弹塑性板壳结构非线性有限元分析

本文根据塑性流动理论的基本公式，由隐式积分导出了与路径无关的变量更新算法和一致切线模量。采用单元广义应力应变直接离散塑性流动定律，构造了杂交应力单元一致切线刚度矩阵的显式表达式，编制了结构有限元程序ＳＡＦＥ，并对弹塑性非线性屈曲和极限承载能力进行分析计算，得到了一些有用的结论。     

钢筋混凝土框架结构塑性设计的讨论

介绍了钢筋混凝土框架塑性设计的优点,分析框架结构的承载力极限状态和正常使用极限状态,以及几种主要失效形式,说明塑性设计中需要的几方面的假设。对比国内外对超静定结构塑性设计中关于塑性铰区计算公式的选取,以及对优化设计的分析,给出对钢筋混凝土框架结构设计的一点建议。     

初始缺陷对耐压圆柱壳塑性稳定性影响初探

耐压圆柱壳结构发生失稳时，壳体结构因为材料达到屈曲极限而发生了塑性屈曲变形。利用有限元软件ANSYS分析研究计及初始缺陷的弹塑性屈曲对耐压圆柱壳结构极限承载能力的影响。根据试验模型测量建立的真实模型与带理想初始缺陷模型进行对比分析，并讨论模型的初始缺陷在一定范围内时，结构极限承载力的变化。     

关于海船船体总强度准则的一个新见解

本文从分析实船破坏的典型事例出发，详细地讨论了船体总强度的各个破坏准则，对船体结构的机理提出了新的见解。认为在海船的破坏分析中，最为重要的是递增塑性破坏模式与低周疲劳破坏模式的耦合作用。     

小型快艇结构耐撞性研究

船舶碰撞是一种复杂非线性瞬态响应过程,在碰撞区内的构件一般迅速进入塑性流动状态,出现撕裂、屈曲等形式的破坏和失效,因此对小型快艇结构碰撞特性进行分析非常必要。分析了艇艏撞击作用下快艇舷侧加筋结构的渐进破坏过程,给出了撞深曲线。为表征小型快艇船体结构的耐撞性能,建立了基于综合考虑塑性应变衡准和撞深衡准的小型艇结构耐撞性评价模型。最后,运用有限元法进行数值分析,开展快艇改进舷侧的结构耐撞性优化研究。数值分析表明,对于中小型快艇,碰撞损伤主要是艇体的总体弯曲变形,损伤变形区域占全船的比例较大,采用塑性应变衡准和撞深衡准能有效地刻画中小型快艇结构耐撞性。     

汽车发动机连杆的有限元分析

采用基于ANSYS软件开发的有限元模拟系统，并利用网格重划技术，对汽车发动机连杆杆身截面进行了弹、塑性力的有限元模拟，得到了变形过程中的应力场、应变场的分布，为进行发动机连杆的结构分析建立了基础．     

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。     

基于塑性铰性能的高桩码头地震损伤分析

以高桩码头为研究对象,从塑性铰性能角度对码头的损伤特性进行分析,并根据2个实际码头结构建立模型,通过有限元软件SAP2000对结构的24种工况进行Pushover分析,研究码头结构在不同等级地震下的损伤情况,建立了基于塑性铰的码头损伤等级和位移延性损伤指数之间的对应关系。结果表明:不同烈度地震下,码头的破坏形式主要为桩基塑性铰的产生和桩顶发生一定侧向位移,上部结构从开始到最终破坏并未出现塑性铰;高烈度罕遇地震作用下,纵向的码头桩基塑性铰发展程度和位移延性损伤指数均大于横向的各对应指标,表明码头纵向刚度较小,更容易发生破坏;通过码头桩基塑性铰的性能将码头在地震作用下的损伤分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌5个等级,其对应的位移延性损伤指数分别为0~0.1、0.1~0.35、0.35~0.6、0.6~0.8、0.8。     

地震作用下钢筋混凝土桥墩抗倒塌性能研究

为研究混凝土桥墩的结构抗震性能,进行了单墩多自由度体系非线性静力推倒分析、非线性动力分析、增量动力分析。分别采用纤维模型中分布塑性铰和集中塑性铰两种建模方法,建立单墩有限元模型,利用Open Sees软件中的Hysteretic滞回模型考虑各种累积损伤的影响。     

潜艇内部平面舱壁极限承载能力分析

通过对潜艇内部平面舱壁结构在破舱工况下的双重非线性有限元计算,以梁的塑性铰机构理论为基础,揭示了舱壁水平大梁的塑性破坏机理—水平横梁形成四塑性铰极限机构,最终确定其极限承载能力。同时,对舱壁水平大梁抽象出的简单梁进行了极限承载能力的分析,并与舱壁水平大梁进行比较,提出了舱壁水平大梁形成的极限机构不同于简单梁极限机构—三塑性铰机构的原因。     

深水FPSO上部模块抗集装箱坠落撞击结构分析

深水浮式生产储卸油装置（FPSO）上的化学药剂罐吊运作业可能引发机械碰撞损伤、环境污染等事故。按石油公司企业标准要求，对化学药剂罐坠落撞击上部模块顶层甲板和主卸货区甲板进行了定量风险分析，计算了典型撞击事件的发生概率和撞击能量。按DNV船级社规范，应用LS-DYNA 3D软件对化学药剂罐坠落撞击甲板结构进行模拟，分析甲板结构的塑性应变损伤和化学药剂罐的撞入深度，确定了甲板结构的局部加强设计方案，确保甲板下重要设备的安全。     

