板材U形弯曲成形理论及有限元仿真分析
基于Prandtl Reuss流动法则及Von Mises屈服法则,结合更新拉格朗日法,建立增量弹塑性大变形理论,以rmin法则处理边界及弹塑性状态的转换,用修正的库仑摩擦法则的增量法处理边界接触面上滑动与黏滞摩擦,导入整体刚性矩阵,推导出刚性方程。对金属板材U型弯曲成形进行仿真分析,分析各项参数,包括摩擦系数凸模圆角半径、凹模圆角半径、冲裁间隙对成形性能的影响,以应力、应变、厚度及翘曲量为考察指标,模拟实验研究表明,U型弯曲成形性能受到模具及工艺参数的影响,并与实验结果具有良好的一致性。
轴向应力波作用下细长杆弹塑性动力屈曲
利用细长杆端部受冲击时弹塑性应力波的传播规律及加卸载规律,建立了梁的弹塑性屈曲方程;通过方程求解,将梁的动力屈曲划归为分叉问题,并给出了分叉条件,并由分叉条件得到了屈曲临界力和模态,数值结果表明,杆的动力屈曲不仅与材料及结构参数有关,且与冲击时间有关。
有限变形条件下晶体弹-塑性应力应变关系
考虑面立方晶体滑移特性,考虑晶格的传动,认为晶体的塑性变形是由滑移产生,且晶体内的弹性变形形不受滑移的影响,并建立了计算模型。采用微观力学的方法,用矩阵形式推广导了了Jaumenn应力率的增量型的晶体弹-塑性应力变关系。
用光塑性方法研究Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖塑性区
用光塑性模型材料聚碳酸酯 ,制成中心斜裂纹板试样 ,进行了光塑性试验 ,研究了 - 复合型裂纹尖塑性区。探讨了裂纹倾斜角、裂纹长度和试样厚度对塑性区尺寸的影响
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.
自由边界对表面裂纹及浅埋裂纹的干涉效应
利用线弹性断裂力学对表面裂纹和浅埋裂纹的边界干涉效应进行考察,结果表明,在缺陷失效评定规范中,采用a/t≤0.7和p/a≤0.8来分别作为表面裂纹和浅埋裂纹的再表征指标是合适的,具有一定安全裕量。
基于橡胶材料本构模型叠加的液压衬套动态特性计算方法
填充橡胶材料的动态特性与激振频率及激振振幅相关。采用本构模型叠加的方法,建立填充橡胶材料的超弹性-黏弹性-弹塑性本构模型。超弹性模型用于表征橡胶材料的弹性特性,黏弹性模型和弹塑性模型分别用于表征橡胶材料动态特性的激振频率和激振振幅相关性。给出了模型中参数的识别方法,以及橡胶元件的动态特性与激振频率及激振振幅相关性的计算方法。由橡胶试件的简单剪切实验数据拟合得到本构模型参数,利用流固耦合分析方法计算某液压衬套的动态特性并与实验数据进行了对比分析。结果表明,建立的超弹性-黏弹性-弹塑性本构模型可以较好地表征橡胶材料动态特性的振幅相关性和频率相关性,可用于液压橡胶元件动态特性的预测与优化设计。
橡胶隔振器动态特性计算方法的研究
填充橡胶材料的动态特性与预载、激振频率和激振振幅等相关。采用模型叠加方法,建立了用于计算的由填充橡胶材料制造的橡胶隔振器动态特性的弹性-粘弹性-弹塑性模型。其中,弹性模型用于表征橡胶隔振器的弹性部分,粘弹性模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振频率的相关性,弹塑性模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振振幅的相关性。对一试片进行静动态性能实验,得到其静、动刚度和滞后角,由其拟合得到了弹性、粘弹性、弹塑性模型的参数。计算了一动力总成橡胶隔振器的动态特性,并与实验结果进行了对比分析。结果表明,采用的弹性-粘弹性-弹塑性模型可以较好地表征橡胶隔振器动态特性的振幅相关性和频率相关性。其计算方法,可以用于橡胶隔振器动态特性的设计计算。
变振幅激励下的液阻橡胶隔振器动态特性分析
实验测试了一典型液压衬套的动态特性,验证了其振幅相关性与频率相关性的耦合关系。基于网格叠加方法,建立了超弹性-粘弹性-弹塑性叠加的橡胶隔振器粘弹塑性材料模型。分别使用超弹性-粘弹性模型(VE模型)和超弹性-粘弹性-弹塑性模型(VEP模型)计算液压衬套橡胶主簧动态特性,并对计算结果进行了对比,对比结果显示使用VEP模型有助于准确表达橡胶主簧在不同振幅下对液压衬套动态特性的贡献;阐述了橡胶液压衬套的流-固耦合建模方法,将VE模型和VEP模型应用于液压衬套动态特性的流-固耦合计算分析,对比结果显示,VEP模型更能表现液压衬套的振幅相关性和频率相关性的耦合特征。所采用的方法可有效指导液阻橡胶隔振器的前期开发设计。
圆形截面杆纯弯曲回弹弯矩的计算
分析了圆形截面梁(杆)弹塑性纯弯曲回弹应力应变的变化过程利用回弹应力应变函数、平衡 条件和变形协调条件求出回弹曲率(公式[4])及回弹弯矩(公式[5])。发现经典纯弯曲理论把塑性弯曲 时回弹弯矩定义成弹塑性弯矩在回弹计算时存在较大理论误差。