岩石粘弹塑性本构关系及改进的Burgers蠕变模型

软弱岩石一般具有粘弹塑性共存特性,而典型的Burgers蠕变模型只能描述材料第三期蠕变以前的粘弹性规律,因此,本文基于Mohr-Coulomb准则,提出了新的塑性元件,该元件假定材料屈服后完全服从Mohr-Coulomb塑性流动规律。将该元件与典型的Burgers模型串联,形成了能模拟粘弹塑性偏量特性和弹塑性体积行为的改进型Burgers蠕变模型,推导了相应的粘弹塑性本构关系。给出了模型参数的求解方法,编制了相应的数据处理程序,并结合工程实例,对蠕变模型参数进行了拟合和加权平均取值。应用结果表明:试验曲线与理论计算曲线吻合,改进的Burgers蠕变模型能较好的描述岩石的蠕变特性。

基于湿度应力场理论的膨胀岩弹塑性本构关系

由于含水率的变化使膨胀岩的弹性模量、泊松比和屈服极限等力学性能都将发生变化,从而引起膨胀应力、塑性流动和随湿度场而变化的屈服准则等都相互耦合在一起,因此,提出了基于湿度应力场理论的膨胀岩的弹塑性本构模型,并运用参变量变分原理建立了处理这一类问题的数值变分原理及其相应的有限元形式。

基于D-P准则的理想弹塑性本构关系积分研究

研究基于D-P准则的理想弹塑性本构关系积分的特点及相应的子增量法。研究说明,作者提出的基于D-P准则的转移应力解析解,从应力调整过程来说相当于线性预测-径向校正方法;从本构关系积分策略来说相当于最近点投射法。最近点投射法具有一阶精度而且是无条件稳定的,而数值稳定性和一致性条件是弹塑性计算收敛的充要条件;作为广义中点法的一个特例,最近点投射法最能适应大的应变增量。理论分析和计算实例都表明,该方法适合于极限分析,在采用较大的荷载增量步时仍能保持较高的数值稳定性和精度。提出了基于D-P准则的子增量法,其中确定子增量步数的公式兼容了Schreyer等人的子增量数表达式。计算实例说明计算精度的提高与子增量的步数大体成正比,在显著偏离比例加载的情况下,单步法仍能取得较高的精度。对一般极限分析课题采用单步法即可。

基于Levy-Mises本构关系及D-P屈服准则的轴对称圆巷理想弹塑性解

如何判断巷道开挖后在无支护反力条件下的围岩弹塑性变形及围岩应力重新分布的力学行为一直是人们研究的重点问题。卡斯特纳方程(Kastner equation)的求解存在以下不足和缺陷:(1)对支护反力的力学处理存在缺陷,不具有工程实际意义;(2)塑性区应力求解,没有使用到假设的理想弹塑性材料的塑性本构关系;(3)塑性区应力求解,没有考虑沿巷道轴向方向的应力的影响。基于增量型本构关系即Levy-Mises关系及D-P屈服准则,对轴对称圆巷进行了理想弹塑性条件的求解。公式计算结果与卡斯特纳方程计算结果和数值模拟计算结果分别进行了对比分析。由于该求解弥补了卡斯特纳方程求解中忽略的3个问题,因此,其结果更具有理论意义和实践价值。

基于Levy-Mises本构关系及Hoek-Brown屈服准则的轴对称圆巷理想弹塑性解

采用增量型本构关系即Levy-Mises本构关系及Hoek-Brown屈服准则,对轴对称圆巷进行理想弹塑性条件下的理论求解。分别采用该求解公式、卡氏求解公式、基于Drucker-Prager屈服准则求解公式以及数值模拟(FLAC3D)试验等,对常规的工程实例进行计算,分析、研究不同求解公式计算结果的异同性。采用Levy-Mises本构关系及广义Hoek-Brown屈服准则,进行理想弹塑性条件下的半解析半数值解求解。

