屈服准则

摘要： 针对承受平面内薄膜内力的双钢板混凝土(Steel-Concrete-Steel, SCS)单元,基于固体力学的3个基本方程(平衡条件、变形协调条件以及本构方程),提出了满足钢板Tresca屈服准则的SCS单元平面(主)应力空间的屈服准则.提出了一种结合试验数据确定SCS单元屈服荷载的计算方法,并将该方法应用于SCS单元双向拉压试验,分析9个不同配钢率和不同拉压比的SCS单元试件,将SCS单元的屈服准则与试验结果进行对比.此外,采用Ozaki的7个剪切单元试件进行进一步验证.结果表明,SCS单元的屈服准则与试验结果具有较好的一致性.

摘要： 本文针对塑性力学教学中学生难以理解的屈服准则几何轨迹,从教学角度出发,利用坐标变换和空间几何投影关系分析证明了Mises屈服准则的平面椭圆和空间圆柱面轨迹。基于Tresca和Mises屈服准则简化形式,分析了两个准则几何轨迹的内接和外接关系,当用拉伸屈服应力σ表示时,Mises椭圆外接于Tresca六边形,当用剪切屈服强度k表示时,正好相反。

摘要： 以数字预警机雷达核心零件快速检测设备结构为研究对象,对其结构进行分析,得到横梁为易失效部位;进而对横梁进行有限元计算,得到其应力、位移及应变数值及分布情况,验证了横梁结构的合理性,为检测设备结构的进一步研究提供支撑.

摘要： 为了得到管道流变应力的计算方法和不同流变应力表达式的适用范围,本文基于变形失稳理论和有限应变理论,在考虑应变强化效应的基础上,得到管道内压作用下流变应力的解析解,并结合试验数据验证了解析解的适用性.通过解析解与常规流变应力进行对比,对不同流变应力表达式的适用性进行分析.研究结果表明:钢材屈服准则和强化指数是影响流变应力计算模型的重要因素.当钢材等级小于等于X70时,流变应力取值为0.9σu较为准确;当钢材等级大于等于X80时,流变应力取值为1.1σu较为准确.

摘要： 以DC56D+Z超深冲钢为研究对象,基于Ludwik、Swift和Hockett-Sherby硬化模型开展材料性能参数解析,确定能够精确表征其力学行为的硬化模型;利用最佳硬化模型,分别搭载Hill'48、Barlat'89和BBC-2005屈服准则对DC56D+Z钢汽车后背门内板进行冲压成形仿真,获得了材料流动量、最大主应变和最大减薄率等数据,并通过与试验结果的对比分析了不同屈服准则对仿真精度的影响.结果表明:Hockett-Sherby硬化模型对DC56D+Z钢力学行为的描述精度最高,拟合相关系数的平方为0.9979;基于Hockett-Sherby硬化模型并搭载BBC-2005屈服准则的仿真模型对材料流动量、最大主应变和最大减薄率的预测精度最高,最大相对误差分别为4.9％,5.6％,10.1％,更适用于DC56D+Z钢板的冲压成形仿真.

摘要： 日益复杂的结构细节特征和载荷作用给飞机金属实体结构的精细化设计提出了极高挑战,对复杂应力状态下金属材料的屈服及失效行为的高精度预测是结构精细化设计与验证的关键.多种典型构形拉伸试验研究发现基于单一曲线假设的von Mises屈服理论难以精确描述金属材料在复杂三维应力状态下的屈服行为.为提高复杂应力状态下金属弹塑性行为的预测精度,提出一种基于应力三轴度和Lode角参数修正的von Mises屈服模型,将该修正模型以VUMAT用户材料子程序嵌入ABAQUS/explicit求解器对铝合金2024-T4试件的屈服行为进行数值模拟.结果表明:本文提出的修正屈服模型比von Mises屈服模型更符合试验结果.

