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内压与拉伸多轴应力下P92钢蠕变行为研究
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作者 靳旺宗 李涛 +3 位作者 柴鹏东 王同乐 张耀丰 郭键 《中国设备工程》 2024年第6期192-195,共4页
燃煤电站高温部件大多服役在多轴应力状态下,导致其实际运行风险评估难度加大。本文通多搭建内压和轴向拉伸多轴蠕变试验台,进行等效应力110MPa、多轴度为0.54的多轴蠕变试验,实验结果表明,多轴应力状态会显著降低材料的蠕变寿命。通过... 燃煤电站高温部件大多服役在多轴应力状态下,导致其实际运行风险评估难度加大。本文通多搭建内压和轴向拉伸多轴蠕变试验台,进行等效应力110MPa、多轴度为0.54的多轴蠕变试验,实验结果表明,多轴应力状态会显著降低材料的蠕变寿命。通过建立耦合多轴度的蠕变本构方程,嵌入ANSYS接口程序,对试样蠕变过程进行模拟,模拟结果表明,耦合多轴度的蠕变方程可以很好地描述蠕变发展过程。 展开更多
关键词 蠕变实验 多轴应力 二次开发 有限元
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考虑应力多轴性和平均应力影响的工作辊疲劳裂纹萌生寿命研究
2
作者 聂宜波 张志旭 蔚辰 《机械工程师》 2024年第11期55-60,65,共7页
为了研究工作辊在热轧过程中的疲劳裂纹萌生寿命,建立了工作辊热轧过程模型,应用通用斜坡公式,并考虑了应力多轴性及平均应力的影响。结果表明:当应力为压应力时,应力多轴性使得工作辊疲劳裂纹寿命计算值提高近8倍,考虑平均应力影响的... 为了研究工作辊在热轧过程中的疲劳裂纹萌生寿命,建立了工作辊热轧过程模型,应用通用斜坡公式,并考虑了应力多轴性及平均应力的影响。结果表明:当应力为压应力时,应力多轴性使得工作辊疲劳裂纹寿命计算值提高近8倍,考虑平均应力影响的寿命提高22.3%,两者影响均不可忽略。工作辊整体疲劳裂纹萌生寿命为29238 r,工作辊疲劳裂纹萌生寿命的研究对于确定换辊修磨时机有一定理论指导意义,为再制造时机预测做了前提研究。 展开更多
关键词 热力耦合 疲劳裂纹萌生寿命 应力多轴 平均应力
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基于大范围应力三轴度的船用低碳钢断裂特性研究 被引量:11
3
作者 李营 吴卫国 +3 位作者 朱海清 杜志鹏 张磊 张玮 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期54-64,共11页
基于有限元修正的平均应力三轴度值的方法,对缺口拉伸、纯剪切、压剪和单轴压缩等多种应力状态下的材料试样进行计算。应力三轴度从-0.33到1.33,涉及压缩、压剪、剪切、拉伸、多轴拉伸等多轴应力状态。最终拟合了两种计及应力三轴度损... 基于有限元修正的平均应力三轴度值的方法,对缺口拉伸、纯剪切、压剪和单轴压缩等多种应力状态下的材料试样进行计算。应力三轴度从-0.33到1.33,涉及压缩、压剪、剪切、拉伸、多轴拉伸等多轴应力状态。最终拟合了两种计及应力三轴度损失的断裂准则,并通过Taylor杆撞击试验进行了仿真分析。结果表明:(1)舰用低碳钢的断裂应变与应力状态密切相关,且在不同的应力三轴度区间差异较大;(2)考虑应力三轴度影响的断裂准则能较好地预测船用低碳钢材料在复杂应力状态下的断裂行为。 展开更多
关键词 多轴应力状态 船用钢 损伤特性 断裂准则 应力
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多轴应力对深埋硬岩破裂行为的影响研究 被引量:12
4
作者 潘鹏志 冯夏庭 +1 位作者 邱士利 周辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1116-1125,共10页
