一维弹粘塑性固结模型及其应用

从饱和粘土一维固结压缩的变形机理出发,建立了一个一维弹粘塑性固结模型,模型参数易于确定.计算与实验结果对比表明,该模型能应用于一维条件下任何加载方式的固结模拟,能描述表观前期固结压力的应变率效应、次固结引起的表观前期固结压力增加、连续加载下超静孔隙水压的增长规律等一些已被实验广泛证实且不能被太沙基固结理论反映的现象.

软岩三维非线性统一弹粘塑性本构模型有限元分析

在作者已建立的软岩三维非线性统一弹粘塑性软化本构模型基础上,讨论了软岩三维非线性统一弹粘塑性本构模型有限元分析过程,即推导了软岩三维非线性统一弹粘塑性屈服面(破坏面)的流动矢量表达式,便于编程与通用的有限元程序接口,进行二次开发;利用张量求导的原则,导出了流动矢量对应力求导公式中关键矩阵的具体表达式,并结合平面应力、平面应变和轴对称问题的特点进行了简化,得出了适合于分析二维问题的关键矩阵的表达式;采用流动矢量奇异性的统一处理方法,有效地处理了各种角点奇异性问题;最后给出了有限元分析的流程图,便于编制有限元程序。

土体与时间相关的－维应力－应变性状、弹粘塑性模型和团结分析（续）

土体与时间相关的－维应力－应变性状、弹粘塑性模型和团结分析（续）殷建华ＪａｃｋＩ．Ｃｌａｒｋ（加拿大纽芬兰纪念大学冷海资源中心）７ＥＶＰ模型参数的确定在假说Ａ中，太沙基因结理论被用来计算团结中超孔隙水压力和压缩，次团结系数被用来估计次团结中的蠕变压缩...

软粘土地基弹-粘塑性比奥固结理论的有限元分析

建立了弹 粘塑性比奥固结有限元模型,采用8结点等参单元耦合4结点等参单元的复合单元形式来模拟土体的变形与土体中孔隙水压力消散的耦合效应;并考虑了固结计算时步与粘塑性时步的耦合,以保证程序计算的稳定性与精度。通过程序对实例的计算分析,验证了该程序的可靠性。

一种弹-粘塑性本构模型材料常数的估计方法

推导了Bodner Partom统一弹 粘塑性本构模型的材料常数估计公式 ,修正了国外有关文献的不当之处 ,发展了模型参数的优化估计方法与程序 。

煤岩的广义弹粘塑性模型分析

通过现场工程调查、煤岩的显微结构实验和全应力 -应变实验分析 ,提出一种适宜于研究矿山煤岩流变力学问题的广义弹粘塑性模型 ,建立了模型的本构方程、简单应力状态下的蠕变方程和复杂应力状态下的蠕变方程 .最后 ,利用非线性回归分析法———最小二乘法中的Mar quardt法对蠕变实验结果进行分析 ,获得有关煤岩的流变力学参数 .理论分析结果和试验结果对比表明 ,两者之间具有较好的吻合性 .

利用内聚力模型(CZM)模拟弹粘塑性多晶体的裂纹扩展

采用内聚力模型(CZM),模拟多晶体中起裂于晶界的二维平面应变裂纹扩展.结果表明,弹粘塑性体中,初始裂纹尖端不会最先开裂.晶体本构的率敏感指数表征了塑性变形和内聚力区耗散两种机制的相互竞争.率敏感指数越大,塑性耗散能越大,内聚力区粘着能越小,使材料的塑性变形越容易,内聚力区诱发的破坏越不易;率敏感指数越小,材料响应越接近弹塑性性质,塑性耗散能减小,粘着能增大,外力功易转化为内聚力区的粘着能,使内聚力单元更易分离.增大内聚力区结合强度或临界张开位移使晶内和晶界的三轴应力度减小,即提高内聚力区韧性也使基体材料抗孔洞损伤能力提高.

K_0固结软黏土的弹黏塑性本构模型

在修正剑桥模型基础上综合考虑了软黏土的各向异性及率相关性,建立了适用于K0固结软黏土的弹黏塑性本构模型。模型借鉴过应力理论的基本思想,定义了与动态加载面相对应的参考屈服面,应用径向映射准则将两者联系起来,流动函数通过分析一维情况下土体的体积蠕变速率得到。以黏塑性体积应变为硬化参数,将一维情况扩展到三维应力状态,直接用次固结系数描述土体黏性强弱,所有参数可通过压缩试验及三轴不排水剪切试验得到。分别计算了代表性等向和K0固结黏土的三轴不排水等应变率加载、不排水剪切蠕变及蠕变破坏过程,与试验结果进行对比,验证本文模型的有效可行性。

粘弹-塑性海冰动力学本构模型中的Drucker-Prager屈服准则

针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移和堆积特征,在粘弹-塑性海冰动力学本构模型中引入了Drucker-Prager(D-P)屈服准则。该模型在海冰屈服前采用Kelvin-Vogit粘弹模型,屈服后采用相关联的正则流动法则。采用该模型对规则海区内的海冰堆积过程进行了数值试验,计算的海冰堆积高度与其解析解一致。另外,在对渤海海冰动力过程中的海冰厚度、密集度、速度以及冰内应力进行的48小时数值模拟中,计算的冰厚分布与卫星遥感资料相符合。基于D-P准则的计算结果与Mohr-Coulomb(M-C)准则的结果相一致,但D-P准则克服了M-C准则计算塑性应力时的奇异现象,进而简化了计算过程。在以上数值模拟中,均采用了光滑质点动力学计算方法。以上数值计算均验证了基于D-P屈服准则的粘弹-塑性本构模型在海冰动力学中的可靠性。

