混凝土黏塑性动力损伤本构关系

从静力弹塑性损伤本构关系的基本框架出发,综合考虑塑性应变与损伤演化的率敏感性,建立了能够较为全面地描述混凝土在动力加载条件下非线性性能的混凝土黏塑性动力损伤本构模型.为了考虑塑性应变的率敏感性,基于Perzyna理论推导了有效应力空间黏塑性力学基本公式,采用改进的Perzyna型动力演化方程,将损伤静力演化方程推广到动力加载情形.基于并联弹簧模型,从概率论的角度推导给出了一维损伤静力演化方程,并基于能量等效应变的基本概念将其推广到多维损伤演化.利用数值模拟,计算得到了混凝土在不同应变率下的应力应变全曲线,同时得到了一维动力提高因子和二维动力强度包络图,数值结果与试验结果的对比表明了该模型的有效性.

基于界面数据交换的风电基础流固耦合损伤机理研究

建立了风力发电机组“叶片-塔筒-基础-地基”耦联一体化系统模型,对流固耦合作用下结构的气动效应及损伤机理开展了研究.采用CFD/CSM双向流固耦合求解方法,实现了风场气流与叶片结构的相互作用,并将其与机组支撑体系的塔筒和基础耦联,研究不同风速下流体域特性、叶片气动效应、结构损伤发展规律及破坏模式.结果表明,空气可有效驱动风机叶片,在流固耦合作用下,叶片的气动效应及负压区随风速而扩大.极端风速时尖端出现气动弹性失稳现象,但由于结构阻尼逐渐趋于稳定;风机迎风侧混凝土基础环首先出现损伤,并逐渐顺钢环边缘向两侧延展,最终形成贯穿带.