基于增量本构关系弹塑性分析的无网格伽辽金法

在无网格伽辽金法的基础上,采用增量形式的无网格伽辽金法的插值方法,并利用应力应变增量形式表征材料的弹塑性本构关系,在小变形假设的前提下,提出了基于增量本构关系的弹塑性分析的无网格伽辽金法;采用罚参数修正了能量变分方程式,方便地实现了无网格伽辽金法的本质边界条件.对二维平面问题及轴对称问题的计算结果表明:运用增量形式的无网格伽辽金法进行弹塑性问题的数值分析,具有较高的计算精度,且适应性强,从而为材料的弹塑性分析计算提供了一种实用方法.

高分子材料粘弹塑性本构关系研究进展

总结和评述了高分子材料粘弹塑性本构关系的研究成果，并介绍了笔者利用模糊约束法建立的模糊随机高分子网络力学体系。

多相颗粒复合材料的弹塑性本构关系

多相单一颗粒材料集合而成的材料称为多相颗粒复合材料.为了废弃材料的再生利用,人们经常将多种单相废弃材料打碎成颗粒后黏结在一起形成多相颗粒复合材料.本文把多相颗粒复合材料中的任意一颗粒看成夹杂,通过等效夹杂法和本征应变自洽法,给出多相颗粒复合材料的宏观弹塑性应力-应变增量关系,寻找出颗粒复合材料的宏观弹塑性力学性质与各相弹塑性颗粒材料力学性质的关系.

颗粒介质的弹塑性动态本构关系研究

本文运用多刚体系统动力学和微结构连续力学的理论方法，考虑了颗粒体的拓扑结构及颗粒体之间的局部非线性相互作用，通过引进恢复系数，导出了适合于大变形运动（包括平动与转动）情况下，颗粒体间的滑移和分离的客观弹塑性本构关系．

端部铰接初弯曲构件弹塑性本构关系研究

提出"弧长不变量准则",建立了初弯曲构件中点挠度与杆弦长的关键关系式,从而建立了初弯曲构件应力-杆长的弹塑性本构关系。根据曲杆本构关系,研究了初弯曲和长细比对初弯曲构件极限承载力的影响,研究了初弯曲对六角星桁架弹塑性屈曲荷载的影响。研究表明,建立的曲杆弹塑性本构关系可有效描述初弯曲构件的力学特性,适用于初弯曲构件结构的弹塑性屈曲分析。

复合材料的界面损伤过程与弹塑性本构关系

探讨了颗粒增强复合材料在三向拉伸荷载作用下界面逐渐开裂的过程及材料弹塑性本构关系的改变。应用Ｗｅｉｂｕｌｌ统计学理论描述界面由局部到全部的开裂过程。对于进入弹塑性阶段的材料本构关系采用割线模量理论。数值分析结果表明，界面开裂过程取决于荷载模式、界面强度以及颗粒形状等几方面因素。

振动摆动辗压黏弹塑性统一本构关系研究及其滞回过程的模拟

在考虑热成形时的温度场效应并避开屈服面假设的条件下,利用连续介质力学理论和热力学理论建立完善的黏弹塑性统一本构关系。在引入与温度有关的运动硬化内变量和等向硬化内变量后,通过分析热加工的稳态蠕变过程中的内变量与应力的演化过程,建立了基于内变量的黏弹塑性统一本构方程;采用欧拉差分法,得到了统一本构方程的数值解。按照等应变率循环加载方式,并利用MAT-LAB进行计算机仿真,发现了内变量以及黏弹塑性统一本构材料应力应变的变化规律,并验证了所建立的黏弹塑性统一本构模型的正确性。

沸石分子筛单晶体弹塑性双线性本构关系的实验研究与有限元确定

为研究两种沸石分子筛方钠石SOD和镁碱沸石FER的力学性能,采用纳米压痕技术,测得随载荷连续变化的位移,得到载荷-位移曲线图.根据Olive算法,利用接触刚度连续测量技术,得到这两种沸石分子筛的硬度及弹性模量.基于弹塑性双线性本构关系假定,用ANSYS有限元程序模拟纳米压痕实验过程,利用搜索法得到沸石大单晶SOD和FER的双线性本构关系.

