Von Mises应力

摘要： 为了提升20 cm离子推力器的抗冲击性能,对现有结构开展了力学分析和试验验证。对栅极组件进行结构等效处理后,采用有限元方法分析了整机的模态和冲击响应谱。分析结果显示,栅极组件结构等效前后的分析结果对比差距8.3%~11.9%;推力器的3个轴向基频分别为246,248,336 Hz,栅极组件和中间极靴是离子推力器的力学薄弱环节并对整体结构稳定性具有重要影响;在冲击载荷1600 g下,栅极组件表面应力主要集中在小孔区边缘处,且形变也主要发生在小孔区;在采取刚度为1000 kN/m的减振措施后,栅极组件的整体形变位移降低了60%~82%。试验结果显示,在10~1200 Hz的低频扫描过程中,推力器3个轴向的基频分别为256,258,348 Hz,与仿真结果基本一致,采用减振措施后的20 cm口径离子推力器通过了1600 g的冲击试验。

摘要： 针对齿轮与轴过盈联接发生的齿轮断裂失效问题,采用故障树分析法对失效影响参数进行分析。建立了故障树分析模型,找出了失效的各种潜在因素,并对各因素进行重要度分析,求得过盈量、摩擦因数、压装速度、装配偏差及形状误差5种主要影响因素。采用有限元法对齿轮与轴过盈联接系统进行瞬态动力学分析,研究5种主要因素的应力影响规律。结果表明:齿轮与轴接触应力随着过盈量及摩擦因数的增大而增大,但不影响应力分布趋势;装配偏差和形状误差的增大都会使接触应力增大,压装速度对接触应力几乎没有影响。

摘要： 为深入研究海上油气田双层套管射孔过程的动态力学规律,保证双层套管射孔作业的顺利进行。综合考虑双层套管结构特点,采用ANSYS/LS-DYNA仿真技术建立双层套管射孔动态模型,研究射孔弹射孔过程中速度变化规律,揭示双层套管动力学响应特征。研究结果表明:炸药爆炸后产生巨大压力,使得药型罩形成聚能射流,金属粒子流作用使得套管开始产生塑性变形,最终击穿套管;内层套管壁受到爆炸冲击波的影响出现应力变化,套管内壁应力区域较为分散;金属粒子流开始接触内层套管,此时内层套管开始出现应力集中区域,管道内部高应力区域以射孔中心为原点逐渐向四周扩大,内层套管逐渐受损;水泥环应力变化曲线整体呈现先增大、后减小、最终保持稳定的趋势;外层套管击穿处应力变化呈现持续震荡形态,60μs时外层套管应力急剧增大至862 MPa,应力保持短暂平稳后,于125μs后处于震荡阶段,最大应力为862 MPa。研究结果可为双层套管射孔可行性分析提供指导。

摘要： 塔式起重机吊臂臂架是起重机工作的重要部件,在实际工程的理论有限元计算与实验验证环节中受制于臂架主梁的小直径圆管梁结构,在测试其应力时多使用单向应变片,使得采用Von Mises应力与实验结果相验证会丢失应力方向的关键验证信息,由此使用以最大拉/压应力代替Von Mises应力进行校核的方法。文中以塔式起重机的副臂主梁和主臂主梁为研究对象,采用有限元法对其进行建模、离散与计算,提取Von Mises应力并进行静强度校核,阐述了Von Mises应力与最大拉/压应力的理论关系,在有限元计算结果中提取2个应力并进行对比分析,最终使用最大拉/压应力替代Von Mises应力进行校核。结果表明,在塔式起重机臂架的副臂主梁和主臂主梁结构中,采用最大拉/压应力来校核其静强度合格与否具有可行性,且能清晰表现相应梁结构的应力方向信息,方便与实验结果进行验证。

摘要： 目的研究航空工程结构部件——加筋板在准静态载荷和随机动载荷联合加载下的振动疲劳寿命预估问题。方法针对某铣制铝合金缺口加筋板,建立有限元模型,并采用时域法进行静动联合加载下的疲劳寿命分析。首先将准静态载荷分解为静力与正弦激励,以静力结果作为平均应力修正S-N曲线,再采用随机响应分析计算动载荷单独作用下结构危险点的应力PSD函数,通过逆傅里叶变换法,提取随机加载过程中的时域信号后,应用Von Mises等效准则,将其与正弦激励时域样本进行叠加,得到疲劳分析应力谱,再结合Miner线性累积理论和雨流循环计数法,计算得加筋板结构静动联合加载下的疲劳寿命。结果通过有限元仿真分析计算,得到加筋板在静动载荷共同作用下的疲劳寿命,对比试验寿命,误差基本在两倍界以内。结论由仿真与试验的结果对比说明,该方法可以有效预估试验件在静动载荷联合加载下的疲劳寿命,并能进一步推广到类似载荷下的疲劳寿命预估问题。

