塑性理论

摘要： 为简化现行标准中预弯组合梁抗弯承载力计算方法,基于塑性理论,对塑性抗弯承载力计算方法进行推导,并从安全性出发,最终提出了一种预弯组合梁的抗弯承载力简化计算方法。采用该简化计算方法、现行标准的弹塑性计算方法及塑性计算方法分别对7根试验梁的抗弯承载力进行计算,采用通用有限元软件Abaqus对预弯组合梁进行非线性有限元分析,并将计算结果与试验实测值进行对比,验证所提出的抗弯承载力简化计算方法的准确性。结果表明:采用所提出的简化方法与弹塑性方法计算得到的7根试验梁承载力差值均低于2%;计算值略小于试验实测值和有限元模拟值,且吻合较好,可满足实际工程计算精度及安全性的需要。所提出的抗弯承载力简化计算方法较现有标准方法及塑性方法有所简化,能用于预弯预应力组合梁截面抗弯承载力计算,在此研究基础上,给出了采用该方法计算预弯组合简支梁桥承载力计算示例,可供实际工程参考。

摘要： 磁性形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy,MSMA)作为一种新型智能材料,同传统温控形状记忆合金一样具有形状记忆效应和超弹性效应。现有的MSMA本构模型大多存在理论性强、形式繁杂、参数较多等问题,不利于实际工程应用。为此,该文借助线性化方法,建立了超弹性MSMA分段线性化应力-应变关系;引入应力择优取向马氏体变体体积分数作为内变量,基于塑性理论框架,构建了MSMA分段线性化超弹性本构模型;提出了描述临界应力与环境磁场关系的Logistic关系函数,并基于试验数据拟合了关键参数;利用所建立的本构模型对考虑磁场影响下的MSMA超弹性进行了数值模拟,并从滞回曲线形状和滞回耗能两个方面与试验结果对比。结果表明:所提出的临界应力与环境磁场关系函数拟合优度可达0.993;材料本构模型预测曲线与试验结果较为接近,理论耗能能力与试验结果误差平均为11.9%。因此,模型能够较为准确地模拟MSMA的超弹性变形过程和耗能能力,为预测考虑磁场影响的MSMA超弹性特性提供了一种简便方法。

摘要： 随着经济全球化的发展,大量留学生来华留学,但受新冠疫情的影响,来华留学生的教学模式主要以线上教学为主,这对塑性理论课程教学提出了新的要求和挑战。本文针对塑性理论课程,课程公式繁多、概念抽象、推导过程复杂的特点,以及线上教学存在的师生交流困难、时差和网络延迟等问题,开展了留学生全英文塑性理论课程的教学内容、方法和考核的改革,采用增加工程实践案例、虚拟仿真视频等方式提高了教学效果,增强了来华留学生的综合素质和能力。

摘要： 科技的进步带动了岩土工程的持续发展,岩土材料的性能在社会各界得到了非常多的关注.在对岩土工程材料的塑性问题进行研究时,岩土力学性质正是塑性理论的核心.通过对岩土工程材料进行分析,并结合实际对岩土工程材料塑性问题提出个人观点,希望为关注岩土工程材料的人群提供参考.

摘要： 海洋石油平台的工作环境较为复杂,在设计此类平台时,除了考虑平台自重及其受到的冰荷载、环境荷载、建造和安装时产生的事故荷载以外,还需考虑其在正常运行过程中物体坠落冲击载荷引起的应力集中.由此,对海洋平台的局部结构或整体结构进行落物评估分析,以验证其受力是否满足强度要求.采用Sesam软件建立分析模型,并采用USFOS软件进行落物时程分析,得到落物构件承载能力的变化规律;以能量法为依据,为海洋平台结构的设计优化和计算校核提供参考.

摘要： 海洋石油平台的工作环境较为复杂,在设计此类平台时,除了考虑平台自重及其受到的冰荷载、环境荷载、建造和安装时产生的事故荷载以外,还需考虑其在正常运行过程中物体坠落冲击载荷引起的应力集中。由此,对海洋平台的局部结构或整体结构进行落物评估分析,以验证其受力是否满足强度要求。采用Sesam软件建立分析模型,并采用USFOS软件进行落物时程分析,得到落物构件承载能力的变化规律;以能量法为依据,为海洋平台结构的设计优化和计算校核提供参考。