摘要： 传统方法未能考虑计算土体固结度与沉降应力,导致公路路基沉降变形监测精准度低、监测效果差,影响公路建设的施工进度.提出逐级条件下公路路基沉降变形监测的方法.首先引入屈服准则构建理想弹塑性本构模型,分析逐级加荷下增量应力的途径,使监测更加稳定;采用自动网格划分法对公路路基进行有限单元网格划分,建立有限元分析模型,再通过上述模型得到公路的有限元参数、计算其固结度与沉降应力,再对沉降应力进行变换得到最终沉降量,实现公路路基沉降变形监测.实验对比结果表明,所提方法在实践中有着优秀的实时性、稳定性和准确性,并且拥有良好的监测效果.

摘要： 通过对Tresca和TSS屈服边长和边心距的均值同时进行逼近,建立了一个线性屈服准则,称为双均值逼近屈服准则.该准则在π平面上是一个等边非等角的十二边形,位于Mises圆内部.利用该准则对受内压作用的管道进行塑性极限分析,导出了含腐蚀缺陷管道爆破压力的解析解.该解析解是管材屈强比(σY/σT)、原始管道厚径比(t0/D0)、抗拉强度σT以及缺陷深度比(d0/t0)的函数.对比表明,该解析解所预测爆破压力与已有模拟和实验数据吻合较好.影响参数的定量分析表明,爆破压力随着屈强比或原始管道厚径比的增大而增大,随着缺陷深度比的增加而减小.所建立的爆破压力解析解对于管道的选材、设计以及安全评估具有重要意义.

摘要： 依据变形失稳和有限应变理论,在考虑应变强化效应的基础上,得到了不同屈服准则的完好管道失效压力计算方法.基于统一屈服准则的管道失效压力解析解,结合完好管道实际爆破压力数据,得到不同材料属性的管道内压失效时适应的屈服准则.根据不同应变强化指数的管道内压破坏屈服准则差异性,对失效压力解析解进行改进,通过与现有试验结果的比较,改进的解析解预测的失效压力与实验结果吻合较好.

摘要： 回弹是高强钢板冲压过程中非常严重的一种成型缺陷.在相关研究中,提升高强钢板成型质量,提高回弹预测精度并控制回弹量以期达到实际使用要求一直是国内外学者致力研究的方向.基于此,重点从理论研究、试验研究以及数值模拟3个方面总结之前的研究成果,为将来的回弹研究提供参考.

摘要： 采用三种不同的热等静压工艺620°C/80MPa,775°C/100MPa和930°C/120Mpa,制备了初始密度不同的Ti6Al4V合金试样.建立了耦合考虑偏应力与静水压力作用下粉末材料热等静压作用下的屈服准则,基于不同初始密度的多孔试样的单轴实验,修正了传统的Shima屈服准则.并结合立方体测试件对修正的屈服模型进行了验证.结果表明:单轴实验参数可以有效修正的Shima屈服准则,基于修正屈服准则的数值模拟结果与实验结果的误差在5％以内,有效验证了屈服准则的可靠性.

摘要： 为合理描述A12090-T3铝合金板的各向异性行为,使用Hill48屈服准则和Yld2000-2d屈服准则.对Hi1148屈服准则的参数识别,有应力各向异性数据和各向异性系数数据两种方法,通过解析法直接求解;对Yld2000-2d屈服准则也进行两种参数识别,一种引入单轴的各向异性数据和等双拉实验数据,另一种考虑到平面应变实验设备要求与操作上更为容易,将平面应变实验的应力值替换等双拉实验数据,并通过误差函数最小化法进行识别.参数识别后,对材料的单轴应力值、各向异性系数及屈服轨迹进行预测,并与实验值进行比较.其中,Hi1148屈服准则在预测上具有局限性,Yld2000-2d的两种识别均能准确预测.

