基于雙剪統(tǒng)一強度理論的厚壁圓筒的塑性極限載荷分析.pdf

1、該文應(yīng)用雙剪統(tǒng)一強度理論,同時考慮材料的拉壓異性和同性,對在軸向力和內(nèi)壓力聯(lián)合作用下的厚壁圓筒進行了極限載荷分析,得到了在厚壁圓筒內(nèi)屈服面到達某一圓柱面時塑性極限應(yīng)力的計算式.由計算式可知:周向應(yīng)力和徑向應(yīng)力與相對半徑(R<,0>/γ)成冪函數(shù)關(guān)系.當(dāng)整個厚壁圓筒達到屈服狀態(tài)時,推導(dǎo)了在內(nèi)壓力和軸向力聯(lián)合作用下的厚壁圓筒的塑性極限載荷表達式.通過將該關(guān)系式無量綱化后,獲得了無量綱形式的極限載荷表達式.在以相對軸向力為橫軸,相對內(nèi)壓力為縱

2、軸的直角平面坐標(biāo)系上,描繪出相對極限載荷表達式的圖像,得到了極限載荷線圖.從極限載荷線圖可知:極限載荷表達式與材料的實際情況是相符合的.當(dāng)拉壓系數(shù)α取不同的值時,極限載荷線圖會發(fā)生變化,其變化規(guī)律是當(dāng)拉壓系數(shù)α從大變小時,極限載荷線圖所圍區(qū)域的面積會增大;增大的方向主要沿著橫軸的負向和縱軸正向,這就表明厚壁圓筒承受壓力的能力提高.當(dāng)厚壁圓筒的壁厚β取不同的值時,極限載荷線圖也會發(fā)生變化,其變化規(guī)律是當(dāng)壁厚β由小變大時,極限載荷線圖所圍區(qū)

3、域的面積會增大,其變化的規(guī)律是沿著縱軸的正向增大,這說明厚壁圓筒承受壓力的能力提高.通過把按雙剪統(tǒng)一強度理論計算的結(jié)果與按Tresca和Mises準(zhǔn)則計算的極限載荷進行比較以及將按雙剪統(tǒng)一強度理論計算的結(jié)果與厚壁圓筒的實驗結(jié)果進行對照,證實了該文推導(dǎo)的計算公式的正確性.按雙剪統(tǒng)一強度理論計算的極限載荷計算公式的突出優(yōu)點是:當(dāng)其拉壓系數(shù)α、不同強度理論系數(shù)b取不同的值時,就能得到按Tresca屈服準(zhǔn)則、線性逼近的Mises屈服準(zhǔn)則和雙剪應(yīng)