针对深埋硬岩在多轴应力条件下的破坏特征,在笔者所在课题组工作的基础上,提出能够反映岩石在多轴应力作用下力学参数随塑性内变量的演化关系以及中间主应力和最小主应力对深埋硬岩脆延转换行为影响的岩体局部劣化模型(rock mass local ... 针对深埋硬岩在多轴应力条件下的破坏特征,在笔者所在课题组工作的基础上,提出能够反映岩石在多轴应力作用下力学参数随塑性内变量的演化关系以及中间主应力和最小主应力对深埋硬岩脆延转换行为影响的岩体局部劣化模型(rock mass local deterioration model,RLDM),该模型考虑真实岩体应力状态对岩体力学行为的控制作用,并嵌入到自行开发的三维弹塑性细胞自动机软件系统中,而基于局部作用原理的细胞自动机方法能够方便地考虑岩石破坏过程中局部力学参数的动态更新。实验室尺度岩样的破坏过程模拟,较好地反映了随着围压的升高,岩石由脆性向延性转化的试验现象;工程尺度的锦屏二级水电站引水隧洞破坏行为模拟,获得的隧洞破裂模式较好地反映现场实际破坏现象,从而验证模型和模拟方法的正确性和合理性。在此基础上,以深埋硬岩为研究对象,分别考虑不同侧压力系数、不同中间主应力大小和方向,分析多轴应力对深埋硬岩破裂行为的影响,解释造成深埋硬岩隧洞复杂破裂模式的原因。结果表明,最小主应力升高使深埋隧洞的稳定性增强;深埋隧洞围岩的稳定性具有中间主应力效应及其区间性的特征。 展开更多
关键词 岩石力学 多轴应力 岩体局部劣化模型 弹塑性细胞自动机 深埋硬岩 中间主应力效应 脆延转换
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多轴应力作用下砂砾岩单裂隙渗流规律试验研究 被引量:11
5
作者 胡昱 叶源新 +1 位作者 刘光廷 李鹏辉 《地下空间与工程学报》 CSCD 2007年第6期1009-1013,共5页
用劈裂的方法在砂砾岩块上制造裂隙来模拟天然岩体的张性裂隙,在自行研制渗流-多轴应力耦合试验机上开展了一系列单裂隙渗流应力耦合试验,分别研究了垂直于裂隙面加载、平行于裂隙面加载对裂隙渗透能力的影响规律,对单裂隙岩体在多轴应... 用劈裂的方法在砂砾岩块上制造裂隙来模拟天然岩体的张性裂隙,在自行研制渗流-多轴应力耦合试验机上开展了一系列单裂隙渗流应力耦合试验,分别研究了垂直于裂隙面加载、平行于裂隙面加载对裂隙渗透能力的影响规律,对单裂隙岩体在多轴应力作用下的渗流规律作了探讨。成果表明,法向应力和侧向应力对裂隙的渗透系数有着明显的影响,共同决定着渗透系数的变化。 展开更多
关键词 单裂隙 渗流应力耦合 试验 多轴应力 渗透系数
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多轴应力条件下碾压混凝土层面抗剪强度试验研究 被引量:26
6
作者 王怀亮 宋玉普 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1095-1101,1109,共8页
针对碾压混凝土重力坝和拱坝等坝体真实的工作受力状况,对碾压混凝土拱坝所用的二级配混凝土材料成型的本体、层面处理和层面不处理试件,进行了单轴及多轴应力条件下的剪切试验研究。试件尺寸为150mm×150mm×150mm,试验比较了... 针对碾压混凝土重力坝和拱坝等坝体真实的工作受力状况,对碾压混凝土拱坝所用的二级配混凝土材料成型的本体、层面处理和层面不处理试件,进行了单轴及多轴应力条件下的剪切试验研究。试件尺寸为150mm×150mm×150mm,试验比较了不同应力状态对本体和含层面试件的抗剪强度和变形特性的影响。结果表明:在低应力压剪和压压剪应力状态下,所有试件抗剪强度和极限变形均有所提高;在有拉应力存在的状态下,所有试件抗剪强度均有所降低;复合应力状态下三种试件强度和变形特性有一定的差异。在以上试验基础上提出了碾压混凝土在复杂应力状态下的多轴剪切强度破坏准则。 展开更多
关键词 碾压混凝土 多轴应力 抗剪强度 变形 破坏准则