摘要： 围岩纵向变形曲线反映了开挖面附近因隧道开挖而引起的围岩变形,目前最为常用的Vlachopoulos与Diederichs提出的纵向变形曲线拟合公式并不能有效反映多种质量围岩的变形情况.针对该问题,根据有限差分软件FLAC3D建立了三维隧道开挖模型,验证了隧道模型的合理性,基于Hoek-Brown屈服准则得出了不同工况理想弹塑性围岩的纵向变形曲线,将数值模拟计算结果与Vlachopoulos与Diederichs纵向变形曲线拟合公式进行对比,指出了该拟合公式的局限性,并对计算结果进行非线性回归分析,得到了修正的纵向变形曲线拟合公式,探讨了不同质量同岩条件下开挖面附近的位移释放率.结果表明:对于质量较差的围岩,在开挖面后方,原有的拟合公式会在较大程度上高估位移释放率,低估施加于支护上的荷载,相应的支护设计偏不安全.

摘要： 对LSDYNA软件中MAT_36、MAT_122、MAT 125和MAT 226四个材料模型所采用的屈服准则和硬化模型进行了分析,采用这四个材料模型对5052铝板U形件的回弹进行了仿真,对回弹过程中圆角区的应力释放进行了讨论.进行了U形件的回弹实验,并与仿真结果进行了比较.结果表明四个材料模型中基于Yoshida-Umerio随动硬化模型和Barlat'89屈服准则的材料模型MAT 226具有最好的回弹预测精度,由各向同性硬化模型和Hill,48屈服准则组合的材料模型MAT_ 122的回弹预测结果与实验结果的偏差最大.硬化模型对回弹预测精度的影响大于屈服准则的影响.

摘要： 成形极限是金属板材成形领域中重要的性能指标和工艺参数.成形极限图(Forming limit diagram-FLD)是判断金属板材料塑性成形成功与失败的一个重要判据.成形极限图的准确获得与应用比较复杂,影响因素较多,针对FLD的研究仍然存在一些问题.本文应用CH理论,在Swift本构方程模型下,基于Hosford屈服准则,进行成形极限理论计算.通过计算,得出考虑厚向应力时成形极限图的变化趋势,同时与不考虑厚向应力时的成形极限图对比,分析得出结论,当考虑厚度方向拉应力时,成形极限图变得更低.

摘要： 铝锂合金材料具有应变率负效应,并且当应变率超过一定应变率时其应变率效应趋于一个恒定值,这种与传统金属材料不同的力学性能使得适用于大部分金属材料的Johnson-Cook本构模型并不适用于铝锂合金材料.本文在Johnson-Cook屈服准则的基础上对其应变率效应项进行修正,并依据实验数据得到更适用的温度软化相关项,提出了一种适用于铝锂合金材料的屈服准则,同时根据轻气炮的实验数据确定了铝锂合金材料是一种压力不相关的材料,从而得到了铝锂合金材料的动态本构新模型,并依据实验数据给出了本构模型中材料参数的值.

摘要： 本文采用目前边坡稳定性分析比较流行的强度折减法,对比研究了MIDAS/GTS、FLAC、ANSYS配合Drucker-Prager(简称D-P)屈服准则和Mohr-Coulomb(简称M-C)屈服准则时软黏土、硬黏土、弱膨胀土3种工况下计算结果的偏差.软黏土工况下D-P准则和M-C准则计算结果的偏差相对较小,当边坡土体为硬黏土时,采用D-P准则与采用M-C准则计算结果的偏差明显增加.3种软件2种屈服准则下的计算结果都反映出,硬黏土的滑动面比弱膨胀土和软黏土的滑动面浅,而且同等情况下MIDAS计算得到的滑动面比ANSYS计算得到的滑动面浅;坡度较小时FLAC(M-C)计算的安全系数比MIDAS(M-C)计算得到的大,坡度较大时则相反;坡度较小时计算过程中先出现塑性区贯通,后出现计算不收敛;坡度较大时计算过程中先出现计算不收敛,后出现塑性区贯通.坡度较小时计算不收敛时的折减系数与出现塑性区贯通时的折减系数差别较大;坡度较大时这一差别较小,甚至计算到不收敛时塑性区仍未贯通,在用MIDAS计算时这一现象反映得更加明显.