摘要： 以大型空间充气舱蒙皮结构限制层为研究对象,建立充气舱蒙皮在承受内外压差作用载荷下的环向及轴向应力数学模型,利用Von Mises应力来表述充气舱蒙皮的二向应力状态,通过ABAQUS软件仿真分析蒙皮的受力状况并与理论值比较,从而验证理论推导的正确性,为充气舱蒙皮结构限制层各点受力分析提供了有效的理论依据.然后,对充气舱蒙皮进行承压能力分析,为充气舱蒙皮结构限制层的设计提供参考依据.最后,分别建立充气舱蒙皮双层结构限制层的层合板模型及摩擦接触模型,通过对比得出层合板建模更加有效.

摘要： 以宜兴市农村污水改造工程设计的倒砌井为例,重点阐明圆形倒砌井的设计思路和设计理念、基坑高度适用原则,并推导出了适合圆形井的Von-Mises公式.运用该公式得出的解析解与用有限元软件得出的计算结果相近,对比误差在5％以内,可提供给工程技术人员对圆形井进行应力分析.

摘要： 为探究大跨径异性截面钢拱桥局部段受力行为,以某450 m主跨中承式异性拱为工程背景,使用有限元软件建立了梁-壳混合有限元模型,分析了拱顶局部段在恒载+活载和恒载+活载+风荷载2种工况下的力学特征.计算结果表明:2种工况下,拱肋顶部箱梁整体纵桥向应力及主要板件Von Mises应力均处于较低水平,除板件连接位置外,应力分布较为均匀;选取的4处截面顶板正应力沿拱肋宽度方向变化规律大致相同,但吊点横隔板和横向加劲肋截面顶板正应力存在局部突变现象;考虑风荷载后,拱顶局部段受力无明显变化,但吊点横隔板和横向加劲肋截面顶板正应力突变现象得到一定程度缓解.

摘要： 目的:利用流固耦合分析技术对某特定病例开展胸主动脉血管瘤内血液流场、血管壁、血管瘤壁的变形和应力变化研究,为临床防治血管瘤提供决策支持.方法:在考虑血液与血管壁之间流固耦合作用的基础上,使用三维阈值分割及三维区域增长分割方法提取3D胸主动脉血管瘤表面模型,再利用工程软件CATIA进行光顺表面线型优化,得到血管瘤及其内部血液的3D模型.通过流固耦合计算方法,获得胸主动脉血管瘤血流特性及血管瘤组织变形和受力情况.结果:血流对血管瘤与血管连接区域形成明显冲击,整体血管瘤组织呈现出"呼吸式"往复形位移变化,且血管瘤组织内最大von-Mises应力为75.2 kPa,约为血管瘤承载能力(650 kPa)的11.6％,最大剪切应力约为41.7 kPa.结论:基于流固耦合分析技术对于胸主动脉血管瘤的危险部位预测是有效的,可为临床的诊治提供数据依据.

摘要： 双稳态复合材料可广泛应用于各类可变结构的设计.针对反对称铺层的圆柱壳,利用有限元软件ABAQUS的Standard准静态分析,模拟其双稳态跳变过程和跳回过程,探讨在整个连续过程中圆柱壳上的应力分布情况,以及应力随时间和载荷变化的趋势,从而对该类可变结构的设计起到指导作用.结果表明:该类复合材料圆柱壳跳变过程中最大应力出现在载荷施加点与约束点附近,第二稳态下应力关于板中心呈中心对称分布,最大应力沿板壳对角线出现在四个角内侧附近,而跳回过程中应力由第二稳态下的分布慢慢变为集中在约束点附近.而且整个圆柱壳上的最大应力时刻与最大载荷施加的时刻不重叠,具有滞后性.