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多轴应力下多种混凝土材料的通用破坏准则 被引量:35
7
作者 宋玉普 赵国藩 +1 位作者 彭放 胡倍雷 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第1期25-32,共8页
本文研究了各种混凝土材料破坏准则的特性及相互关系,给出了多轴应力下适用于普通混凝土,钢纤维混凝土,轻骨料混凝土及钢纤维轻骨料混凝土的通用破坏准则.该破坏准则考虑了不同材料特性、钢纤维含量对空间破坏准则的影响,从而使不同混... 本文研究了各种混凝土材料破坏准则的特性及相互关系,给出了多轴应力下适用于普通混凝土,钢纤维混凝土,轻骨料混凝土及钢纤维轻骨料混凝土的通用破坏准则.该破坏准则考虑了不同材料特性、钢纤维含量对空间破坏准则的影响,从而使不同混凝土材料破坏准则得到了统一.这是以前的研究工作所未曾涉及的.对于不同混凝土材料,本文给出的破坏准则与试验值吻合较好.本文建议的通用破坏准则为实现其有限元程序带来了方便. 展开更多
关键词 混凝土 破坏准则 多轴应力 有限元程序
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多轴应力下塑性混凝土峰值后变形特征 被引量:8
8
作者 王四巍 王忠福 +1 位作者 潘旭威 高丹盈 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期654-658,共5页
通过单轴压缩试验以及侧压恒定和侧向位移恒定的2类真三轴压缩试验,研究了塑性混凝土峰值后变形特征.结果表明:塑性混凝土峰值后变形特征与试验的侧限条件密切相关.塑性混凝土在单轴受压情况下,峰值后变形呈现软化特征;在侧压恒定的真... 通过单轴压缩试验以及侧压恒定和侧向位移恒定的2类真三轴压缩试验,研究了塑性混凝土峰值后变形特征.结果表明:塑性混凝土峰值后变形特征与试验的侧限条件密切相关.塑性混凝土在单轴受压情况下,峰值后变形呈现软化特征;在侧压恒定的真三轴压缩试验下,峰值后变形呈现理想塑化或近似塑化特征,试件的破坏主要表现为双向剪切破坏,且破坏方向与最小主应力方向一致;在侧向位移恒定的真三轴压缩试验下,峰值后变形呈现硬化特征,试件的破坏主要表现为轴向过大的压缩变形.当变形参数D2>0时,峰值后变形表现为硬化;当-0.1≤D2<0时,峰值后变形表现为理想塑化或近似塑化;当D2<-0.1时,峰值后变形表现为软化. 展开更多
关键词 塑性混凝土 峰值后变形 多轴应力 变形参数
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多轴应力状态下P91钢蠕变寿命损耗的研究 被引量:7
9
作者 刘学 郑善合 徐鸿 《现代电力》 2006年第4期46-49,共4页
根据单轴及多轴实验数据,运用ANSYS有限元方法,对高温P91钢蠕变进行研究。基于用户可编程特性,将含有损伤-硬化蠕变模型的程序写入ANSYS,该模型对含有第三区蠕变的模拟取得较好的效果。研究了在高温下金属材料多轴蠕变的骨点应力(Skelet... 根据单轴及多轴实验数据,运用ANSYS有限元方法,对高温P91钢蠕变进行研究。基于用户可编程特性,将含有损伤-硬化蠕变模型的程序写入ANSYS,该模型对含有第三区蠕变的模拟取得较好的效果。研究了在高温下金属材料多轴蠕变的骨点应力(Skeletal Point Stress)以及断裂时间与单轴蠕变的关系。对高温高压状态下弯头发生蠕变效应进行分析,指出蠕变效应对弯头部位应力变化的影响,通过对骨点应力的分析,得出弯头部件蠕变损耗的变化情况。研究结果为正确预测高温高压弯头部件的剩余寿命提供了理论依据。 展开更多
关键词 蠕变 P91钢 多轴应力 骨点应力 弯头 有限元 用户编程特性
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混凝土多轴应力状态下的徐变研究 被引量:9
10
