土石混合体细观数值模拟的弹塑性自适应有限元分析 被引量：1

1

作者 余科 肖映雄 徐亚飞 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期395-404,共10页

在土石混合体的细观弹塑性有限元分析中,为了能有效克服不规则块石附近的应力集中以及更好地捕捉塑性区大的塑性应变、提高塑性区的计算精度,需要采用自适应网格技术,以避免加密网格时的盲目性。采用基于后验误差估计的自适应网格重划... 在土石混合体的细观弹塑性有限元分析中,为了能有效克服不规则块石附近的应力集中以及更好地捕捉塑性区大的塑性应变、提高塑性区的计算精度,需要采用自适应网格技术,以避免加密网格时的盲目性。采用基于后验误差估计的自适应网格重划分算法,并结合Abaqus二次开发,编写了相应的弹塑性自适应有限元Python脚本,实现了土石混合体细观数值模拟的自适应求解全过程。通过将Python脚本应用于几类典型的二维土石混合体细观结构模型的数值模拟,验证了基于网格重划分算法的自适应有限元方法在克服应力集中及更好捕捉塑性区大的塑性应变、提高塑性区计算精度上的有效性和适应性。 展开更多

关键词 细观随机模型 自适应网格重划分 等效塑性应变 应力集中 数值模拟

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西南地区深切河谷演化及谷坡形态对应力场的影响

2

作者 何万超 任洋 +1 位作者 杨存斌 李天斌 《人民长江》 北大核心 2025年第6期107-114,共8页

中国西南地区深切河谷地应力场分布极为特殊,其对工程建设有着重要控制作用,而河谷演化及谷坡形态对深切河谷应力场分布有重要影响。基于考虑河谷演化下切作用的深切河谷应力场分析方法,结合典型工程案例,探讨了河谷演化对深切河谷应力... 中国西南地区深切河谷地应力场分布极为特殊,其对工程建设有着重要控制作用,而河谷演化及谷坡形态对深切河谷应力场分布有重要影响。基于考虑河谷演化下切作用的深切河谷应力场分析方法,结合典型工程案例,探讨了河谷演化对深切河谷应力场发育分布的影响,并分别以坡高、谷底宽度以及坡度为变量建立河谷地质概化模型,进一步分析了谷坡形态对深切河谷应力场发育分布的影响。研究结果表明:考虑了河谷演化下切作用后的河谷地应力计算结果更合理,最大主应力方向朝坡面偏转5°~20°,最大主应力整体减小,谷底最大主应力减小幅度可达30%,应力集中及高应力包分布范围也随之减小;随着坡高增大,谷坡应力分异更显著,谷底最大主应力增大;随着谷底宽度增加,谷底中心岩体最大主应力减小,应力集中带从谷底向坡脚转移;随着坡度增大,靠近谷坡上方浅部岩体最大主应力减小,靠近谷底岩体最大主应力增大,坡度从30°增大至75°,谷底最大主应力最大可增大约68%。研究成果可为西南深切河谷地区工程建设与岩土体稳定性分析提供参考。 展开更多

关键词 河谷演化 深切河谷应力场 谷坡形态 应力集中 数值模拟 应变软化模型

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深部开采下应力偏转对地应力场演化规律影响

3

作者 崔松 王晓南 +3 位作者 丁勇 刘杨 苏伯阳 郭泽政 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期402-407,共6页

矿山开采正在不断迈向深部,深部岩体和浅部岩体面临的地应力场出现明显差异性,为探究深部开采过程中地应力场的演化规律开展了相关研究。以思山岭深部采区为工程背景,通过对比水力压裂法和表面应力解除法的优势,选择表面应力解除法对地... 矿山开采正在不断迈向深部,深部岩体和浅部岩体面临的地应力场出现明显差异性,为探究深部开采过程中地应力场的演化规律开展了相关研究。以思山岭深部采区为工程背景,通过对比水力压裂法和表面应力解除法的优势,选择表面应力解除法对地应力进行了更为精准的测量分析;通过摩尔库伦模型和应变软化模型在FLAC3D中的综合应用,对偏转前后地应力场演化分别进行了数值模拟验证。研究结果表明:深部岩体在巷道开挖后,区域地应力场出现了偏转,围岩竖直方向地应力明显大幅增加;地应力场偏转后对巷道附近岩体状态和应力传递方向均产生了极大影响,基于岩石抗拉强度远远低于抗压强度的性质,可以针对性的支护和补强以提高深部岩体稳定性;地应力偏转对巷道侧帮的岩体也产生较大的影响,针对垂直应力和水平应力分布变化,在深部开采中应重点关注巷道侧帮5 m范围内的岩体状态,避免因岩体剧烈破坏进而威胁安全生产。 展开更多

