广义切线模量理论及其应用

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1、哈尔滨工程大学博士学位论文广义切线模量理论及其应用姓名：张志平申请学位级别：博士专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：佟福山20050301广义切线模量理论及其应用摘要本文利用应力应变曲线上的物理参数建立了实际材料的应力和理想弹性材料应力之间相对应的称为“衍生比例定律”的函数关系，这种函数关系不受比例极限的限制，能反映应力应变曲线线性和非线性关系的全貌，它可以和材料比例定律一样，应用到固体力学的多个分支当中。衍生比例定律是各种材料都要遵守的本构关系，它能够利用切线模量将各种线性理论转化为相应的非线性理

2、论，得到的新的非线性理论概念清晰、便于理解和应用。根据切线模量的这种功能，将这种利用材料衍生比例定律构建非线性理论的原理和方法称为“广义切线模量理论”。广义切线模量理论是用材料衍生比例定律将固体力学的多个分支，如压弯强度、失稳屈曲、断裂强度及疲劳强度等理论结合在一起的新的综合理论体系，同时它也是线性和非线性一体化的理论体系，因此具有求解强度稳定综合问题及各种非线性力学问题的优势．由于广义切线模量理论中的参数采用了相似理论中相似石数的形式，因此它在整理实验数据、扩大实验数据的使用范围、以及设计实物和模型试

3、验方案等方面都有显著的优越性。本文系统论述了广义切线模量理论的原理、计算方法及其在稳定问题、强度稳定综合问题、断裂强度问题、疲劳寿命问题以及模型试验研究等方面的具体应用．关键词：衍生比例定律；广义切线模量理论；强度稳定综合理论；模型试验；结构特征应力；新COD法；疲劳寿命折算裂纹长度广义切线模量理论及其应用ABSTRACTDerivedproportionallawcallbeestablishedbyusingtherelationshipofrealmaterialstressandperfecte

4、lasticmaterialstress，whichdoesn’tlimitedbyproportionallimitofmaterial，Callreflectgeneralviewsofstress—straincurveincludinglinearpartandnonlinearpart,SOitCanbeusedinseveralbranchesofsolidmechanicswithproportionallawofmaterial．Derivedproportionallawisoneof

5、theconstitutiverelationshipwhichmustbesubmiRedbyallmatedals，itCantransformlineartheorytononlineartheorybytangentmodulusdirectly,andthenonlineartheorygainediseasytounderstandandapply．Intermofthefunctionoftangentmodulus，wecalltheprincipleandmethodgeneraliz

6、edtangentmodulustheory．Generalizedtangentmodulustheoryisacombinedtheorysystemofbendingstrengththeory,stabilitytheory,fi'acturetheoryandfatiguetheory．Meantime，itisalsoallintegratedsystemoflinearandnonlineartheory,SOitisgoodatsolvingallkindsofnonlinearmech

7、anicsquestionsandcombinedquestionsofstrengthandstability．Becauseparametersofgeneralizedtangentmodulustheoryhavetheformofsimilaritycoefficient,itCanprovideanewmechanismforusingexperimentdataofentityormodel，extendingappliedrangeofexperimentaldat‰designinga

8、ndexecutingexperimentscheme．Thispaperillustratestheprincipleandcalculatingmethodofgeneralizedtangentmodulustheory,andshowsitsapplicationsinquestionofbendingstrength，stability,fracturestrength,fatiguelifeandmodelexperiment．