摘要： 针对含多组密集节理岩体,将其看成等效均质的复合材料,建立了扩展遍布节理模型.岩体和节理均是弹性-理想塑性本构关系,都服从带抗拉强度的Mohr-Coulomb屈服准则.提出了屈服类型判断方法,并成功推广用于多组节理屈服类型判断,为选择哪种塑性势函数进行应力修正提供理论依据.采用C++语言,基于VStudio2005开发平台,将该模型成功嵌入到FLAC3D软件中,并通过两组节理岩体的单轴压缩试验和三轴压缩试验验证了模型的正确性.

摘要： 根据三河口双曲拱坝初设体型以及坝址区地形地质条件,建立能够反应坝体混凝土和基岩相互作用的有限元模型,应用Saptis程序和能够反映坝体结构强度特性的多参数屈服模型对整体结构进行了应力应变的弹性和非线性分析,研究了三河口拱坝初设体型的应力情况以及坝体的承载能力.计算结果表明,该体型拱坝应力分布规律符合常规,数值大小符合规范要求,为设计优化以及后期施工建设提供支撑.

摘要： 根据三河口双曲拱坝初设体型以及坝址区地形地质条件,建立能够反应坝体混凝土和基岩相互作用的有限元模型,应用Saptis程序和能够反映坝体结构强度特性的多参数屈服模型对整体结构进行了应力应变的弹性和非线性分析,研究了三河口拱坝初设体型的应力情况以及坝体的承载能力.计算结果表明,该体型拱坝应力分布规律符合常规,数值大小符合规范要求,为设计优化以及后期施工建设提供支撑.

摘要： 本发明属于冲击爆炸领域，具体为一种用于超高速碰撞下广义Mises屈服准则的流程获得方法。在考虑塑性应变、应变率、温度、静水压与损伤的前提下，通过数学推导得出塑性流动因子dλ，采用恒定等效应变率的假定、在没有塑性应变的情况下偏应力张量的方向保持不变的假定以及弹性阶段静水压不变的假定来进行塑性校正，将从弹性阶段到塑性阶段且有塑性应变产生的增量步的求解分成两个阶段。本发明引入了塑性流动因子来计算有塑性变形产生的增量步，解决了金属材料Mises弹塑性本构关系中有塑性应变产生的增量步的积分计算流程问题，能够更有效的揭示超高速碰撞结构的变化现象。

摘要： 本发明提供了一种多晶体金属材料的屈服准则获取方法，包括步骤：S1.获取多晶体材料的拉伸和压缩力学性能曲线；S2.测定多晶体材料的织构取向分布数据，并对取向分布数据进行分块组分化处理；S3.根据所得力学性能曲线和织构取向分布数据计算得到多晶体的各种变形机制初始屈服被激活所需的临界剪切力；S4.指定一个特定加载条件，计算出考虑晶间变形协调效应的情况下每个织构组分的屈服强度：S5.计算指定加载条件下的等效屈服强度；S6.循环执行步骤S4、S5，直到遍历所有加载条件，得到所有加载条件下多晶体材料的等效屈服强度，获得该多晶体材料的屈服准则；该方法得到的屈服准则精确度高且计算量少，实用性强。

摘要： 本发明涉及一种基于拟合Mises屈服准则的全焊整体节点撕破路径计算方法，其包括基于Mises屈服准则定义理论等效容许应力使所述理论等效容许应力考虑斜线上的正应力和剪应力；对所述理论等效容许应力进行拟合以获取拟合等效容许应力；基于所述拟合等效容许应力定义腹杆水平板系数；基于所述腹杆水平板系数计算腹杆所对应的撕破路径。其考虑撕破路径上轴向和剪切应力的共同作用，可有效提高计算结果的准确度。

摘要： 本发明涉及一种尼龙材料拉扭组合的屈服准则及其建立方法，先测量尼龙材料的密度，再对加工好的拉扭标准试件进行声发射断铅试验得到各试件的声速值，按照设定的拉扭加载方案对试件进行试验并采集力学信号，分析计算拉伸、扭转各自屈服应力，由实验数据画图验证得到Mises屈服准则可作为尼龙拉扭组合时的屈服准则，基于实验数据拟合得到Mises屈服准则中应力偏张量的第二不变量关于密度、声速、拉扭加载速率的关系模型，从而得到修正的尼龙拉扭Mises屈服准则。本发明通过该准则由加载前测定的声速、密度、拉扭加载速率，得到拉扭屈服时的相当应力，并建立强度条件可进行相应的拉扭强度计算。