循环载荷下考虑累积塑性影响的含中心穿透裂纹板CTOD研究

裂纹尖端张开位移(CTOD)是评估结构材料韧性以及分析低周疲劳破坏引起的裂纹扩展的重要参量。结合Dugdale模型,以裂纹尖端累积塑性应变为控制参量,提出了一个循环载荷下含裂纹船体板的CTOD计算模型;利用有限元法模拟了裂纹尖端累积塑性应变、平均应力、裂纹长度等相关因素影响;结合最小二乘法拟合出了基于累积塑性塑性应变、平均应力比以及裂纹长度的两阶多项式。研究表明,基于累积塑性应变的CTOD计算模型为正确评估循环载荷下船体板的累积塑性破坏提供了一种新途径。     

船体裂纹板双轴非比例低周疲劳载荷下累积塑性行为研究

在恶劣海况中伴随着多轴高应力、低循环交变载荷作用下，船体结构不仅会出现多轴低周疲劳破坏，而且还存在着明显的累积塑性破坏。本文通过实验研究在双轴非比例低周疲劳载荷作用下，材质为Q235钢的船体斜裂纹板累积塑性损伤行为，提出双轴非比例低周疲劳载荷下基于累积塑性的裂纹板双轴非比例低周疲劳寿命预测模型。通过分析不同双轴非比例低周疲劳载荷下裂纹板的应力应变迟滞回线，重点探究不同双轴比、应力比和相位差等对低周期疲劳累积塑性变形的影响。研究结果可为准确评估在双轴非比例低周疲劳作用下船体结构断裂破坏行为提供重要依据。     

潜艇内部有平台支撑的平面舱壁极限承载能力非线性有限元计算

对由平台支撑的潜艇内部平面舱壁这种新型结构进行非线性有限元分析,得到结构的极限承载能力,分析结构上应力分布规律,探讨结构的塑性破坏机理。     

基于累积递增塑性变形的船体裂纹板断裂韧性研究

裂纹尖端张开位移（CTOD）是评估结构材料韧性以及分析低周疲劳破坏引起的裂纹扩展的重要参量。文章结合Dugdale模型,以裂纹尖端累积塑性应变为控制参量,提出了一个循环载荷下含裂纹船体板的CTOD计算模型;利用有限元法模拟了裂纹尖端累积塑性应变、平均应力、裂纹长度等相关因素影响;结合最小二乘法拟合出了基于累积塑性应变、平均应力比以及裂纹长度的两阶多项式。文中基于累积塑性应变的CTOD计算模型为正确评估循环载荷下船体板的累积塑性破坏提供了一种新途径。     

爆炸载荷下矩形板弹塑性动态响应研究

舰船结构在受到高强度爆炸载荷作用时的破坏形式主要是板架的塑性大变形和撕裂。对四边约束矩形板在爆炸冲击波载荷下的塑性大变形响应进行了理论分析和试验研究。基于板的大挠度变形理论和能量守恒原理,建立了矩形板在爆炸载荷作用下发生塑性大变形的弹塑性分析方法。将理论计算与试验及数值计算进行对比,表明弹塑性分析方法有较好的计算精度和适用性。可用于计算舰船局部结构对舱内爆炸冲击波的响应,为舰船的抗爆设计提供理论依据。     

加筋板低周疲劳寿命和累积塑性应变模型

为分析加筋板结构累积塑性破坏的影响,应用损伤力学基础理论,并结合筋板相互影响系数,以塑性应变为损伤演化的控制参量,推导并建立加筋板结构低周疲劳累积递增塑性应变模型和低周疲劳寿命模型。将加筋板在循环载荷下的疲劳损伤变量引入累积递增塑性应变方程中,通过积分变换,推导出循环载荷下船舶加筋板结构轴向累积塑性应变的演化方程及其低周疲劳寿命本构模型;采用船舶通用高强度402钢相关材料疲劳特性参数对船舶加筋板结构低周疲劳寿命模型进行对比分析;将塑性应变发展理论模型与有限元计算结果进行比较,分析平均应力和筋条刚度比对累积塑性应变的影响规律。结果表明,该模型较好地反映了船舶加筋板结构的轴向累积塑性应变演化规律,同时能方便地对船舶结构低周疲劳强度进行评估、校核。     

一种计及强化效应的梁的塑性极限分析

本文最后还给出了便于工作应用的简化公式。文中所提出的刚塑性简化模型也可用于刚架、薄板等结构的极限分析。     

锚拉板式索梁锚固结构构造参数分析

鉴于锚拉板式索梁锚固结构受力复杂、应力集中等问题,以厦漳跨海大桥南汊主桥Z12锚拉板式索梁锚固结构为例,采用ANSYS有限元软件对锚拉板式索梁锚固结构进行构造参数分析。结果表明,增大板厚、加长剪切剪焊长度以及增大塑性区半径均能改善应力集中状态,但以增大塑性区半径最为明显。     

容器安定分析与在循环载荷作用下的弹性分析通过技术评审

该成果是上海交通大学工程力学系承接上海市科学技术基金项目“塑性极限平衡理论与应用研究”的内容。科技人员对随动强化材料的安定理论进行了研究,提出了“在进行安定分析时,所选择的残余应力场与塑性应变场是可以不相关”这一新的认识。并对半球封头圆柱壳这类复杂结构求出了安定