关键词 深部开采 应力偏转 地应力场 应变软化模型 地应力测量

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应变电测的灰色建模方法 被引量：2

4

作者 朱玉萍 苏虹 +1 位作者 戴乐云 王钟羡 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2002年第6期95-98,共4页

应力集中是工程实际中影响构件破坏的主要原因之一 ,其研究主要以实验为主 ,但由于种种限制 ,不能直接测得应力集中处的最大应变或应力 ,必须由附近几个点的实验值去推算 ,这就需要提高对实验数据的处理精度 对三种应力集中试件进行应... 应力集中是工程实际中影响构件破坏的主要原因之一 ,其研究主要以实验为主 ,但由于种种限制 ,不能直接测得应力集中处的最大应变或应力 ,必须由附近几个点的实验值去推算 ,这就需要提高对实验数据的处理精度 对三种应力集中试件进行应变电测实验 ,并将灰色系统方法理论中的GM(1 ,1 )模型应用于应力集中测试技术的数据处理 ,根据应力集中处附近的应变测试值 ,能方便地求出应力集中处的最大应变 把用灰色预测法所得结果与光弹解的结果相比较两者很相近 ,说明预测精度高 而且该方法使用简便 ,所需实验数据少 ,可以节省大量的人力、财力 。 展开更多

关键词 应变电测 灰色模型 应力集中 工程力学 灰色系统理论 工程构件破坏

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确定应力集中系数的解析应变测量方法 被引量：3

5

作者 王钟羡 王良国 戴乐云 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期312-315,共4页

为确定构件应力集中处的应力集中系数,通过对构件简化后进行弹性分析,建立应力集中处的近似应变表达式。由于该表达式是在作了一些简化假设的基础上得到的,反映了应力集中处应力应变的基本变化情况,但不能完全反映实际构件的真实情况。... 为确定构件应力集中处的应力集中系数,通过对构件简化后进行弹性分析,建立应力集中处的近似应变表达式。由于该表达式是在作了一些简化假设的基础上得到的,反映了应力集中处应力应变的基本变化情况,但不能完全反映实际构件的真实情况。因此可以用它构成应力集中处应变模型的骨架,而模型中的系数则可根据实测数据用最小二乘法等方法确定。这样所得到的应变模型既反映了实际构件各种因素的综合影响,而确定系数所用的实测数据又不需太多。该文对带孔或槽的拉伸试件和带孔的圆轴试件应变测量数据进行了分析计算,结果表明这是一种较实用的方法。 展开更多

关键词 应力集中 应变测量 弹性分析

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基于局部应力应变法的桥式起重机用钢丝绳疲劳寿命估算 被引量：9

6

作者 熊伟红 向晓东 喻青 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期47-50,共4页

为保证桥式起重机的提升作业安全性,以32t×42 m双梁桥式起重机用钢丝绳为研究对象,采用局部应力应变法估算其承载从自由状态到额定载荷的两个载荷步时的疲劳寿命。通过有限元数值算法得到钢丝绳的应力分布,由此确定可能发生疲劳破... 为保证桥式起重机的提升作业安全性,以32t×42 m双梁桥式起重机用钢丝绳为研究对象,采用局部应力应变法估算其承载从自由状态到额定载荷的两个载荷步时的疲劳寿命。通过有限元数值算法得到钢丝绳的应力分布,由此确定可能发生疲劳破坏的危险部位在钢丝绳与绳芯接触处,应力大小为1 060.3 MPa,寿命为7 233.6次。根据Manson-Coffin公式,通过平均应力修正,得到基于局部应力应变法的疲劳寿命计算模型,计算得到疲劳寿命为7 937.4次,与有限元数值算法得到的寿命相差8.87%,阐明了局部应力应变法估算钢丝绳疲劳寿命的可行性。 展开更多

关键词 钢丝绳 疲劳寿命 局部应力应变法 有限元

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扭转轴应力集中的灰色组合模型 被引量：1

7

作者 王钟羡 吴春笃 +1 位作者 朱玉萍 薛伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期234-237,共4页

用应变梯度片测定构件中沿某个方向的一系列应变值,根据灰色系统建模思想对测试数据进行累加生成处理,以提高数据的确定性,建立一阶单变量灰色模型。为增加预测结果的可靠性,同时考虑孔口应变规律的经验公式,将一阶单变量灰色模型与经... 用应变梯度片测定构件中沿某个方向的一系列应变值,根据灰色系统建模思想对测试数据进行累加生成处理,以提高数据的确定性,建立一阶单变量灰色模型。为增加预测结果的可靠性,同时考虑孔口应变规律的经验公式,将一阶单变量灰色模型与经验公式相结合建立应力集中处应变的组合预测模型,用以预测应力集中处应变的最大值。作为应用,给出了带台肩和圆孔的扭转试件的应变电测试验和计算结果。实例表明,采用这种方法建立模型来预测应力集中处的最大值,具有所需数据少、精度高等特点,非常适合于用应变梯度片实时确定构件的应力集中系数,进而解决工程的实际问题。 展开更多