作者 郭磊 陈守开 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2007年第6期18-20,共3页
在搜集国内外有关资料的基础上,通过对混凝土在多轴应力作用下的徐变与强度关系分析,说明在多轴应力状态下不能简单地采用叠加原理。展示了新的三轴徐变量测仪器及其徐变试验成果以及2组多轴与单轴应力状态下的徐变恢复试验成果,并对试... 在搜集国内外有关资料的基础上,通过对混凝土在多轴应力作用下的徐变与强度关系分析,说明在多轴应力状态下不能简单地采用叠加原理。展示了新的三轴徐变量测仪器及其徐变试验成果以及2组多轴与单轴应力状态下的徐变恢复试验成果,并对试验数据进行比较分析,得到多轴应力状态下徐变恢复与应力大小以及持荷时间之间的规律,证实了多轴应力状态下的徐变恢复与已经产生的压缩徐变有密切的关系。 展开更多
关键词 混凝土 应力状态 多轴应力状态 徐变 徐变恢复
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多轴应力下蠕变疲劳交互作用 被引量:3
11
作者 王连庆 王建国 唐俊武 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期401-404,共4页
通过对不同应变保持时间下的拉压、扭转和拉扭组合高温疲劳试验,得到了多轴应力下蠕变疲劳交互作用的特性及断口的微观相图,并且提出了多轴应力状态下疲劳寿命的统一方程。
关键词 蠕变 疲劳 多轴应力 交互作用
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基于A-F类循环塑性理论的多轴局部应力应变法 被引量:3
12
作者 邱宝象 王效贵 高增梁 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期590-596,共7页
提出预测缺口构件疲劳寿命的多轴局部应力应变法。采用Armstrong-Frederick(A-F)类循环塑性理论,描述具有非Masing特性的16MnR材料的循环塑性行为。结合A-F类循环塑性模型和增量式Neuber法,分析比例和非比例加载下缺口根部处的多轴应力... 提出预测缺口构件疲劳寿命的多轴局部应力应变法。采用Armstrong-Frederick(A-F)类循环塑性理论,描述具有非Masing特性的16MnR材料的循环塑性行为。结合A-F类循环塑性模型和增量式Neuber法,分析比例和非比例加载下缺口根部处的多轴应力应变状态。将局部应力应变应用于基于临界面的多轴疲劳损伤模型,对缺口构件进行疲劳损伤分析和疲劳寿命预测。分析结果表明,基于A-F类循环塑性理论的多轴局部应力应变法,能很好地描述缺口根部处的多轴应力应变状态,疲劳寿命的预测结果与试验数据基本吻合。 展开更多
关键词 多轴局部应力应变法 非Masing材料 Armstrong-Frederick(A-F)类循环塑性模型 疲劳寿命
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汽轮机零部件多轴应力状态下的强度设计和寿命预测 被引量:7
13
作者 史进渊 汪勇 +2 位作者 杨宇 邓志成 周昭伟 《热力透平》 2012年第2期131-139,146,共10页
介绍了汽轮机零部件多轴应力状态下的强度设计方法和低周疲劳裂纹萌生寿命预测方法,分析了汽轮机零部件多轴应力状态下稳态额定工况的极限载荷与分析设计判据,以及瞬态变工况强度的安定载荷与分析设计判据,提出了汽轮机零部件多轴应力... 介绍了汽轮机零部件多轴应力状态下的强度设计方法和低周疲劳裂纹萌生寿命预测方法,分析了汽轮机零部件多轴应力状态下稳态额定工况的极限载荷与分析设计判据,以及瞬态变工况强度的安定载荷与分析设计判据,提出了汽轮机零部件多轴应力状态下寿命预测使用的等效应力和等效应变正负号的确定方法,给出了汽轮机零部件多轴应力状态下的等效应力与等效应变的换算公式以及强度和寿命设计的安全系数。应用这些设计判据和安全系数,进行汽轮机零部件的强度设计和寿命预测,为汽轮机零部件的长周期安全运行提供了依据。 展开更多
