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新的粗糙表面弹塑性接触模型 被引量：107
1
作者 赵永武 吕彦明 蒋建忠 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期95-101,共7页
提出一种新型的粗糙表面弹塑性微观接触模型。该模型的建立基于接触力学理论和接触微凸体由弹性变形向弹塑性变形及最终向完全塑性变形的转化皆是连续和光滑的假设。研究单个微凸体在载荷逐渐增加时的变形规律,并重点推出弹塑性变形区... 提出一种新型的粗糙表面弹塑性微观接触模型。该模型的建立基于接触力学理论和接触微凸体由弹性变形向弹塑性变形及最终向完全塑性变形的转化皆是连续和光滑的假设。研究单个微凸体在载荷逐渐增加时的变形规律,并重点推出弹塑性变形区间的接触方程。在此基础上应用概率统计理论导出了粗糙表面的接触载荷、平均分离和实际接触面积之间的数学关系式。在不同的塑性指数和载荷条件下,该模型与GW弹性模型和CEB弹塑性模型就实际接触面积和法向距离的预测结果进行了对比。结果表明,在同样塑性指数和载荷条件下比GW模型预测的实际接触面积大但法向距离小,且两者的差距随塑性指数和载荷的增加而增大。因此该模型的预测结果更加符合人们的试验观察和直觉,能够更加科学和合理地描述两个粗糙表面的微观和宏观接触状态。 展开更多
关键词 粗糙表面 弹塑性 接触模型 微凸体
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多层、高层建筑结构弹塑性动力、静力分析 被引量：24
2
作者 李云贵 邵弘 +2 位作者 田志昌 黄吉峰 陈岱林 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期56-62,共7页
应我国高层、超高层建筑发展需要,我们对建筑结构弹塑性动力反应分析软件进行了探索研究,在“高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE”的基础上,开发了一套简单实用的建筑结构弹塑性动力、静力分析软件EPDA。目前的EPDA软件提供了... 应我国高层、超高层建筑发展需要,我们对建筑结构弹塑性动力反应分析软件进行了探索研究,在“高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE”的基础上,开发了一套简单实用的建筑结构弹塑性动力、静力分析软件EPDA。目前的EPDA软件提供了两种弹塑性分析方法,一种是弹塑性动力时程分析法,其力学模型有三种:层模型、平面模型和空间模型;另一种是弹塑性静力分析方法,就是通常所说的静力推覆分析方法。EPDA软件是我国第一套商品化的弹塑性分析软件,可以按任意给定方向计算结构的弹塑性时程响应,适用于各种材料的高层及超高层建筑结构,包括钢筋混凝土结构、钢结构和钢与混凝土混合结构,同时,程序中还考虑了多塔、转换层等结构特性。EPDA软件具有如下特点:(1)前后处理功能强,自动读取SATWE和Sat2000的设计分析结果,对钢筋混凝土构件,给出自动选筋结果,用户可以交互修改成实配钢筋;(2)采用纤维束模型模拟梁、柱、支撑等一维构件,纤维束模型的适用性好,不受截面形式和材料限制;(3)引入的弹塑性墙元效率高,精度好,可以更真实地分析剪力墙的弹塑性性能;(4)提供了多种分析方法和力学模型,可根据工程实际需要,灵活选用。 展开更多
关键词 高层建筑 弹塑性 动力分析 静力分析 软件 多层建筑
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高层建筑结构在罕遇地震影响下的弹塑性时程分析研究 被引量：56
3
作者 李志山 容柏生 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2006年第S1期201-208,共8页
研究和开发了理论上精确的高层建筑结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析新模型和算法。将梁、柱和剪力墙的弹塑性在材料的应力-应变层次上精确模拟,其动力积分则采用显式积分方法。根据研究结果编制了分析程序BEPTA。典型算例表明,要... 研究和开发了理论上精确的高层建筑结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析新模型和算法。将梁、柱和剪力墙的弹塑性在材料的应力-应变层次上精确模拟,其动力积分则采用显式积分方法。根据研究结果编制了分析程序BEPTA。典型算例表明,要达到罕遇地震下不倒塌的设计目标,基于塑性区模型的弹塑性时程分析是比较有效和可靠的方法。 展开更多
关键词 高层建筑结构 弹塑性 时程分析 显式积分