摘要： 本公开的实施例公开了基于屈服准则约束的粘性流体仿真方法。该方法的一具体实施方式包括：初始化粘性流体仿真场景；根据隐式流体粒子模型，确定经过时间步长后的粒子速度；通过模拟热量传导过程，以确定经过时间步长后的粒子温度；根据该粒子温度，对该粒子速度进行修正。从而，实现了与温度相关的基于屈服准则约束的粘性流体流动现象仿真，扩宽了仿真类型的范围。

摘要： 本发明涉及一种基于拟合Mises屈服准则的全焊整体节点撕破路径计算方法，其包括基于Mises屈服准则定义理论等效容许应力使所述理论等效容许应力考虑斜线上的正应力和剪应力；对所述理论等效容许应力进行拟合以获取拟合等效容许应力；基于所述拟合等效容许应力定义腹杆水平板系数；基于所述腹杆水平板系数计算腹杆所对应的撕破路径。其考虑撕破路径上轴向和剪切应力的共同作用，可有效提高计算结果的准确度。

摘要： 本发明提供一种基于广义双剪应力屈服准则的土压力计算方法，涉及岩土工程技术领域。该方法首先基于广义双剪应力准则，建立土体中任意一点处于极限平衡状态时的平衡条件，广义双剪应力准则考虑了两个较大主剪应力或中主应力σ

摘要： 本发明提供了一种多晶体金属材料的屈服准则获取方法，包括步骤：S1.获取多晶体材料的拉伸和压缩力学性能曲线；S2.测定多晶体材料的织构取向分布数据，并对取向分布数据进行分块组分化处理；S3.根据所得力学性能曲线和织构取向分布数据计算得到多晶体的各种变形机制初始屈服被激活所需的临界剪切力；S4.指定一个特定加载条件，计算出考虑晶间变形协调效应的情况下每个织构组分的屈服强度：S5.计算指定加载条件下的等效屈服强度；S6.循环执行步骤S4、S5，直到遍历所有加载条件，得到所有加载条件下多晶体材料的等效屈服强度，获得该多晶体材料的屈服准则；该方法得到的屈服准则精确度高且计算量少，实用性强。

摘要： 本发明属于冲击爆炸领域，具体为一种用于超高速碰撞下广义Mises屈服准则的流程获得方法。在考虑塑性应变、应变率、温度、静水压与损伤的前提下，通过数学推导得出塑性流动因子dλ，采用恒定等效应变率的假定、在没有塑性应变的情况下偏应力张量的方向保持不变的假定以及弹性阶段静水压不变的假定来进行塑性校正，将从弹性阶段到塑性阶段且有塑性应变产生的增量步的求解分成两个阶段。本发明引入了塑性流动因子来计算有塑性变形产生的增量步，解决了金属材料Mises弹塑性本构关系中有塑性应变产生的增量步的积分计算流程问题，能够更有效的揭示超高速碰撞结构的变化现象。

摘要： 本发明涉及一种尼龙材料拉扭组合的屈服准则及其建立方法，先测量尼龙材料的密度，再对加工好的拉扭标准试件进行声发射断铅试验得到各试件的声速值，按照设定的拉扭加载方案对试件进行试验并采集力学信号，分析计算拉伸、扭转各自屈服应力，由实验数据画图验证得到Mises屈服准则可作为尼龙拉扭组合时的屈服准则，基于实验数据拟合得到Mises屈服准则中应力偏张量的第二不变量关于密度、声速、拉扭加载速率的关系模型，从而得到修正的尼龙拉扭Mises屈服准则。本发明通过该准则由加载前测定的声速、密度、拉扭加载速率，得到拉扭屈服时的相当应力，并建立强度条件可进行相应的拉扭强度计算。