关键词 汽轮机 零部件 有限元分析 多轴应力状态 强度设计 寿命预测
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基于瞬态响应的柴油机缸盖多轴应力分析
14
作者 陈少林 龙鑫 +1 位作者 杨迪 张涛 《车用发动机》 北大核心 2012年第5期6-10,共5页
为了给缸盖的疲劳寿命预测提供准确的边界条件,以某型柴油机缸盖为研究对象,运用Ansys有限元分析软件,采用直接积分法对其进行了标定工况的瞬态计算,并将计算结果与有限元静力学分析结果进行了对比。考察瞬态计算得到的应力多轴状态,研... 为了给缸盖的疲劳寿命预测提供准确的边界条件,以某型柴油机缸盖为研究对象,运用Ansys有限元分析软件,采用直接积分法对其进行了标定工况的瞬态计算,并将计算结果与有限元静力学分析结果进行了对比。考察瞬态计算得到的应力多轴状态,研究高应力梯度部位多轴应力的变化趋势,结果表明:气缸盖在工作时,结构上的多轴比例载荷与多轴非比例载荷状态共存。 展开更多
关键词 气缸盖 瞬态响应 直接积分法 多轴应力
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多轴应力状态下的局部应力应变近似计算方法及其应用
15
作者 王相平 王桂华 《航空发动机》 2004年第1期33-36,共4页
根据弹塑性力学基本原理 ,建立了单轴与多轴应力应变之间的关系 ,应用多轴Neuber法和Glinka法 ,计算了圆棒结构件应力集中处的应力应变 ,并与弹塑性有限元结果进行了比较 ,分析表明 :多轴应力状态下直接采用单轴近似算法会产生较大误差 ... 根据弹塑性力学基本原理 ,建立了单轴与多轴应力应变之间的关系 ,应用多轴Neuber法和Glinka法 ,计算了圆棒结构件应力集中处的应力应变 ,并与弹塑性有限元结果进行了比较 ,分析表明 :多轴应力状态下直接采用单轴近似算法会产生较大误差 ,采用多轴Neuber法及Glinka法计算得到的局部应力应变结果与弹塑性有限元结果比较接近。在此基础上 。 展开更多
关键词 多轴应力状态 局部应力 局部应变 近似计算 机械零件 有限元分析
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多轴应力下蠕变疲劳寿命预测 被引量:1
16
作者 黄思敬 王连庆 +1 位作者 王建国 唐俊武 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期294-297,共4页
通过对不同应变保持时间下的拉压、扭转和拉扭组合高温疲劳试验结果的分析,揭示了高温多轴应力下蠕变─疲劳失效行为的主要因素,进而提出了简捷有效的寿命计算模型和计算方法。
关键词 多轴应力 蠕变 疲劳寿命 镍合金
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多轴变幅应力状态下连杆微动疲劳全寿命研究 被引量:2
17
作者 汪玲玲 何柏岩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1492-1498,共7页
提出了一种适用于多轴变幅疲劳应力作用下的疲劳全寿命计算模型;结合有效应力强度因子幅理论和雨流计数技术处理应力谱,修正了Paris疲劳裂纹扩展速率公式使其适用于多轴变幅应力条件;在修正的Paris公式中引入短裂纹修正尺寸,得到全寿命... 提出了一种适用于多轴变幅疲劳应力作用下的疲劳全寿命计算模型;结合有效应力强度因子幅理论和雨流计数技术处理应力谱,修正了Paris疲劳裂纹扩展速率公式使其适用于多轴变幅应力条件;在修正的Paris公式中引入短裂纹修正尺寸,得到全寿命计算模型;以斜切口式柴油机连杆齿形配合面处的寿命计算为工程算例,基于材料试验和有限元分析,计算得到配合面危险节点的寿命。结果表明,该模型可进行复杂工况下结构表面裂纹从任意初始尺寸扩展到任意设计尺寸的寿命计算,对指导关键性零部件寿命设计和确定检修时间具有重要意义。 展开更多