摘要： 以跨度为33m的人行天桥钢桁架为分析对象，对桁架和下部框架柱组成的整体模型与单独桁架模型的受力进行对比分析，确定了较为合适的计算模型，进而设计杆件截面与节点;对桁架腹杆与下弦H型钢组成的节点进行了有限元分析，分别选取支座节点和桁架节点为分析对象，对腹杆、型钢翼缘板、横向加劲肋在荷载作用下的von Mises应力分布进行分析，结果表明所设计的节点满足设计要求;本文的分析可为此类工程设计提供有益参考。

摘要： 以跨度为33m的人行天桥钢桁架为分析对象，对桁架和下部框架柱组成的整体模型与单独桁架模型的受力进行对比分析，确定了较为合适的计算模型，进而设计杆件截面与节点;对桁架腹杆与下弦H型钢组成的节点进行了有限元分析，分别选取支座节点和桁架节点为分析对象，对腹杆、型钢翼缘板、横向加劲肋在荷载作用下的von Mises应力分布进行分析，结果表明所设计的节点满足设计要求;本文的分析可为此类工程设计提供有益参考。

摘要： 以跨度为33m的人行天桥钢桁架为分析对象，对桁架和下部框架柱组成的整体模型与单独桁架模型的受力进行对比分析，确定了较为合适的计算模型，进而设计杆件截面与节点;对桁架腹杆与下弦H型钢组成的节点进行了有限元分析，分别选取支座节点和桁架节点为分析对象，对腹杆、型钢翼缘板、横向加劲肋在荷载作用下的von Mises应力分布进行分析，结果表明所设计的节点满足设计要求;本文的分析可为此类工程设计提供有益参考。

摘要： 以跨度为33m的人行天桥钢桁架为分析对象，对桁架和下部框架柱组成的整体模型与单独桁架模型的受力进行对比分析，确定了较为合适的计算模型，进而设计杆件截面与节点;对桁架腹杆与下弦H型钢组成的节点进行了有限元分析，分别选取支座节点和桁架节点为分析对象，对腹杆、型钢翼缘板、横向加劲肋在荷载作用下的von Mises应力分布进行分析，结果表明所设计的节点满足设计要求;本文的分析可为此类工程设计提供有益参考。

摘要： 以跨度为33m的人行天桥钢桁架为分析对象，对桁架和下部框架柱组成的整体模型与单独桁架模型的受力进行对比分析，确定了较为合适的计算模型，进而设计杆件截面与节点;对桁架腹杆与下弦H型钢组成的节点进行了有限元分析，分别选取支座节点和桁架节点为分析对象，对腹杆、型钢翼缘板、横向加劲肋在荷载作用下的von Mises应力分布进行分析，结果表明所设计的节点满足设计要求;本文的分析可为此类工程设计提供有益参考。

摘要： 一种应力发光材料，其特征在于，其通过将磷酸化合物与铕活化铝酸锶颗粒混合而制备浆料的工序、将上述浆料粉碎而形成粉碎浆料的粉碎工序、以及对上述粉碎浆料进行干燥的干燥工序而得到，使用所得到的上述应力发光材料中的锶元素的含有率A、与在温度85°C、相对湿度85％的气氛下保持上述应力发光材料168小时后的锶元素的含有率B，按照(A‑B)/A×100算出的变化率为10％以下。

摘要： 本发明提供一种精确预测拉应力和压应力状态下应力松弛行为的方法，所述方法包括使用如下公式(9)预测拉应力和压应力，下式(9)中建立了sinh形式的应力松弛本构模型：是蠕变应变ε随时间的变化率，A、B、k1、n1、n2均为材料参数，为相对位错密度，σm为基体强化、σss为固溶强化、σdis为位错强化和σppt为析出强化，sign(σ)是符号函数，sinh为双曲正弦函数，σth为门槛应力，指应力σ随时间的变化率，E为弹性模量。本发明尤其适于大型复杂结构件的精确预测。

摘要： 本发明公开了一种通过砼表面应力释放检测预应力及温度收缩应力的方法，将混凝土结构的测点表面打磨光滑，沿混凝土结构的待测温度收缩应力方向或者预应力方向粘贴应变片；应变片粘结凝固后连接应变仪；采用切割装置在混凝土结构的测点表面开设弧形应力释放槽；弧形应力释放槽的数量为两个，且对称位于应变片两端外侧；根据有限元计算应变释放率与槽口深度的关系，并依据其关系计算混凝土结构测点实际应变值εt；计算测点处的混凝土结构的应力值σt：σt＝Ecεt；根据混凝土结构的类型和混凝土结构受力状态，得到预应力值，或得出相应的温度收缩应力值。本发明切割时间短，速度快，精度高，操作简单可靠，经济适用，推广性强。

摘要： 非线性超声应力检测方法及装置、复合材料平面应力空气耦合检测方法及装置，涉及超声检测技术领域。为解决现有技术中对于平面应力检测的方式局限同时在单一方向上的应力检测，这样的检测结果效率低、无法获得多维度的应力信息的问题，本申请采用的技术方案为：基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法，包括：使用超声换能器检测待检测材料上同一点上两个方向的超声回波；通过超声回波获取相对非线性系数；对相对非线性系数通过莫尔圆应力原理进行处理，得到主应力；基于莫尔圆应力原理的复合材料平面应力检测方法，包括：基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法进行检测。适用于不可使用耦合剂进行接触检测的复合材料的超声应力检测。

