基于Drucker公设的双剪准则理论推导

基于Drucker公设,利用塑性体应变增量、等效塑性应变增量等塑性指标,假定金属材料的塑性体应变增量为零,设材料屈服时的dεp与应力状态无关,通过严密的数学导出双剪准则,并在数学上解释双剪准则.

应用于岩石强度的双剪准则

有关岩石强度的理论和实验研究已有许多报道。目前在岩石力学中应用较多的是莫尔-库仑理论。但这一理论只考虑了最大剪应力τ13及其相应面上正应力σ13的作用,而未考虑中间主剪应力τ12或τ23的作用,即没有考虑中主应力σ2的影响,所以莫尔-库仑理论也可称之为单剪理论。有些实验表明这与实际不符,例如茂木清夫（Mogi,K.）经过多年研究认为σ2对岩石破坏的影响是相当大的,因此曾建议采用修正的八面体剪应力条件,并提出了如下形式的破坏准则,τ8=f（σ1+σ3+ασ2）;此外,文献[5]给出了一个岩石的三维破坏准则,该准则以第一和第三应力不变量表达,但这似乎只是一种数学上的组合,缺乏物理意义。另外,还有许多半经验形式的准则等。

基于环境压强下NEPE固体推进剂双剪强度准则

基于双剪强度理论和已有的NEPE固体推进剂强度试验资料,提出了一个NEPE固体推进剂双剪强度准则的推广形式,探讨了该双剪强度准则相关参数的选取问题,验证了该双剪强度准则的合理性。研究表明,多轴应力状态下NEPE固体推进剂强度与应力相关,八面体剪应力随平均主应力的增加呈非线性增加;NEPE推进剂的破坏强度随拉伸速率的增加而提高。

用双剪屈服准则对钢筋混凝土板进行塑性铰线的极限分析

利用双剪屈服准则建立了用机动法计算钢筋混凝土薄板极限载荷的新的塑性铰线理论 ,并导出了双向布置钢筋的钢筋混凝土板的屈服条件 ,实例计算表明其更符合实验结果 .

钢筋混凝土轴对称球扁壳基于双剪屈服准则的极限分析

导出了基于双剪屈服准则的钢筋混凝土球扁壳的屈服条件 ,并利用此屈服条件求解出其极限荷载。

基于常规三轴试验的岩石双剪强度准则

基于岩土体的双剪强度理论和已有的一些岩石真三轴强度试验资料,提出了一个岩石双剪强度准则的推广型式,探讨了该强度准则相关参数的选取问题,验证了该强度准则的合理性,并指出双剪强度准则有一个)()(8mfgsqts=的函数表达型式。研究表明岩石的tc88/tt随平均主应力ms的变化而变化,当ms较小时tc88/tt比值较大,而当ms较大时tc88/tt比值较小。这种现象一方面论证了随着ms的增大,岩石有逐步向着均质化方向发展的趋势;另一方面也说明了在较低的ms应力水平下,Drucker-Prager强度准则对岩石类材料是不适合的。

基于双剪统一强度准则的岩石损伤本构模型

基于岩石微元强度概率分布理论,以双剪统一强度准则作为分布参量,建立了岩石损伤统计本构模型,并采用极值解法确定模型的参数。通过对理论曲线与试验曲线进行对比,证明所建立的模型可以很好的反映岩石的应力-应变曲线。通过对参数b、m、F0的讨论,发现b值对峰值前应力-应变曲线无明显影响,但对峰值后的软化阶段有所影响;m值的大小对峰值后的脆性有影响;F0值的大小对峰值应力或岩石强度有影响。

双剪统一强度准则修正及土压力计算

提出了主剪面应力对和主剪面应力对的作用这两个新概念,并以此为出发点,通过考虑十二面体单元主剪面上所有三个主剪面应力对的共同作用,在双剪统一强度准则的基础上提出了一个新准则,并对其作了极限线分析、应力莫尔圆分析、中间主应力效应曲线分析和破坏角分析。研究表明,该准则能非线性地反映岩土的基本强度特征。同时,也不存在双剪强度准则中的双重破坏角问题。最后,还应用新强度准则分析了土压力计算问题。

基于双剪统一屈服准则的混凝土矩形板极限荷载的研究

采用双剪统一强度理论（俞茂宏，1991）求出了矩形板的塑性极限荷载的统一解，得出了不同参数b值对极限荷载的影响曲线，从而得出了一系列从Tresca的单剪屈服准则解到双剪应力屈服准则（俞茂宏，1961）的矩形板极限荷载。文献中己有的Tresca解为本文的一个特例。将其用于混凝土矩形板的极限荷载计算，得出了满意的结果。双剪统一强度理论可以给出更符合于各种不同材料特性的合理解。

双剪统一屈服准则中的材料屈服极限和滑移面方向分析

对双剪统一屈服准则所表征的材料屈服极限和滑移面方向特性作了分析。结果表明,在描述材料的屈服极限方面,双剪统一屈服准则能够较好地反映中间主应力的影响,如中间主应力可提高材料的屈服极限,且屈服极限的提高具有区间性。但在描述材料屈服时的滑移面方向方面,虽然双剪统一屈服准则也能反映中间主应力的影响,但由于该准则是由两个表达式及相应的应力状态限制条件组成,当材料的实际应力状态同时满足这两个表达式的边界限制条件时,存在双重滑移角现象,并且滑移面的方向在该应力状态下会产生突变。由此可见,双剪统一屈服准则尚不能很好地描述材料屈服时的滑移特性。