关键词 断裂力学 多轴变幅应力 全寿命模型 连杆齿形配合面
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应力多轴度对机械零部件破坏的影响研究 被引量:3
18
作者 邓志伟 李俊伟 《机械制造》 2009年第7期69-72,共4页
目前工程实际应用中大多是直接采用单轴试验的数据,没有考虑到应力状态的影响,这与构件实际应力状态不符,很多研究者对多轴应力状态下材料的行为进行了研究。介绍了应力多轴度对断裂韧性以及多轴应力状态对材料的疲劳断裂和蠕变失效的... 目前工程实际应用中大多是直接采用单轴试验的数据,没有考虑到应力状态的影响,这与构件实际应力状态不符,很多研究者对多轴应力状态下材料的行为进行了研究。介绍了应力多轴度对断裂韧性以及多轴应力状态对材料的疲劳断裂和蠕变失效的影响研究的最新进展,对几种具有代表性的多轴应力状态下破坏准则以及多轴应力状态下蠕变损伤准则做了简要的回顾,并进行简单的评述。 展开更多
关键词 应力多轴 多轴应力 断裂韧性 疲劳 蠕变
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应力多轴效应对316不锈钢蠕变设计准则的影响 被引量:1
19
作者 沈孝鹏 轩福贞 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1087-1092,共6页
ASME NH高温结构设计标准中对结构的非弹性应变提出了限值,但该应变限值存在诸多争议,如未考虑应力多轴效应的影响,且对所有材料设定统一的设计容限值等。对550℃下承受内压的316不锈钢弯头进行了蠕变模拟,主要研究应力多轴效应对蠕变... ASME NH高温结构设计标准中对结构的非弹性应变提出了限值,但该应变限值存在诸多争议,如未考虑应力多轴效应的影响,且对所有材料设定统一的设计容限值等。对550℃下承受内压的316不锈钢弯头进行了蠕变模拟,主要研究应力多轴效应对蠕变设计中应变容限的影响。使用含有损伤参量的本构方程,并根据延性耗竭模型定义了新的损伤参量。当弯头的薄膜应变和弯曲应变达到ASME NH中相应限值时,考察各损伤参量是否达到相应的临界值,以确定该应变限值是否保守。结果显示,当弯头的薄膜应变达到1%的限值时,弯头中的各损伤参量远小于相应的临界值。这说明对于316不锈钢,ASME NH中的非弹性应变的限值在多轴效应存在的情况下仍然是保守的,可以用于该温度下含多轴应力状态结构的设计和校核。 展开更多
关键词 316不锈钢 ASME NH 应力多轴 应变线性化 蠕变延性
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基于能量耗散的多轴应力状态下混凝土损伤模型
20
作者 孙从亚 逯静洲 王凤达 《烟台大学学报(自然科学与工程版)》 CAS 北大核心 2009年第1期65-68,共4页
针对多轴应力状态下的混凝土损伤问题,假设损伤在主应力空间是正交各向异性的,选用Ottosen四参数破坏准则来确定多轴应力状态下混凝土破坏的极限应力,确定强度提高系数,结合Saenz提出的典型单轴本构模型建立等效单轴本构模型.根据Najar... 针对多轴应力状态下的混凝土损伤问题,假设损伤在主应力空间是正交各向异性的,选用Ottosen四参数破坏准则来确定多轴应力状态下混凝土破坏的极限应力,确定强度提高系数,结合Saenz提出的典型单轴本构模型建立等效单轴本构模型.根据Najar损伤理论,定义了综合损伤变量D,从能量耗散的角度提出一种用于多轴应力状态下的混凝土损伤模型.在计算损伤时采用精度较高的高斯积分法,通过对3种不同的三轴比例加载下损伤的研究,初步验证了模型的有效性,且模型形式简单,精度高,便于应用. 展开更多
关键词 混凝土 Najar损伤理论 多轴应力状态 比例加载 高斯积分法
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