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水下爆炸气泡与复杂弹塑性结构的相互作用研究 被引量：32
4
作者 张阿漫 姚熊亮 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第1期81-92,共12页
计及结构的弹塑性,将边界元法(BEM)与有限元法(FEM)耦合提出了气泡与弹塑性结构耦合动力学计算方法,并开发了全套的三维水下气泡分析程序(UBA),计算值与实验值之间误差在10%以内.以水面舰船为例,将三维计算程序工程化.并分析了水下爆炸... 计及结构的弹塑性,将边界元法(BEM)与有限元法(FEM)耦合提出了气泡与弹塑性结构耦合动力学计算方法,并开发了全套的三维水下气泡分析程序(UBA),计算值与实验值之间误差在10%以内.以水面舰船为例,将三维计算程序工程化.并分析了水下爆炸气泡载荷作用下船体的弹塑性响应,从船体结构典型单元上的应力时历曲线可以看出,在气泡坍塌时出现应力峰值,证实了气泡坍塌压力及射流引起的压力对舰船等结构造成严重毁伤.从气泡与舰船的相互作用中可以看出,舰船低阶垂向振型被激起,在气泡作用下呈鞭状运动,同时舰船随着气泡的膨胀和收缩作升沉运动,通过本文的分析得到了适合于工程应用的规律及结论. 展开更多
关键词 水下爆炸 气泡 环状 射流 弹塑性 舰船
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多粗糙峰弹塑性接触的有限元分析 被引量：24
5
作者 杨楠 陈大融 孔宪梅 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期202-206,共5页
采用具有一定数目圆形粗糙峰的刚性表面对弹塑性半无限体进行压下的模型来模拟多粗糙峰接触 ,并用有限元法对该模型进行了弹塑性分析 ,揭示了多粗糙峰对于接触区应力状态的影响规律 .发现中心接触区的变形主要受到一定数目邻近粗糙峰的... 采用具有一定数目圆形粗糙峰的刚性表面对弹塑性半无限体进行压下的模型来模拟多粗糙峰接触 ,并用有限元法对该模型进行了弹塑性分析 ,揭示了多粗糙峰对于接触区应力状态的影响规律 .发现中心接触区的变形主要受到一定数目邻近粗糙峰的影响 ,而处于较远处的其它粗糙峰的影响较小 .同弹性接触相比 ,在弹塑性接触过程中有更多的邻近粗糙峰对中心接触区发生作用 ,改变粗糙峰的间距。 展开更多
关键词 多粗糙峰弹塑性接触 有限元分析
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K 6型单层球面网壳的弹塑性稳定 被引量：19
6
作者 曹正罡 范峰 沈世钊 《空间结构》 CSCD 北大核心 2005年第3期22-26,共5页
本文有计划地对1200余例实际尺寸的K 6型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得了它们的极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳性能的影响,并重点讨论了材料非线性对网壳极限承载力的影响.通过这种大规... 本文有计划地对1200余例实际尺寸的K 6型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得了它们的极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳性能的影响,并重点讨论了材料非线性对网壳极限承载力的影响.通过这种大规模参数分析研究,较全面了解了K 6型单层球面网壳弹塑性稳定性能的规律,在此基础上对以往仅考虑几何非线性的网壳极限稳定承载力实用公式进行了修正. 展开更多
关键词 单层球面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性
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高墩大跨径连续刚构桥抗震性能评估 被引量：22
7
作者 何钦象 田小红 宋丹 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期68-71,共4页
高墩大跨径连续刚构桥的抗震性能评估既是桥梁抗震研究的热点又是抗震研究的难点。根据其特点提出了一种适合于其弹塑性地震响应的分析方法,利用提出的塑性铰单元和已有的有限元程序,实现了对罕遇地震作用下桥梁结构的地震响应模拟。使... 高墩大跨径连续刚构桥的抗震性能评估既是桥梁抗震研究的热点又是抗震研究的难点。根据其特点提出了一种适合于其弹塑性地震响应的分析方法,利用提出的塑性铰单元和已有的有限元程序,实现了对罕遇地震作用下桥梁结构的地震响应模拟。使地震波峰值逐渐增大直至结构破坏,对西部某高墩大跨径连续刚构桥进行了弹塑性地震响应分析,得到了该种桥型的破坏形式、能够承受的最大地震等级等结论,为抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 高墩大跨径 抗震性能评估 弹塑性 塑性铰
