基于经典弹性理论,利用Euler方程组推导了橡胶筒承受径向载荷时的位移解析解,推导过程中未采用体积不可压缩假设.有限元计算表明,该解析解是正确的.

以含浅切口的幂硬化材料为研究对象，在平面应变条件下，利用塑性理论中的滑移线场方法及全量理论，得到了切口根部附近的应力场表达式。对于确定的材料及切口形状，应力场完全取决于切口根部的最大等效应变εｍ，为了确定参量εｍ，首先找到了它与塑性区大小ｒｐ的关系，之后通过应力平衡法确定了切口根部的最大等效应等εｍ。

平面应力和平面应变状态下主应力和主应变方向的确定,无论是在工程应用还是在材料力学教学中都是非常重要的难点。本文提出了一种既易于理解又便于掌握的简捷实用方法。

针对各向异性板料的大曲率弯曲回弹问题,建立了服从Hill屈服准则和指数强化模型的平面应变纯弯曲的回弹理论模型。应用该模型计算了Numisheet’2002无约束柱面弯曲回弹的考题,与实验结果和其它理论模型计算值的对比表明,模型的回弹结果与实验值很接近,其精度优于其它算法。同时还表明,屈服准则的选取对预测板料回弹量有着较大影响,而强化模型的影响则不是很显著。

针对高套管压力井出现的环空密封失效问题,设计一种能够减轻高套管交变内压力对水泥环的挤压破坏的套管,并将其命名为抗压及保护型套管(compression resistance&protection casing,CRP套管)。建立井筒的多层厚壁圆筒模型,分析水泥环内壁的最大径向应力和位移;建立试验设备验证设计的工程可行性,并通过控制温压模拟实际井筒工况。计算结果表明相较于常规套管,CRP套管水泥环内壁的最大径向应力和位移的降低幅度分别为20.75%~26.66%和33.3%~76.8%,理论上可以保护水泥环密封完整性;试验中CRP套管能够使水泥环多承受19.4 MPa的套管压力,证明了该套管良好的工程可行性。

应用平面应变法求解液压联轴器的应力分量与径向位移,对于轴与内套接触面,分别从消除间隙、传递扭矩,以及离心力对径向应力的影响三个方面进行应力与位移状态分析.通过计算得到液压联轴器在满足传递扭矩工况下,静止与工作两种状态时零件的von mises应力远小于材料的屈服极限.为液压联轴器的安装使用提供计算依据.