摘要： 为研究新型内翻U形外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力及其构造要求,以已有内翻U型外包钢混凝土组合连续试验梁为参照,建立该组合连续梁非线性有限元模型,模拟组合连续梁有限元模型的荷载跨中挠度曲线,并与相关试验结果对比,验证了该组合梁有限元模型的建模方法和参数选取的合理性与有效性。应用建立的组合连续梁有限元模型,分析了内翻外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力的主要影响参数。综合内翻U型外包钢混凝土组合连续梁正截面抗弯承载力试验和模拟结果,提出采用简化塑性理论计算组合梁正截面抗弯承载力计算时,组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值应乘0.96的修正系数。0.96倍组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值与组合梁有限元模型模拟计算值相比较,发现二者十分接近,偏于安全,提出的组合梁正截面抗弯承载力修正简化塑性理论计算值具有足够的准确性和可靠性。

摘要： 为研究新型内翻U形外包钢-混凝土组合梁正截面抗弯承载力及其构造要求,以已有内翻U型外包钢-混凝土组合连续试验梁为参照,建立该组合连续梁非线性有限元模型,模拟组合连续梁有限元模型的荷载-跨中挠度曲线,并与相关试验结果对比,验证了该组合梁有限元模型的建模方法和参数选取的合理性与有效性.应用建立的组合连续梁有限元模型,分析了内翻外包钢-混凝土组合梁正截面抗弯承载力的主要影响参数.综合内翻U型外包钢-混凝土组合连续梁正截面抗弯承载力试验和模拟结果,提出采用简化塑性理论计算组合梁正截面抗弯承载力计算时,组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值应乘0.96的修正系数.0.96倍组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值与组合梁有限元模型模拟计算值相比较,发现二者十分接近,偏于安全,提出的组合梁正截面抗弯承载力修正简化塑性理论计算值具有足够的准确性和可靠性.

摘要： 大量的工程实践证明,岩土材料的屈服条件呈现非线性,且越是高地应力地区这种趋势越明显,但目前基于非线性的加筋土边坡稳定性分析的研究还较少.采用非线性摩尔-库伦屈服条件,以极限分析上限法为基础,研究边坡稳定性问题.引入新的强度参数ct和Φt,以对数螺旋线为破裂面对非加筋土和加筋土进行研究,推导了非加筋土坡稳定性系数Ns、安全系数F、非加筋土极限坡高H1和加筋土坡极限坡高H2的计算公式.在算例中采用MatLab程序进行计算,得出了较好的结果.总结了非线性参数m对抗剪强度指标参数ct和Φt的影响,即随着m值的增加,Φt值逐渐减小,而ct的值则先增大后减小;同时也得出了当其他条件不变时坡角β越大,边坡的极限坡高H越小的结果.

摘要： 消防车荷载对结构设计的影响较大,现行《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)采用弹性理论计算双向板的消防车等效均布活荷载,而工程设计中一般习惯采用塑性铰线法进行双向板的设计,这两者可能不太匹配.本文提出用塑性理论计算双向板的消防车等效均布活荷载,通过计算得到了常用跨度、覆土厚度下的消防车等效均布活荷载,对于常规的地下车库设计，由于景观、设备专业的要求，覆土一般较厚(≥1.5m)，恒荷载(均布荷载)所占比例较大，同时，经过覆土的扩散，消防车轮压的分布也比较接近均布荷载，可供工程设计参考。

摘要： 岩土的基本力学性质是建立岩土塑性理论的基础,本文对岩土基本力学性质进行了概述.对当前有影响的岩土塑性理论进行了评述,指出了它们的问题所在.提出了当前岩土塑性理论存在的几个基本问题及未来岩土塑性理论的研究思路,认为当前迫切需要建立基于岩土基本力学特性的岩土塑性理论新体系,使岩土本构关系的研究具有坚实的理论基础.

摘要： 通过考虑钢梁的部分塑性发展,对钢-混凝土组合梁的受弯承载力进行分析,并编制组合梁抗弯承载力的计算程序,将所得计算结果与已有钢-混凝土组合梁抗弯强度表进行比较分析,进一步验证了简化塑性理论计算组合梁承载力的合理性.

摘要： 本文基于C-W低阶应变梯度塑性理论与连续介质损伤力学提出了一种考虑损伤的低阶应变梯度塑性理论.该理论模型中不包含任何高阶应力和高阶应变率,应变梯度仅作为内变量来影响切线硬化模量,并且材料的弹性模量与内禀长度都受到损伤的影响.基于该理论模型,分析了两个典型的微尺度结构问题:细丝扭转与薄臂梁弯曲,发现随着结构变形的增大,材料的刚度逐渐减小,并且理论结果较好的拟合了现有的实验数据.

