为了检验CDZ350型钻杆吊卡吊耳的性能,确保在出厂试压后的正常工作的安全性,吊耳不发生塑性挤出等塑性破坏,对CDZ350型吊卡吊耳进行了两次加载-卸载的有限元弹塑性分析和贴片试验验证。结果表明在1.5倍额定载荷下,吊耳次表面最大应力为1087MPa,发生塑性变形,材料硬化但不会发生塑性破坏;两次卸载后残余应力分布相近,吊耳内部残余应力稳定;二次加载后最大应力为1005.6MPa,接触为全弹性,残余应力减小了内部的应力,起到了保护作用;贴片实验结果和有限元结果相近,最大误差为7.5%,且塑性区主要集中在接触区附近,验证了有限元分析的正确性。

将材料的应力-应变关系描述为线性强化模式,推导出了铰接于定点运动刚体上的线性强化材料空间杆系结构应力-应变计算的普遍表达式,给出了计算刚体角位移的非线性方程组,编制了通用程序,计算准确方便,使这一问题得到了圆满的解决.

采用非线性有限元方法,以API8牙圆螺纹套管接头为研究对象,在标准锥度公差条件下,模拟套管接头的上扣过程.计算分析上扣过程中内、外螺纹导向面和承载面上的应力分布,并对套管接头在压缩工况下的承载极限进行分析.得到套管接头在压缩载荷下的失效形式、失效载荷,并提出相应的失效判据.

将薄板的有限元单元用沿其周边的相互刚接的梁元来模拟，把有限个矩形单元变成有限个梁单元，从而把薄板的分析变成刚架的分析，由于梁单元的单刚度统一，故本法应用十分方便，并易于处理复杂的边界条件。

文章突破传统的梁理论法，应用材料非线性有限条法对平面壳条的弹塑性问题进行分析。从非线性问题的牛顿－拉斐逊迭代解法和虚功原理入手，通过引入有限条，分析平面壳条的弹塑性问题，先推导出构件的切向刚度模量和切向弹塑性模量，进而得到构件的荷载－位移关系方程，并编制程序，最后举例比较这两种方法，验证材料非线性有限条法的可行性和精确性。

考虑了实际施工中钢束定位偏差和折线施工引起的径向力增大,对等效径向力经典计算公式进行了修正。并在此基础上,根据混凝土的弹塑性损伤本构关系,对比分析了径向力增大对底板应力在张拉前后的影响。研究结果表明,施工中引起的径向力增大会导致底板应力分层,使全界面受压底板产生局部破坏性拉应力。底板破坏后截面应力重新分布,计算所得应力分布能较好地吻合现场检测结果。后期加固应考虑应力重分布,同时对箱室底板内侧、腹板内侧也要进行加固。

采用双剪统一强度理论 ,考虑材料的拉压性能差异 ,对薄圆环进行弹塑性分析 ,得出了极限荷载统一解 .利用此解可以合理地得出不同材料的相应解 .现有的 Tresca、Mises、Mohr-Coulomb、双剪强度理论等解是本文统一解的特例 .结果表明 ,拉压性能差异对薄圆环的极限荷载有明显的影响 ,利用本文解 ,能充分发挥材料性能 ,减轻结构重量 ,取得多方面的效益 .

以ACD320DF双燃料机高压油管为例,针对超高压管接头球面-锥面的不同结构形式、不同的预紧力大小进行了弹塑性分析,并借助于某些成熟机型的高压油管结构进行类比仿真分析,最后提出球面-锥面密封结构有限元分析的判定准则。研究结果表明,密封面接触线直径和管壁厚度对结构的应力应变的影响最大;当密封接触部位产生塑性变形时,密封可靠性更好,为球面-锥面密封结构的设计和有限元分析,提供了理论指导;其结构影响参数和计算判定准则可以直接应用于新产品的优化设计。

以高速列车车厢壁异质金属夹层板为对象,进行了交变载荷作用下的性能研究。以上面板不锈钢和铝合金层厚度、夹层板的弯曲角度作为变量,使用ANSYS静力结构分析软件,计算了异质金属曲面夹层板在交变载荷作用下发生弹塑性变形时的位移、应力、弹塑性应变等,研究了夹层板的力学性能。结果表明,随着夹层板不锈钢层厚度和弯曲角度的增大,夹层板抗弯曲和抗压缩性能随之提高,显著改善了夹层板的应力分布均匀性,有效提高了夹层板局部最大抗变形能力。仿真和实验的结果为异质金属夹层板在高速列车车厢中的应用提供理论基础。

以衔铁组件过盈联接压装过程为例,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行弹塑性分析,获得衔铁组件过盈联接的最大等效应力和最大压装力,并进一步研究了过盈量、摩擦系数和形状误差对衔铁组件过盈联接的最大压装力和最大等效应力的影响规律,从而确定过盈量的合理范围,进而确定压力-位移曲线的合理范围。随机抽取18套零件在已研制的压装设备进行压装实验。将有限元分析结果与实验结果进行对比,验证了有限元分析结果的可靠性,为衔铁组件过盈联接压装质量判断提供了一定的理论基础。