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空间网壳结构弹塑性地震响应及抗震性能分析 被引量：9
8
作者 范峰 《哈尔滨建筑大学学报》 1999年第1期32-37,共6页
首次利用圆管截面空间梁系弹塑性本构关系，综合有限分割有限元法、Netwark逐步积分法和Euler一次Newton－Raphson迭代法，成功地对空间网壳结构弹塑性地震响应和抗震性能进行研究，并编制了相应的非线性有限元动力分析程序。通过对一... 首次利用圆管截面空间梁系弹塑性本构关系，综合有限分割有限元法、Netwark逐步积分法和Euler一次Newton－Raphson迭代法，成功地对空间网壳结构弹塑性地震响应和抗震性能进行研究，并编制了相应的非线性有限元动力分析程序。通过对一个典型球壳算例的分析，验证了理论推导和有限元程序的正确性，并得到有关网壳结构抗震性能的一些结论。 展开更多
关键词 空间网架结构 空间网壳结构 地震响应 抗震性能
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轴类零件校直的有限元解法 被引量：12
9
作者 钦明浩 吴焱明 +1 位作者 蒋守仁 徐业宜 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1996年第2期24-29,共6页
文章运用弹塑性有限元程序，求出校直过程中所需要的各种参数，并以此来指导校直机的工作。通过实验来验证这些参数的正确性。
关键词 校直 弹塑性 有限元 压下量 轴类零件
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基于非曼辛准则的土动弹塑性模型 被引量：19
10
作者 张克绪 李明宰 王治琨 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1997年第2期74-81,共8页
本文基于非曼辛准则提出了两个土动弹塑性模型。在模型中引进了两个模型参数ｎ１、ｎ２，改进了土弹塑性模型的构成方法。给出了在等幅动荷载作用下及非规则荷载作用下这两个参数的确定方法。将本文提出的两个土动弹塑性模型用于上层弹... 本文基于非曼辛准则提出了两个土动弹塑性模型。在模型中引进了两个模型参数ｎ１、ｎ２，改进了土弹塑性模型的构成方法。给出了在等幅动荷载作用下及非规则荷载作用下这两个参数的确定方法。将本文提出的两个土动弹塑性模型用于上层弹塑性地震反应分析，并与通常采用的等效线性化模型的地震反应分析结果做了比较。结果表明，在三种模型的反应分析结果中，本文给出的弹塑性模型的结果更合理。 展开更多
关键词 土力学 模型 弹塑性 地震反应 非曼辛准则
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板带精轧过程轧制力的三维弹塑性有限元分析 被引量：18
11
作者 喻海良 赵宪明 刘相华 《钢铁研究》 CAS 2005年第1期14-16,共3页
利用ANSYS/LS-DYNA三维弹塑性轧制模型,对板带精轧过程不同温度、不同板带厚度和压下程度的轧制力进行了有限元模拟,并对有限元方法计算的轧制力值和理论计算值进行了比较,二者的相对误差在11%以内。
关键词 弹塑性 模拟 轧制力
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混凝土梁柱构件基于截面纤维模型的弹塑性分析 被引量：18
12
作者 李承铭 李志山 王国俭 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2007年第12期33-35,92,共4页
采用了弹塑性纤维单元模拟钢筋混凝土梁、柱杆件,通过材料应力-应变本构关系对截面动态积分,直接得到构件刚度及恢复力特性,提出了适用于该模型的计算方法和相应的钢筋和混凝土材料单轴应力-应变本构关系。并应用通用有限元软件ABAQUS... 采用了弹塑性纤维单元模拟钢筋混凝土梁、柱杆件,通过材料应力-应变本构关系对截面动态积分,直接得到构件刚度及恢复力特性,提出了适用于该模型的计算方法和相应的钢筋和混凝土材料单轴应力-应变本构关系。并应用通用有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土悬臂柱及钢筋混凝土框架进行了拟动力反复加载计算,并与试验结果进行对比分析。 展开更多