摘要： 接缝抗剪承载力的上限关系到接缝横向钢筋的作用效应的发挥。针对中国装配式混凝土结构中接缝抗剪承载力公式不显含上限的情况，结合笔者掌握的文献，基于塑性理论，推导得出接缝抗剪承载力公式的上限。

摘要： 通过数值模拟和可视化方法研究了流动方向与应力场关系，提出了流动方向假说：质点沿着该点处平均应力梯度最大的方向流动。通过塑性理论证明：轴对称变形中，流动分界面与罗德系数的零值面重合；流动分界面上的应变类型为平面应变类型，流动分界面两侧的应变类型相反。提出了定量测量体积变形体内部流线和应变的新方法一嵌入螺柱法和套环螺纹法。优点是变形前不剖分试样，不受温度和受力条件的限制，可以同时获得应变分布和流线。

摘要： 本文以能量等效为原则，从塑性力学的基本原理出发，构建了求解弹塑性问题的离散元模型。并且，使用塑性离散元模型计算了二维弹塑性波的传播过程，得到了与LS-DYNA一致的计算结果，验证了塑性离散元模型的可行性和计算精度。

摘要： 以五跨连续梁结构为例研究如何结合塑性理论与有限元方法对钢筋混凝土结构进行优化设计及应力分析.通过对该梁在各种最不利荷载组合情况下的分析,论述了本文提出的优化设计方法在超静定结构上的应用.提出的通过控制支座处的钢筋调减量来满足结构裂缝及变形要求的方法,为进一步对复杂结构的优化设计提供参考.

摘要： 文章引入多轴应力状态下的塑性应力-应变关系理论,在单元模型中考虑了弹塑性区域剪切变形对单元的弹塑性刚度影响,提出了考虑剪切变形弹塑性刚度影响的多弹簧模型的空间梁柱单元,用于反复加载下钢构件的数值模拟.针对单元模型的塑性区长度和弹簧布置两个参数,文中给出了合理建议取值.试验验证结果表明,所提出的多弹簧单元模型及编制的程序能够较好地模拟钢构件的弹塑性性能。

摘要： 文章引入多轴应力状态下的塑性应力-应变关系理论,在单元模型中考虑了弹塑性区域剪切变形对单元的弹塑性刚度影响,提出了考虑剪切变形弹塑性刚度影响的多弹簧模型的空间梁柱单元,用于反复加载下钢构件的数值模拟.针对单元模型的塑性区长度和弹簧布置两个参数,文中给出了合理建议取值.试验验证结果表明,所提出的多弹簧单元模型及编制的程序能够较好地模拟钢构件的弹塑性性能。

摘要： 本发明公开了一种基于弹性理论的混凝剂投加量确定方法及加药系统，属于饮用水处理领域。在最优投加量(使消毒副产物(DBPs)等水质指标达到最大去除效率)和经济投加量(使出水水质达到水质标准的最低投加量)两者之间取得平衡。通过评价消毒副产物形成势(DBPFP)与水质指标之间的关系，最终确定UV254为最合适的DBPs表征指标，相关系数均在0.93以上。同时，本发明还并进行了成本效益分析，结果表明，本发明所提出的方法相对于最优投加量节省了三分之二的混凝剂，即本发明所提出的混凝剂经济最优投加量可广泛应用于生活饮用水处理工艺中，且能够经济、有效地控制有机物和DBPs的形成。

摘要： 基于可信性理论的配电系统运营商的电能交易方法，属于不确定环境下电力市场技术领域。考虑现货市场、期权合约和双边合同在内的多项交易，建立DSO多电能交易模型；基于可信性理论建立现货电价预测误差的隶属度函数并推导出其可信性分布函数；建立模糊机会约束下的不确定性风险度量模型并转化为确定性的鲁棒优化模型；对鲁棒优化模型进行求解，得到DSO在现货电价不确定性情况下的电能交易策略。本发明解决了DSO面对现货市场电价不确定性引起的购电风险问题，利用不同的电能交易风险特征降低了DSO的购电成本，并利用该模型确定了各市场的购电比例，在提高DSO电能交易鲁棒性的同时求解出了实际成本小于预期成本的可信度。

摘要： 本发明公开了一种基于稳定性理论的边云协同任务调度方法，用于边缘计算系统，包括：所述边缘服务器接收对应物联网终端上传的任务；所述边缘服务器计算迁移策略，并执行所述迁移策略；所述边缘服务器处理自身接收到的未迁移的任务以及邻居边缘服务器的已迁移的任务；其中，所述迁移策略为在保证所述任务的延迟要求的前提下，使得所述边缘计算系统的李雅普诺夫漂移函数与惩罚函数之和最小。本发明基于李雅普诺夫稳定性理论，确定任务迁移策略，使得在满足任务延迟要求的前提下，同时均衡能耗和系统稳定性，既满足物联网应用的差异化延迟服务要求又降低系统能耗，实现绿色高性能移动边缘计算。

