双剪统一强度理论及其弹塑性有限差分方法引入到金属结构的数值模拟中,对金属结构强度及金属加工等问题的研究具有实际意义。简要介绍双剪统一强度理论和拉格朗日有限差分方法的理论基础,推导双剪统一弹塑性有限差分格式,并利用C＋＋语言编写动态连接库文件载入FLAC中进行计算。分别计算分析厚壁圆筒受均匀内压和中心带孔铝板的拉伸两个问题并与有限元法的计算结果进行比较,通过两个算例的计算结果说明拉格朗日有限差分方法的计算精度与有限元软件差别不大,双剪统一弹塑性有限差分方法能够运用到金属结构的数值分析研究中来,并且双剪统一强度理论可以适用于抗剪强度与抗拉强度之比为0.500和0.667之间的金属材料,使其在金属结构数值分析中的应用范围更加广泛。

应用双剪统一强度理论，同时考虑材料的拉压异性和同性，推导了在内压和轴力联合作用下的厚壁圆筒的极限载荷表达式，并且绘制了不同相对壁厚的极限载荷线图以及相对壁厚对相对极限载荷的影响曲线，不同的极限载荷线图说明了在厚壁圆筒处于屈服极限状态下，随着相对壁厚的变化，相对载荷变化的规律，相对壁厚对极限载荷影响曲线反映了相对壁厚对处于屈服极限状态下，受到不同的内压力和轴向力作用的厚壁圆筒的影响程度。