摘要： 本发明涉及一种正应力和剪应力不同权重三维应力场反演方法及系统，其方法包括获取不同测点的应力矢量及岩体弹性模量；根据工程地质信息建立有限元数值分析模型，并分别施加不同方向的荷载，分别确定对应荷载作用下测点处的应力计算值；建立地应力场反演目标函数模型并进行反演分析，获得不同权重下测点处的应力计算值和应力回归系数；建立地应力场反演效果评价的误差公式并确定最优的目标地应力场。本发明解决了三维应力场中剪应力与正应力间由于数值量级差异引起的剪应力易被忽略的问题，反演获得的地应力场精度大大提高，可准确、可靠、高效地获取地应力场分布特征，为科学识别开挖后的硐室围岩变形破坏特征提供技术支撑。

摘要： 本发明涉及一种正应力和剪应力不同权重二维应力场反演方法及系统，其方法包括获取不同测点的应力参数测量信息；根据工程地质信息建立有限元数值分析模型，并在二维空间内不同方向上分别施加荷载，分别确定对应荷载作用下测点处的应力计算值；建立二维地应力场反演目标函数模型并进行反演分析，获得不同权重下测点处的应力计算值和应力回归系数；建立地应力场反演效果评价的误差公式并确定最优的目标地应力场。本发明解决了剪应力与正应力间由于数值量级差异引起的剪应力易被忽略的问题，反演获得的地应力场精度大大提高，可准确、可靠、高效地获取地应力场分布特征，为科学识别开挖后的硐室围岩变形破坏特征提供技术支撑。

摘要： 一种应力发光材料，其特征在于，其通过将磷酸化合物与铕活化铝酸锶颗粒混合而制备浆料的工序、将上述浆料粉碎而形成粉碎浆料的粉碎工序、以及对上述粉碎浆料进行干燥的干燥工序而得到，使用所得到的上述应力发光材料中的锶元素的含有率A、与在温度85°C、相对湿度85％的气氛下保持上述应力发光材料168小时后的锶元素的含有率B，按照(A?B)/A×100算出的变化率为10％以下。

摘要： 非线性超声应力检测方法及装置、复合材料平面应力空气耦合检测方法及装置，涉及超声检测技术领域。为解决现有技术中对于平面应力检测的方式局限同时在单一方向上的应力检测，这样的检测结果效率低、无法获得多维度的应力信息的问题，本申请采用的技术方案为：基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法，包括：使用超声换能器检测待检测材料上同一点上两个方向的超声回波；通过超声回波获取相对非线性系数；对相对非线性系数通过莫尔圆应力原理进行处理，得到主应力；基于莫尔圆应力原理的复合材料平面应力检测方法，包括：基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法进行检测。适用于不可使用耦合剂进行接触检测的复合材料的超声应力检测。

摘要： 本发明提供一种精确预测拉应力和压应力状态下应力松弛行为的方法，所述方法包括使用如下公式(9)预测拉应力和压应力，下式(9)中建立了sinh形式的应力松弛本构模型：是蠕变应变ε随时间的变化率，A、B、k1、n1、n2均为材料参数，为相对位错密度，σm为基体强化、σss为固溶强化、σdis为位错强化和σppt为析出强化，sign(σ)是符号函数，sinh为双曲正弦函数，σth为门槛应力，指应力σ随时间的变化率，E为弹性模量。本发明尤其适于大型复杂结构件的精确预测。

摘要： 本发明公开了一种通过砼表面应力释放检测预应力及温度收缩应力的方法，将混凝土结构的测点表面打磨光滑，沿混凝土结构的待测温度收缩应力方向或者预应力方向粘贴应变片；应变片粘结凝固后连接应变仪；采用切割装置在混凝土结构的测点表面开设弧形应力释放槽；弧形应力释放槽的数量为两个，且对称位于应变片两端外侧；根据有限元计算应变释放率与槽口深度的关系，并依据其关系计算混凝土结构测点实际应变值εt；计算测点处的混凝土结构的应力值σt：σt＝Ecεt；根据混凝土结构的类型和混凝土结构受力状态，得到预应力值，或得出相应的温度收缩应力值。本发明切割时间短，速度快，精度高，操作简单可靠，经济适用，推广性强。