摘要： 一种基于可信性理论的模糊机会约束最优潮流计算方法，属于配电网可再生能源消纳的技术领域。其特征在于：包括如下步骤：构造净负荷预测误差的可信性分布函数；建立考虑净负荷预测不确定性的模糊机会约束优化模型；基于可信性理论推导电压，有功功率和无功功率模糊机会约束的确定性等价；通过引入辅助变量，进一步推导确定性等价的线性表达式；建立考虑预测不确定性的配电网确定性优化模型；通过选择不同置信水平对配电网优化模型求解，得到满足不同安全裕度的最优可控发电机调度方案。本发明构造了基于可信性理论的最优潮流模型，能够有效降低不确定性影响下的电压违规风险，解决了含可再生能源配电网安全经济运行问题。

摘要： 一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法，涉及桥梁结构工程抗震研究技术领域，包括步骤A、依据正交实验设计结合均衡分散性理论建立地震波选取方法模型；步骤B、依据地震波选取方法模型针对工程桥梁进行地震波选取分析；步骤C、通过残差分析评价地震波选取的可靠性。本发明基于均衡分散性理论，选取具有代表性的地震动记录进行桥梁结构非线性动力时程分析，显著减小结构地震时程分析的计算量，能够比较完整地反映出结构的地震概率需求。

摘要： 本发明公开了一种基于Lyapunov稳定性理论的车辆稳定性控制方法，包括以下步骤：基于二自由度车辆动力学模型，建立稳定性控制动力学模型；利用Lyapunov稳定性理论，设计模型参考自适应控制器；根据设计的模型参考自适应控制器，求解出自适应前馈增益Ku和自适应反馈增益Kp；根据自适应前馈增益Ku和自适应反馈增益Kp，车辆能够动态调整附加的汽车附加横摆力矩，实现对车辆稳定性的实时控制。该方法基于车辆动力学模型，通过Lyapunov稳定性理论可以求得模型参考自适应系统的自适应律，同时能够保证控制系统的稳定性，使车辆能够有很好的控制效果，在一定程度上改善了车辆稳定性控制时控制精度和实时性等要求。

摘要： 本发明公开了一种基于结构易损性理论滑坡作用下输气管道的评价方法，包括如下步骤：S1、对滑坡作用下输气管道进行易损性需求分析；S2、对滑坡作用下输气管道进行易损性能力分析；S3、对滑坡作用下输气管道进行易损性评价。本发明根据管道易损性需求分析和易损性能力分析，建立得到滑坡作用下输气管道基于不同响应参数的易损需求‑能力模型，提出管道损伤程度划分标准，能够直观的反映出管道在不同滑坡强度作用下的损伤状态以及超越概率，并且能够预测管道在未来一定时间内的损伤情况以及易损概率。

摘要： 本发明公开了一种I型裂纹弹塑性理论公式获取延性材料J阻力曲线的方法，通过对I型贯穿裂纹试样完成拉伸或弯曲试验，测得试样的P‑h曲线，带入弹塑性理论公式获取对应任意加载点的试样实时裂纹长度和J积分，采用增量法对J积分结果进行裂纹扩展修正，即可获取材料J阻力曲线。本发明避免了传统测试方法在进行J积分计算时采用塑性因子η

摘要： 本发明提供一种基于晶体塑性理论的蠕变疲劳剩余寿命评定方法，包括：通过ABAQUS有限元软件编译基于位错密度的晶体塑性本构方程；确定晶体塑性本构方程的材料参数；对待测材料代表性体积单元进行晶体塑性有限元模拟，获得待测材料在不同蠕变疲劳工况下的力学响应；提取待测材料代表性体积单元在每个循环周次下的累积能量耗散，确定待测材料的局部能量耗散体积占比和待测材料的容许蠕变损伤和容许疲劳损伤；绘制三维蠕变疲劳剩余寿命评定图，计算待测材料的蠕变疲劳剩余寿命。本发明的基于晶体塑性理论的蠕变疲劳剩余寿命评定方法，能够更好地实现材料的蠕变疲劳剩余寿命评定，具有直观、可实施评定、精确度高的优点。

摘要： 本发明公开了一种I型裂纹弹塑性理论公式获取延性材料J阻力曲线的方法，通过对I型贯穿裂纹试样完成拉伸或弯曲试验，测得试样的P‑h曲线，带入弹塑性理论公式获取对应任意加载点的试样实时裂纹长度和J积分，采用增量法对J积分结果进行裂纹扩展修正，即可获取材料J阻力曲线。本发明避免了传统测试方法在进行J积分计算时采用塑性因子η