的稳定性计算提供参考依据。