弹塑性本构关系的Ilyushin应变空间理论研究进展

Ｉｌｙｕｓｈｉｎ提出五维偏应变矢量空间中的一般弹塑性本构理论，将应力表示为变形迹内蕴几何学参数的泛函，适合于描写复杂加载下金属材料的塑性响应特性．本文对其实验和理论两方面的研究进展作一综述，涉及关于塑性响应矢量特性的“局部确定性”假设、标量特性的“延迟原理”假设及Ｉｌｙｕｓｈｉｎ关于矢量空间的“特殊各向同性”假设等的实验研究和验证，微分型和积分型本构模型的建立及所含本构泛函的形式和确定．

岩石节理弹塑性本构关系

岩石节理弹塑性本构关系方理刚（冶金部长沙矿冶研究院，４１００１２）１前言节理作为岩体工程科学研究对象──岩体的组成部分，它的变形行为直接影响着岩体的变形行为。因此，对它的研究对于岩体工程科学的发展具有十分重要的意义。由于以计算机为基础的数值计算方法被...

基于分段步进式弹塑性格构模型的混凝土破坏过程细观模拟

经典格构模型理论假设单元服从完全脆性的线弹性本构关系,忽略了砂浆基体的延性,导致预测的混凝土荷载-位移曲线延性不足。针对该问题,基于分段步进式方法描述砂浆单元弹塑性本构关系,通过序列线性理论模拟试件受荷损伤破坏过程及力学响应。基于混凝土单轴拉伸和压缩试验对模型进行了校验,发现该模拟方法可以精确模拟混凝土的开裂及荷载-位移曲线。同时,该模型可用于模拟混凝土受拉开裂的尺寸效应问题,以及受压破坏时受力端横向约束程度和试件长细比对开裂行为的影响,为研究混凝土的断裂行为提供了新的理论方法和途径。

剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅰ——位移函数及本构模型

基于QR法的基本原理和主要优点,建立了一套新的适用于剪力墙结构分析的位移函数,其中x方向采用新构造的3次B样条基函数,y方向则首次采用一般幂级数代替板条函数、正交函数等作为基函数;根据剪力墙的受力特点选择了适当的材料本构关系、屈服准则等;按照弹塑性力学基本原理,基于W.F.Chen模型,推导出了材料应力—应变关系的显式表达,为QR法和剪力墙结构弹塑性分析的结合奠定了较为完备的理论基础。

层状岩体弹塑性本构关系及其工程应用研究

给出了岩层厚度相等而层面力学性质相同或层面力学性质不同、岩层厚度不等而层面力学性质相同或层面力学性质不同的层状岩体弹塑性本构关系．将给出的层状岩体本构关系应用于一工程实例的有限元分析，证明它是合理的．

各向同性及随动硬化材料在有限弹塑性变形情况下的本构关系(英文)

提出一种修正的随动硬化材料塑性应变关联流动律 .一个有限弹塑性变形过程被分解成许多小变形子过程 .子过程中的应力响应被研究 .研究表明子过程中的应变增量有两部分组成 ,只有其中一部分影响应力 .结果 ,各向同性及随动硬化材料在有限弹塑性变形时的本构关系被提出 .最后 ,对新本构关系与其它理论的本构关系作了比较 ,计算了简单剪切变形的应力 .

多孔材料塑性孔隙度与孔隙塑性流动法则及热弹塑性本构关系

研究了多孔材料致密化过程中孔隙和基体的塑性流动行为;建立塑性流动法则和相关的本构关系对多孔材料致密化技术的发展具有参考价值;分析了多孔材料塑性孔隙度和理想塑性材料的孔隙塑性流动法则;考虑硬化力为塑性应变和温度的函数,推导了应变硬/软化塑性材料热弹塑性本构关系,为实现粉末材料塑性成形的计算机模拟提供依据。