关键词 弹塑性 截面纤维模型 材料本构模型 ABAQUS
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泥石流防撞墩冲击力理论计算方法 被引量：20
13
作者 王强 何思明 张俊云 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2009年第4期423-427,共5页
在西部泥石流多发区,交通线路经常需要穿越泥石流沟,设置在泥石流沟床中的桥墩容易遭受泥石流大块石的冲击,为此,常常在其前端设置泥石流防撞墩,以达到保护桥墩的目的。防撞墩设计的关键参数是泥石流大块石的冲击力。目前,有关泥石流冲... 在西部泥石流多发区,交通线路经常需要穿越泥石流沟,设置在泥石流沟床中的桥墩容易遭受泥石流大块石的冲击,为此,常常在其前端设置泥石流防撞墩,以达到保护桥墩的目的。防撞墩设计的关键参数是泥石流大块石的冲击力。目前,有关泥石流冲击力的计算方法都比较粗糙,计算结果与实际情况不符。本文以Thornton理想弹塑性接触模型为基础,并考虑防撞墩的弯矩变形特性,根据能量守恒定律,推导了泥石流大块石冲击力的计算公式。结果表明,考虑结构弹塑性特性后,泥石流大块石冲击力大大降低,远小于按弹性冲击理论所确定的冲击力,计算结果更符合实际情况。 展开更多
关键词 泥石流 防撞墩 弹塑性 冲击力 计算模型
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四辊卷板机弯卷过程中侧辊位移计算 被引量：20
14
作者 李森 陈富林 李斌 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期76-79,共4页
四辊卷板机弯卷过程中,筒形零件的曲率半径主要决定于侧辊位移。实际生产过程中,侧辊位移的确定依据工人工作经验反复试凑,具有一定盲目性。本文以弹塑性力学基本理论为基础推导了四辊卷板机在弯卷过程中板材回弹半径公式。通过力学几... 四辊卷板机弯卷过程中,筒形零件的曲率半径主要决定于侧辊位移。实际生产过程中,侧辊位移的确定依据工人工作经验反复试凑,具有一定盲目性。本文以弹塑性力学基本理论为基础推导了四辊卷板机在弯卷过程中板材回弹半径公式。通过力学几何关系分析提出了一种用于指导生产实践的侧辊位移计算方法。在此基础上,使用VC++语言编程实现整个计算过程。通过实例计算与实验结果的比较,验证了提出的计算结果与实验结果相近,在此公式基础上进行少量试卷可得到更精确的侧辊位移量。 展开更多
关键词 四辊卷板机 侧辊位移 回弹 弹塑性
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考虑大变形和排水条件时柱孔扩张问题统一解析 被引量：18
15
作者 邹金锋 吴亚中 +2 位作者 李亮 彭建国 张进华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1-7,共7页
将柱孔周围土体中的应力分布分为弹性区和塑性区,在弹性区中采用小变形理论,在塑性区中采用大变形理论和统一强度准则。根据柱孔扩张问题排水条件时的应力平衡方程、应力和应变连续的边界条件,推导出考虑土体剪胀、大变形、排水条件和... 将柱孔周围土体中的应力分布分为弹性区和塑性区,在弹性区中采用小变形理论,在塑性区中采用大变形理论和统一强度准则。根据柱孔扩张问题排水条件时的应力平衡方程、应力和应变连续的边界条件,推导出考虑土体剪胀、大变形、排水条件和中主应力等因素的柱孔扩张问题塑性区半径和极限扩孔压力的理论解答,同时也获得了弹塑性区中的应力和应变场分布规律。理论计算结果与现场实测结果较为接近,初步说明该理论具有一定的工程应用价值。对比分析表明:扩孔压力和塑性区半径受土体剪胀的影响要比b值显著。 展开更多
关键词 大变形 剪胀 扩孔半径 极限扩孔压力 弹塑性
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滚石坡面法向冲击动力响应特性研究 被引量：19
16
作者 何思明 沈均 +1 位作者 罗渝 吴永 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期118-124,共7页
滚石灾害是5.12地震诱发的主要次生山地灾害之一,因具有随机和不可预见性,成为灾后重建中地质灾害防治的难点。滚石防治的核心问题是解析滚石对坡面的冲击响应,由于冲击过程历时短、变形大和能量转换复杂,通过传统理论分析方法分析较为... 滚石灾害是5.12地震诱发的主要次生山地灾害之一,因具有随机和不可预见性,成为灾后重建中地质灾害防治的难点。滚石防治的核心问题是解析滚石对坡面的冲击响应,由于冲击过程历时短、变形大和能量转换复杂,通过传统理论分析方法分析较为困难。为此,以Hertz理论为基础,考虑坡体的弹塑性特性,模型化滚石冲击为自由落体冲击的半无限体问题,运用动力有限元数值仿真技术,研究了滚石对坡面法向冲击特性,揭示滚石冲击速度、滚石半径对坡面土体动力响应的影响。结果显示基于弹塑性冲击理论的计算结果与数值模拟结果较为吻合,而完全弹性冲击理论的计算结果偏差较大,即基于弹塑性理论的滚石灾害防护设计更为合理。 展开更多