具有抛物线型强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式及其应用

通过应力莫尔圆分析发现 ,现有的双剪双参数统一强度准则在形式上可看成是对具有直线型强度包络线的Mohr Coulomb强度准则的改进 ,适用于对具有线性强度包络线的岩石作力学分析。对具有抛物线型强度包络线的岩石 ,通过对现有的双剪双参数统一强度准则作相应的非线性化处理 ,导出了具有该类型强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式 ,改进式可用于对承受高压的硬岩和软岩作强度分析。另外 。

双剪双参数统一强度准则改进式及其应用

通过莫尔圆分析发现,现有的双剪双参数统一强度准则在形式上可看成是对具有直线型强度包络线的Mohr Coulomb强度准则的改进.由于直线型强度包络线对岩石的抗拉强度特性解释不好,不如双曲线型强度包络线.为此,通过将现有的双剪双参数统一强度准则做相应的非线性化处理,导出了具有双曲线型强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式,并将其用于对静水压力条件下圆形巷道围岩的弹塑性分析.

具有非线性强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式及其特征分析

通过应力莫尔圆分析证明现有的双剪双参数统一强度准则采用的强度包络线为线性包络线,在此基础上对原有准则作了改进,改进后的双剪双参数统一强度准则采用了抛物线和双曲线形强度包络线,能够更好地表征岩石的强度特性,特别是抗拉强度特性。对改进式所作的π平面极限线和子午线分析表明,采用抛物线和双曲线形强度包络线基本上不会改变原准则在π平面上的极限线形状,但子午线由直线改为曲线,极限面在主应力空间内分别为抛物面和双曲面,其锥顶距坐标原点也比采用线性强度包络线的要小。从锥形极限面的大小来看,具有双曲线形和抛物线形强度包络线的双剪双参数统一强度准则改进式要小于直线形的,且抛物线形的最小。

方底钢筋混凝土球扁壳基于双剪屈服准则的极限分析

利用双剪屈服准则建立了用机动法计算钢筋混凝土球扁壳的塑性屈服线理论,给出塑性屈服线求极限荷载的方法,使其更加合理。建立了矩形底的钢筋混凝土扁壳的屈服条件,并用无矩和有矩理论求解出方形底周边铰支的球扁壳的极限载荷。

用双剪屈服准则解刚塑性体轴对称平面应力问题

本文应用双剪屈服准则，用特征线法求解了刚塑性体轴对称平面应力问题，给出薄圆环在内孔壁受压扩孔的算例，结果表明，计算过程比应用Ｍｉｓｅｓ屈服准则简便，计算结果有较好的精度。

钢筋砼轴对称扁壳基于双剪屈服准则的极限分析的塑性屈服线方法

文章利用基于双剪屈服线准则所导出的钢筋砼壳体的屈服条件,并利用塑性屈服线方法求解钢筋砼轴对称双曲扁壳在竖向荷载下的极限载荷。

广义双剪屈服准则在岩石力学中的应用

本文就适合于岩石力学的广义双剪屈服准则、双剪帽子模型、双剪角隅模型以及与洛德(Lods)参数对应的双剪参数t_τ,利用有限元法结合实际工程中的算例进行了全面研究。初次用某高地应力区花岗岩进行的真三轴试验和计算结果表明,岩石强度符合广义双剪准则。双剪强度理论具有概念清晰,考虑了应力状态的各个分量,能够反映中间主应力效应等特点,并且可以节省大量工程投资,具有较大的经济价值。

基于双剪统一屈服准则在岩质边坡稳定分析中的应用

岩质边坡分析中常用的Drucker-Prager屈服准则,并未考虑中间主应力效应,无法反映岩石材料的真实受力状态。而双剪统一强度理论包含了一系线性破坏准则,通过改变中间主应力系数b来反映中间主应力的影响程度。利用ANSYS有限元软件基于双剪统一屈服准则与统一弹塑性有限元程序UEPP,分别计算b为0、0.5、1共三种情况下岩质边坡稳定性情况。结果表明:随着中间主应力系数b的减小,等效塑性应变分布区域增大,安全系数减小,剪应力增大,岩体的承载能力没有得到更大的发挥,不利于对实际工程优化设计。另外为了更加清晰地了解中间主应力对边坡稳定分析的影响,与Drucker-Prager屈服准则模拟结果相比较,结果表明:中间主应力在边坡稳定分析中不可忽视,并且基于双剪统一屈服准则下的岩质边坡更难贯通,能够充分发挥材料的强度潜能。

三剪应力统一屈服准则研究

为克服单剪屈服准则仅考虑最大主切应力和双剪准则只考虑两个较大主切应力的缺点,以菱形十二面单元体为依据,同时考虑单元体上的三个主切应力1τ3、1τ2、和2τ3、对材料屈服的影响,认为这三者的组合达到某一极值时,材料即出现屈服.提出了三剪应力统一屈服准则,三剪屈服准则可更大限度地发挥材料的强度潜力.该屈服准则比单剪屈服准则和双剪屈服准则更具有一般性.它还可以考虑单元体上所作用的全部剪应力的不同组合,从而构成外凸和非凸两大族屈服面.

无缺陷弯管的塑性极限载荷的双剪统一屈服解

采用双剪统一屈服准则,分析等厚度薄壁弯管在内压作用下的塑性极限载荷问题,推导出塑性极限载荷统一表达式。在该表达式中,当其系数取不同的值时,就可得到按Tresca屈服准则、双剪统一屈服准则所得的结果,并能较好逼近Mises屈服准则所得的结果。