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基于弹塑性理论及数值仿真的市域铁路动车组铝合金车体侧墙焊接变形趋势预测被引量：1: 2025年; [目的]目前,铝合金车体焊接变形一直是市域铁路动车组制造过程中的痛点,而传统预测与控制变形的方法大多依据以往经验方法及实车试错的结果,收效不佳。因此,有必要采用数值仿真手段,对市域铁路动车组铝合金车体侧墙焊接的变形趋势进行预测。[方法]在简述试验材料的基础上,阐述了基于热弹塑理论及ABAQUS有限元分析软件的车体侧墙焊接变形数值仿真计算方法。在保证与计算具有相同工装分布位置、压力载荷及边界条件等情况下,同步进行了车辆侧墙的实车组焊试验。分别对反装焊后、正装焊后2个试验阶段车体侧墙的仿真变形量和实测变形量进行了对比。选取了4个反变形量(8 mm、10 mm、12 mm及15 mm),对正装焊后不同反变形量下车体侧墙的最大仿真变形量、最大实测变形量进行了对比。[结果及结论]仿真计算结果与实车测量结果在数值上较为相近,二者的偏差小于30%。反装焊后车体侧墙的最大仿真变形量为16.31 mm,最大实测变形量为17.00 mm。正装焊后车体侧墙的最大仿真变形量为4.10 mm,最大实测变形量为5.50 mm。车体侧墙反变形量的最优值为12 mm,此时车体侧墙的焊后变形量最小。; 王亚男刘松耿明康丽齐高雅郭春成严格格; 关键词：数值模拟

晶体塑性理论及其在金属高低周疲劳寿命预测中的应用: 2025年; 作为结构材料的主要失效方式,金属的高低周疲劳性能影响设备的服役寿命。晶体塑性理论从微观结构出发用于描述材料微观结构和性能的关系,在金属材料微观结构和力学性能方面的研究还存在很多待解决的问题。针对金属材料高低周疲劳的问题,本文对晶体塑性基本理论与本构模型进行了梳理,列举了基于晶体塑性有限元法的疲劳指示因子,介绍了近15年来晶体塑性有限元法在金属材料高低周疲劳中的应用,并对应用晶体塑性有限元法于金属材料超高周疲劳进行了拓展,最后对未来发展趋势和有待加强的研究方向进行了展望。; 蒋安琪霍元明周子鑫严祯荣何涛王昭昭纪宏超孙悦王新宇; 关键词：晶体塑性低周疲劳高周疲劳本构模型

基于弹塑性理论的复杂截面导轨校直模型研究: 2024年; 为解决具有复杂截面导轨的横向和纵向弯曲变形校直问题,建立校直挠度的理论模型,并给出明确的校直行程公式。首先,分析导轨基于线性强化弹塑性材料的弹塑性阶段应力与应变几何关系;其次,依据弯矩与应力的表达式,结合弯矩的轴向变化规律,确定塑性阶段校直压力的范围,得到校直压力与总校直挠度和初始挠度的关系;最后,建立校直的理论计算模型。为验证理论模型的正确性,在ABAQUS中建立导轨的线性强化弹塑性力学模型,采用一端固定一端滑动的约束,加载头加载的方式,仿真校直压力与挠度之间的关系。结果表明,理论模型与有限元仿真的挠度与校直压力曲线规律完全一致,验证了理论模型的可行性与正确性。; 王永昱梁医沈永斌欧屹; 关键词：直线导轨

基于地下圆形结构弹塑性理论的让压支护研究: 2024年; 对比普通支护,让压支护在高地应力大变形隧道中的应用有着明显的优势,其不仅能最大限度利用围岩的自承能力,而且能减小支护结构的受力,保证地下结构的安全性。基于地下圆形结构弹塑性理论,假设围岩及衬砌符合理想弹塑性本构关系,并符合库仑屈服条件,对隧道中的让压支护进行了理论分析,并通过算例对其试算。; 蔡晓枘喻勇; 关键词：隧道支护让压支护岩石力学

基于塑性理论的双工字型钢板组合梁承载能力研究: 双工字型钢板组合结构桥梁不仅具备了组合结构的力学性能优势,且在多主梁组合结构桥梁的基础上降低了主梁数量,节约了钢材成本,精简了施工步骤,结构上也更对称美观,在我国的实际工程应用中越来越常见,因此,双工字型钢板组合梁承载能...; 刘欣焱; 关键词：塑性理论界面滑移承载能力有限元分析