关键词 轴 应力集中 应变电测 灰色模型

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带孔板条在轴向冲击载荷下的动态应力集中研究 被引量：2

8

作者 欧贵宝 周博 费纪生 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第5期84-89,90,共7页

采用弹性静力学的基本解,对弹性动力学方程进行加权处理,导出了计算动力学问题的边界元法公式,并编制了线性边界元程序;介绍了动力问题的电测实验方法.用边界元法和电测实验方法对冲击载荷作用下的带孔板条进行了动应力分析,两者结果符... 采用弹性静力学的基本解,对弹性动力学方程进行加权处理,导出了计算动力学问题的边界元法公式,并编制了线性边界元程序;介绍了动力问题的电测实验方法.用边界元法和电测实验方法对冲击载荷作用下的带孔板条进行了动应力分析,两者结果符合得很好.然后用边界元法求得了不同材料,不同孔径的板条在几种轴向冲击载荷下的动应力特征,包括最大动应力、动应力集中系数等,并与静态特征进行了比较,由此得出了一些规律性的结论,可供工程参考应用. 展开更多

关键词 带孔板条 轴向冲击载荷 动态应力集 弹性动力学 边界元法 电测法

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TC4钛合金在准静态拉伸下的本构模型及失效参数 被引量：11

9

作者 方新文 管佳佳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期831-836,共6页

高速碰撞有限元模拟中经常涉及材料的大变形和断裂过程。基于Johnson-Cook断裂失效模型,设计了不同缺口尺寸的TC4钛合金试件,采用试验和有限元模拟相结合的方法研究了试样的断裂应变和应力三轴度。试验中制作了散斑,利用二维数字图像相... 高速碰撞有限元模拟中经常涉及材料的大变形和断裂过程。基于Johnson-Cook断裂失效模型,设计了不同缺口尺寸的TC4钛合金试件,采用试验和有限元模拟相结合的方法研究了试样的断裂应变和应力三轴度。试验中制作了散斑,利用二维数字图像相关(DIC)技术获取试件在室温准静态拉伸条件下的断裂应变;利用Abaqus软件对准静态拉伸过程进行模拟,获取各试件的平均应力三轴度。将断裂应变与平均应力三轴度进行拟合,得到了Johnson-Cook断裂失效模型参数。将断裂失效模型参数带入Pamcrash软件中进行仿真,对比试验和Pamcrash仿真的断裂形貌和载荷位移曲线,两者均呈现出较好的一致性,验证了失效模型参数的正确性。 展开更多

关键词 TC4钛合金 应力三轴度 Johnson-Cook断裂失效模型 断裂应变 DIC测量技术

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带横向内筋特征构件外强旋压成形机理研究 被引量：8

10

作者 詹梅 郭靖 +1 位作者 陈飞 杨合 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期799-804,共6页

为了揭示带横向内筋特征构件外强旋成形机理,基于ABAQUS/Explicit平台建立了符合实际的带横向内筋构件外强旋成形三维有限元模型,分析了筋部充填特征及其金属流动规律。结果表明:工件筋部充填沿周向分布均匀,轴向分布较不均匀,其中筋部... 为了揭示带横向内筋特征构件外强旋成形机理,基于ABAQUS/Explicit平台建立了符合实际的带横向内筋构件外强旋成形三维有限元模型,分析了筋部充填特征及其金属流动规律。结果表明:工件筋部充填沿周向分布均匀,轴向分布较不均匀,其中筋部中区出现明显的表面凹陷,该凹陷是充筋中期轴向拉应力的减薄作用和充筋后期工件非筋部的弯曲靠模作用机制共同造成的;筋部成形前期,金属的径向流动大于轴向流动,筋部成形中、后期,金属的轴向流动大于径向流动。 展开更多

关键词 横向内筋 强力旋压 三维有限元 筋部特征 成形机理

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铣削力预测方法和影响因素综述 被引量：13

11

作者 赵凯 刘战强 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第8期1190-1200,共11页

为减少航空发动机薄壁件铣削加工过程中的加工变形,提高加工质量,需对铣削加工过程中的切削力进行预测。因此,综述了多远回归分析预测模型、微元铣削力预测模型、有限元预测模型和人工神经网络预测模型,并对切削用量、刀具几何参数、工... 为减少航空发动机薄壁件铣削加工过程中的加工变形,提高加工质量,需对铣削加工过程中的切削力进行预测。因此,综述了多远回归分析预测模型、微元铣削力预测模型、有限元预测模型和人工神经网络预测模型,并对切削用量、刀具几何参数、工件材料、冷却作用、刀具材料和刀具磨损对铣削力的影响进行了分析。 展开更多