关键词 滚石 法向冲击 弹塑性 回弹 动力响应 数值模拟
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弹塑性有限元法在金属塑性加工中的应用 被引量：6
17
作者 闫洪 鲍乐 +1 位作者 王美艳 包忠诩 《模具技术》 2000年第5期12-15,共4页
给出了有限变形弹塑性有限元列式 ,基于ANSYS软件平台 。
关键词 有限变形 弹塑性 有限元 塑性加工
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复合材料胶接接头分析研究 被引量：17
18
作者 赵伶丰 白光明 《航天器环境工程》 2007年第6期393-396,7,共5页
文章阐述了复合材料胶接接头的力学特性;针对单搭接管接头进行了有限元建模;在线弹性分析的基础上,考虑胶层弹塑性特性而进行了非线性分析,得出接头的位移场和各部分的3D应力场;通过初步试验,验证了分析的正确性。分析结果对复合材料胶... 文章阐述了复合材料胶接接头的力学特性;针对单搭接管接头进行了有限元建模;在线弹性分析的基础上,考虑胶层弹塑性特性而进行了非线性分析,得出接头的位移场和各部分的3D应力场;通过初步试验,验证了分析的正确性。分析结果对复合材料胶接接头强度校核及设计改进有指导作用。 展开更多
关键词 层合复合材料 胶接接头 单搭接 有限元分析 弹塑性
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基于Mohr-Coulomb准则寒区隧道围岩应力弹塑性解析 被引量：18
19
作者 覃爱民 骆汉宾 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期395-402,共8页
随着西部开发建设速度的急剧增长,寒区隧道工程建设逐渐增多,冻胀力及围岩应力大小对寒区隧道结构产生的影响越来越突出。针对这一突出问题,基于弹性理论拉密解及复变理论,结合Mohr-Coulomb屈服准则,确定了围岩塑性区范围,并推导了冻胀... 随着西部开发建设速度的急剧增长,寒区隧道工程建设逐渐增多,冻胀力及围岩应力大小对寒区隧道结构产生的影响越来越突出。针对这一突出问题,基于弹性理论拉密解及复变理论,结合Mohr-Coulomb屈服准则,确定了围岩塑性区范围,并推导了冻胀力及围岩应力的弹塑性显式解析解。通过算例分析得到:当0°≤θ≤45°时,冻胀力的存在致使围岩塑性区迅速扩展;而当45°≤θ≤90°时,冻胀力的存在却限制了围岩塑性区的发展。其研究成果对寒区隧道工程建设具有良好的参考价值。 展开更多
关键词 隧道工程 寒区隧道 冻胀力 围岩应力 解析解 弹塑性
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落石冲击作用下架设油气管道响应分析 被引量：17
20
作者 张杰 梁政 +3 位作者 韩传军 冯定 张瀚 杨雪 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期11-17,共7页
针对影响油气管道安全运营的落石冲击问题,基于弹塑性力学、Cowper-Symonds本构模型和有限元方法,建立了球形落石冲击油气管道的计算模型,对管道动态响应过程进行了数值模拟。对冲击速度、落石半径、管道内压力和落石冲击位置进行了参... 针对影响油气管道安全运营的落石冲击问题,基于弹塑性力学、Cowper-Symonds本构模型和有限元方法,建立了球形落石冲击油气管道的计算模型,对管道动态响应过程进行了数值模拟。对冲击速度、落石半径、管道内压力和落石冲击位置进行了参数敏感性分析,研究了各参数对管道冲击变形的影响规律。结果表明:落石的冲击能量主要用于管道塑性变形;冲击过程中,落石与管道的接触区域由初始的椭圆斑逐渐变成了椭圆环;管道塑性变形随着冲击速度和落石半径的增大而增大,随内压和落石偏移度的增大而减小。该研究工作为油气管道的安全评价及防护工程的设计提供了参考依据,对保障油气安全运输具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 落石冲击 油气管道 弹塑性 数值模拟 敏感性参数 凹陷率
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