基于高阶应变梯度塑性理论的受限薄层剪切问题研究被引量：1: 2024年; 针对受限金属薄层在剪切塑性变形时出现明显尺度效应这一问题,现有理论分析多采用纯剪切假设和传统钝化边界条件,其理论预测与实验结果不符.文章采用黏弹塑性本构模型,对Gudmundson高阶应变梯度塑性理论进行了有限元实现,深入研究了金属薄层受限剪切的塑性变形机理.考虑因界面倾斜引起的附加压应力,采用自定义平面单元对材料的压缩-剪切组合变形进行了有限元模拟.根据表面解锁的物理机制,引入“软-硬”中间态的边界条件.结果表明,在压缩-剪切组合变形条件下,受限薄层的剪切流动应力明显低于纯剪切条件下的流动应力,而压应力的存在降低了剪切屈服强度.利用周期性钝化边界条件,能够定量描述界面处几何必需位错饱和引起的边界条件变化,理论预测与实验结果吻合.相关研究揭示了加载方式和高阶边界条件在受限薄层剪切尺度效应问题中的重要作用.; 华奋飞罗彤雷剑刘大彪; 关键词：剪切变形

基于晶体塑性理论和XFEM的镍基单晶三维裂纹扩展仿真研究: 2024年; 镍基单晶作为主要的航空发动机涡轮叶片材料,其裂纹扩展特性对航空发动机的适航管理和寿命评估都有着重要作用,但是其晶体各向异性特点使得基于简单材料本构和损伤模型的仿真分析难以进行准确的裂纹扩展行为评估。本文将晶体塑性理论与扩展有限元(XFEM)相结合,通过对仿真软件的二次开发,实现了镍基单晶材料在三维空间内的裂纹扩展行为仿真,并通过与相关试验结果对比验证了方法的合理性,进一步利用建立的方法分析了涡轮叶片前缘气膜孔三维结构的裂纹扩展行为,可为叶片的损伤容限评估和长寿命设计提供技术支撑。; 朱西点杨未柱孙培杰李磊岳珠峰; 关键词：镍基单晶高温合金

基于广义塑性理论框架的堆石料变形计算: 2024年; 堆石料是土石坝工程中承受水压力的主要载体,构建合理描述其力学特性的本构模型对预测高土石坝坝体应力与变形具有重要意义。根据三轴排水试验结果,建立描述堆石料强度和剪胀特性的应力表达式;在分析流变和湿化试验结果的基础上,建立流变和湿化变形的流动准则,并构建流变和湿化模量表达式,从而在广义塑性框架内建立能够统一计算堆石料加载、流变和湿化变形的计算方法。通过模拟堆石料的三轴排水、流变、湿化及三轴流变湿化组合等试验资料验证了该方法的合理性。; 蔡新合朱雨萌李国英; 关键词：堆石料湿化变形

受扭椭圆截面直杆的弹塑性理论分析: 2024年; 在理想弹塑性力学模型下,从计算受扭椭圆截面直杆的屈服扭矩开始,分析截面弹性区与塑性区分界线的变化情况,根据平面点到直线距离的计算公式,用解析法推导计算椭圆截面扭矩的二重积分表达式,并运用广义极坐标变换将椭圆区域的积分转化为对单位圆区域的积分,得到两类弹塑性状态和塑性极限状态下扭矩的计算式。根据第一类完全椭圆积分在不同离心率下的数值分析受扭椭圆截面直杆极限扭矩与屈服扭矩的比值关系,计算直杆在两类弹塑性状态和塑性极限状态下卸载后横截面的残余应力,并编程给出相应残余应力在广义极坐标下的函数图像,最后计算出受扭椭圆截面直杆在弹塑性状态下卸载后的残余扭转角。; 陈彦孙云陈允; 关键词：极限扭矩残余应力

基于晶体塑性理论的TWIP钢应变率效应研究: 作为量大面广的“骨架”类关键构件,复杂薄壁钣金件的制造对于实现汽车的轻量化设计显得尤为重要,并发展出了高速冲压这一先进高性能轻量化薄壁钣金件成形技术。孪晶诱导塑性钢（Twinning Induced Plastic,TW...; 毛宁东; 关键词：TWIP钢应变率效应晶体塑性孪晶

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