关键词 航空发动机 铣削力 预测模型 切削用量 刀具几何参数 有限元分析

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测定应力集中系数的灰色建模方法

12

作者 王钟羡 吴春笃 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期163-166,共4页

通过对带轴肩的扭转圆轴、带双凹槽的拉伸板条、带偏心孔的纯弯曲梁等几种典型构件在应力集中处进行应变电测 ,利用灰色系统理论对测试数据进行累加生成处理、模型识别 ,建立了应变分布的灰色模型 ,用该模型求出了应力集中处的应力集中... 通过对带轴肩的扭转圆轴、带双凹槽的拉伸板条、带偏心孔的纯弯曲梁等几种典型构件在应力集中处进行应变电测 ,利用灰色系统理论对测试数据进行累加生成处理、模型识别 ,建立了应变分布的灰色模型 ,用该模型求出了应力集中处的应力集中系数。结果表明 :与目前常用的数据处理方法比较 ,灰色建模方法具有所需测试数据少、预测精度高等优点 ,非常适用于构件应力集中系数的实时测定。 展开更多

关键词 应力集中系数 灰色系统理论 灰色模型 实时测定 应变电测法 构件

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确定应力集中系数的灰色建模法 被引量：6

13

作者 王钟羡 《江苏理工大学学报（自然科学版）》 1995年第6期96-99,共4页

将灰色系统理论应用于应力集中测试技术的数据处理，利用ＧＭ（１，１）的直接建模方法，根据应力集中处的应变测试值，能方便地求出应力集中处的最大应变。这为工程上确定应力集中系数提供了一种新的方法。算例表明，该方法简单，且精... 将灰色系统理论应用于应力集中测试技术的数据处理，利用ＧＭ（１，１）的直接建模方法，根据应力集中处的应变测试值，能方便地求出应力集中处的最大应变。这为工程上确定应力集中系数提供了一种新的方法。算例表明，该方法简单，且精度较高。 展开更多

关键词 应变分析 应力集中 灰色模型

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6061-T6铝合金断裂应变与应力三轴度关系研究 被引量：16

14

作者 衣海娇 甄莹 +2 位作者 曹宇光 张士华 史永晋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期551-558,共8页

研究材料断裂应变与应力三轴度的关系,从而建立其断裂失效模型,对分析6061-T6铝合金断裂失效过程具有重要理论意义和应用价值。分别借助数字图像相关(DIC)测量技术和Abaqus软件对6061-T6铝合金光滑圆棒试件与缺口圆棒试件准静态拉伸过... 研究材料断裂应变与应力三轴度的关系,从而建立其断裂失效模型,对分析6061-T6铝合金断裂失效过程具有重要理论意义和应用价值。分别借助数字图像相关(DIC)测量技术和Abaqus软件对6061-T6铝合金光滑圆棒试件与缺口圆棒试件准静态拉伸过程进行试验和数值模拟,基于所得结果对后者应力三轴度进行分析和修正,从而得到Johnson-Cook(J-C)失效模型的部分材料参数,并建立了6061-T6铝合金断裂应变与应力三轴度的关系模型。将建立的失效模型输入到Abaqus中进行断裂数值模拟,模拟结果与试验结果基本一致,验证了失效模型的正确性。研究表明:6061-T6铝合金的断裂应变随应力三轴度的增加而减小;采用J-C失效模型可以较好的描述6061-T6铝合金在不同应力三轴度下的断裂失效行为。 展开更多

关键词 6061-T6铝合金 应力三轴度 断裂失效 J-C失效模型 DIC测量技术

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基于Levenberg-Marquardt算法的应力集中预测 被引量：7

15

作者 刘志明 王钟羡 +1 位作者 苏虹 朱玉萍 《江苏理工大学学报（自然科学版）》 2001年第6期84-87,共4页

应用应变电测的基本原理及技术 ,测量所研究试件应力集中附近处的应变值 以神经网络技术为基础 ,采用单隐层网络结构 ,以Levenberg -Marquardt算法来训练网络 笔者在收集已有相关资料的基础上 ,对应力集中处的最大值进行了预测 通过... 应用应变电测的基本原理及技术 ,测量所研究试件应力集中附近处的应变值 以神经网络技术为基础 ,采用单隐层网络结构 ,以Levenberg -Marquardt算法来训练网络 笔者在收集已有相关资料的基础上 ,对应力集中处的最大值进行了预测 通过与常用的应力集中预测模型进行数值计算比较 ,表明该模型预测精度高 ,可靠性强 模型中所采用的数据预处理方法 。 展开更多

关键词 应力集中 应变电测 人工神经网络 LEVENBERG-MARQUARDT算法 预测模型

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