正交各向异性岩体中地下洞室稳定的粘弹-粘塑性三维有限元分析

建立了一种正交各向异性岩体的粘弹-粘塑性模型,推导和描述了相应的数值计算表达式和有限元分析的步骤,并使用所编制的三维有限元程序,以在层状岩体(横观各向同性介质)中的地下洞室开挖为算例,考察了围岩的流变动态,得出了几点结论。

海积软土弹粘塑性Biot固结的数值分析

为了全面分析海积软土的蠕变特性,采用弹粘塑性理论,并选取了Mohr-Coulomb屈服面模型和Adachi模型。针对海积软土多级加荷固结蠕变试验和堆载预压现场的变形分别进行了数值计算。通过分析对比,验证了Adachi模型的有效性和实际场地的土体变形的预测性。

振动拉伸的弹粘塑性模型

基于弹粘塑性本构关系 ,讨论了附加振动时单轴拉伸的应变及应力变化过程。分析结果表明 ,本文所给出的力学模型 。

考虑软粘土结构性的一维弹粘塑固结分析

基于软土的结构性分析 ,从土力学研究角度建立了考虑结构性的一维弹粘塑性固结模型。通过对堆载试验的计算分析 ,说明压缩曲线各段对固结过程不同阶段的影响 ,以及在沉降预测中 。

一个软土的弹粘塑性模型及其有限元应用

介绍一个适用于软土的弹粘塑性模型 ,将该模型应用于平面有限元程序中 ,对某软土地基的固结变形进行了分析预测 .该模型和邓肯张模型相比预测结果更合理 .该模型还可用于预测软土路基的工后沉降 .

岩石弹粘塑性时效模型的遗传算法多参数辨识

应用遗传算法辨识岩石弹粘塑性时效模型的参数,实现了较好的多参数辨识效果。将研究成果应用到岩石工程,辨识反映工程岩体的弹粘塑性参数,也取得较好的辨识效果。

水工结构的三维p型弹粘塑性自适应有限单元法

建立了三维p型弹粘塑性有限单元法的数学模型,提出了其求解水工结构问题的自适应策略,编制了相应的计算程序,给出了具体算例,计算结果表明三维p型弹粘塑性有限单元法,不仅计算精度高、收敛速度快,而且具有升阶过程的可承袭性和网格剖分的简易性等优点,较易实现自适应过程,适合于求解大型的水工结构非线性分析问题。

锚固正交各向异性岩体的三维粘弹-粘塑性有限元分析

首先,从经过系统锚杆加固的正交各向异性岩体中取出表征单元,然后,根据“等效材料”的概念,在一定的简化条件下,建立其本构方程、破坏准则及粘弹-粘塑性模型并将其引入三维有限元程序中。以地下洞室开挖为算例来考察锚固前后围岩的流变动态,从而得出有益的认识和结论。

串联型粘弹-粘塑性沥青混合料本构模型的有限元分析

为将串联型粘弹-粘塑性本构模型移植到有限元计算中,使其能够对沥青路面结构与时间相关力学行为进行有效模拟和计算,通过编制材料子程序对本构模型进行了有限元实现。三维广义Maxwell粘弹性模型采用遗传积分进行表征,利用Prony级数特性推导出卷积方程的递推公式,在应变增量条件下更新应变,获得迭代过程的刚度矩阵;微分型粘塑性本构方程基于径向回退法建立积分子步下的变量演化方程,通过N-R迭代算法解决了收敛性问题,并利用本构模型的离散化推导,建立了整体迭代过程的一致切线刚度矩阵。通过典型算例对室内试验的与时间相关性行为对比分析,验证了有限元实现的合理有效性,为沥青路面结构计算提供理论基础和实例分析。

基于Evans-Johnson流变模型粘塑性流体弹流润滑的数值计算

推导了基于Evans-Johnson流变模型的雷诺方程,并进行了数值求解,将数值计算结果与基于理想粘塑性流变模型的数值结果进行了比较。结果表明,基于Evans-Johnson流变模型和基于理想粘塑性流变模型所得到的油膜压力分布没有本质的区别,但基于二者的油膜厚度却有很大的不同;在大滑滚比的工况下,由前者所得的中心膜厚度比由后者所得的中心膜厚度低,表明在考虑润滑剂粘塑性的弹流润滑研究中,选用合适的润滑剂流变模型很重要。

粘塑性本构模型材料参数识别的降维优化方法及其应用

为了建立简单高效的材料参数优化方法,将张量形式的本构方程降低维度,表达为标量形式的本构方程,利用Matlab软件完成了标量本构模型与数学优化算法的一体化集成,开发了材料参数优化程序组,获得了FGH96,K417G,IC10,DD26高温合金不同温度下的材料参数,并利用有限元软件Abaqus软件Material library模块对材料参数进行存储管理。结果显示:所建立的参数优化方法计算代价小,优化效率高,操作相对简单,可快速自动地获得粘塑性模型的材料参数;调用计算程序及Material library模块中的相关数据,能够较为精确地模拟高温合金的短时拉伸性能与长时蠕变性能,可完成复杂温度场下涡轮叶片的蠕变分析。