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结构碳素钢的全应力应变模型

2020-12-24阅读(557)

结构碳素钢的全应力应变模型

论文摘要

在钢结构分析和设计中,材料的应力应变（本构）关系至关重要。准确模拟结构材料特性需要准确模拟材料的应力应变行为,而目前广泛采用的Ramberg-Osgood模型不能很好模拟结构钢屈服以后的全应力应变行为。论文在收集整理现有结构钢材料拉伸实验数据的基础上,分别建立了无屈服平台轻型钢和碳素钢的全应力应变模型,同时论文还建立一个新的全应力应变模型,描述有屈服平台碳素钢材的全应力应变关系。所建立的全应力应变新模型也是由三个基本的Ramberg-Osgood参数建立,因此,对于现行用Ramberg-Osgood模型进行钢结构设计和数值模拟来说,本文的全应力应变模型可以直接使用,方便实用,并且基于现有实验数据的合理解释和充分验证。论文主要的工作和结论包括：1.从现有文献中收集了大量钢材的拉伸实验数据,并进行分类和整理。这些实验数据包括了不同类型结构钢材的拉伸实验结果,这些拉伸实验的试件,有些是从原始钢板中取出,有些是从冷成型后的平直部分取出,有些是从热轧后的平直部分取出。2.分别提出了轻型钢材和碳素钢材的全应力应变模型的表达式。实验数据验证结果表明,对于没有屈服平台的结构钢,模型能较好地模拟全应力应变行为,特别是屈服以后的应力应变行为。同时还提出一个新的全应力应变模型,描述有屈服平台碳素钢材的全应力应变关系。本文模型均是基于传统的Ramberg-Osgood模型的三个基本的参数建立,所需参数少,方便实用。3.鉴于本文提出的全应力应变模型依赖于参数极限应力和极限应变的准确性,论文采用本参数分析的方法,系统分析和检验了极限应力和极限应变的改变对轻型钢、碳素钢和有屈服平台的碳素钢全应力应变模型的影响,特别是对模型曲线在一般钢材材料响应的应变上线（总应变为0.02）处的影响。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 论文的研究背景和意义
  • 1.2 结构钢材应力应变关系综述
  • 1.2.1 没有屈服平台的应力应变模型
  • 1.2.2 有屈服平台的应力应变模型
  • 1.3 本文的主要工作
  • 第二章 碳素钢的拉伸实验数据
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验数据
  • 2.2.1 钢材类型G300,G450,G500和G550
  • 2.2.2 钢材类型C350和C450
  • 2.2.3 钢材类型S350GD+Z250,S350GD+Z275和S275JOH
  • 2.3 本文研究中采用的实验数据
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 轻型钢材的全应力应变模型
  • 3.1 引言
  • 3.2 轻型钢材全应力应变模型的表达式
  • 3.3 轻型钢材全应力应变模型参数确定
  • u的表达式'>3.3.1 σu的表达式
  • u的表达式'>3.3.2 εu的表达式
  • 1.0和σ2.0的表达式'>3.3.3 σ1.0和σ2.0的表达式
  • 1.0和ε2.0的表达式'>3.3.4 ε1.0和ε2.0的表达式
  • 1和m2的表达式'>3.3.5 m1和m2的表达式
  • 3.4 轻型钢材全应力应变模型的验证
  • 3.5 五个基本参数轻型钢材全应力应变模型讨论
  • u和εu的变化对全应力应变曲线的影响'>3.6 σu和εu的变化对全应力应变曲线的影响
  • 3.7 本章小结
  • 第四章 碳素钢材的全应力应变模型
  • 4.1 引言
  • 4.2 碳素钢材全应力应变模型的表达式与参数确定
  • u的表达式'>4.2.1 σu的表达式
  • u的表达式'>4.2.2 εu的表达式
  • 1.0和σ2.0的表达式'>4.2.3 σ1.0和σ2.0的表达式
  • 1.0和ε2.0的表达式'>4.2.4 ε1.0和ε2.0的表达式
  • 1和m2的表达式'>4.2.5 m1和m2的表达式
  • 4.3 碳素钢材全应力应变模型的验证
  • 4.4 五个基本参数碳素钢全应力应变模型讨论
  • u和εu的变化对全应力应变曲线的影响'>4.5 参数σu和εu的变化对全应力应变曲线的影响
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 有屈服平台碳素钢材的全应力应变模型
  • 5.1 引言
  • 5.2 有屈服平台碳素钢材的全应力应变模型的表达式
  • 5.3 有屈服平台钢材全应力应变模型参数确定
  • 5.3.1 实验数据
  • u的表达式'>5.3.2 σu的表达式
  • u的表达式'>5.3.3 εu的表达式
  • y和σst的表达式'>5.3.4 σy和σst的表达式
  • st的表达式'>5.3.5 εst的表达式
  • st的表达式'>5.3.6 Est的表达式
  • st和mu的表达式'>5.3.7 mst和mu的表达式
  • 5.4 有屈服平台碳素钢材全应力应变模型的验证
  • 5.5 五个基本参数有屈服平台碳素钢全应力应变模型讨论
  • u和εu的变化对全应力应变曲线的影响'>5.6 σu和εu的变化对全应力应变曲线的影响
  • 5.7 本章小结
  • 第六章 结论和展望
  • 6.1 本文所做的主要工作和结论
  • 6.2 研究展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间主要的研究成果

    • 相关论文文献

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