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非饱和颗粒材料的多孔连续体有效压力与有效广义Biot应力 被引量:1
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作者 李锡夔 张松鸽 楚锡华 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期369-380,共12页
多孔连续体理论框架下的非饱和多孔介质广义有效压力定义和Bishop参数的定量表达式长期以来存在争议,这也影响了对与其直接相关联的非饱和多孔介质广义Biot有效应力的正确预测.基于随时间演变的离散固体颗粒−双联液桥−液膜体系描述的Vor... 多孔连续体理论框架下的非饱和多孔介质广义有效压力定义和Bishop参数的定量表达式长期以来存在争议,这也影响了对与其直接相关联的非饱和多孔介质广义Biot有效应力的正确预测.基于随时间演变的离散固体颗粒−双联液桥−液膜体系描述的Voronoi胞元模型,利用由模型获得的非饱和颗粒材料表征元中水力-力学介观结构和响应信息,文章定义了低饱和度多孔介质局部材料点的有效内状态变量:非饱和多孔连续体的广义Biot有效应力和有效压力,导出了其表达式.所导出的有效压力公式表明,非饱和多孔连续体的有效压力张量为各向异性,它不仅对非饱和多孔连续体广义Biot有效应力张量的静水应力分量的影响呈各向异性,同时也对其剪切应力分量有影响.文章表明,非饱和多孔连续体中提出的广义Biot理论和双变量理论的基本缺陷在于它们均假定反映非混和两相孔隙流体对固相骨架水力−力学效应的有效压力张量为各向同性.此外,为定义各向同性有效压力张量和作为加权系数而引入的Bishop参数并不包含对非饱和多孔连续体中局部材料点水力−力学响应具有十分重要效应的基质吸力.所导出的非饱和多孔介质广义Biot有效应力和有效压力公式(包括反映有效压力各向同性效应的有效Bishop参数)可在以协同计算均匀化方法为代表的非饱和颗粒材料计算多尺度方法中上传到在宏观非饱和多孔连续体设置了表征元的局部材料点. 展开更多
关键词 非饱和多孔介质 离散颗粒-液桥-液膜介观结构表征元 Voronoi胞元网络 各向异性有效压力 广义biot有效应力张量
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不同应力分量下广义开尔文模型粘性系数探讨 被引量:4
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作者 黄耀英 沈振中 吴中如 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期588-591,共4页
对不同应力分量下的广义开尔文模型应力应变关系进行了研究,推导了在不同应力分量下的广义开尔文模型的粘性应变增量计算式;通过对这些粘性应变增量计算式的比较分析,得到结论:对于线性粘弹性模型,当应力张量引起粘性变形的规律与应力... 对不同应力分量下的广义开尔文模型应力应变关系进行了研究,推导了在不同应力分量下的广义开尔文模型的粘性应变增量计算式;通过对这些粘性应变增量计算式的比较分析,得到结论:对于线性粘弹性模型,当应力张量引起粘性变形的规律与应力偏量和球应力分别引起粘性变形的规律相同时,它们的系数满足关系式Ek/ηk=Gsk/ηsk=Kmk/ηmk;否则,这个关系式不成立。现有文献采用应力张量表示的粘性变形有限元计算式隐含假定了球应力与应力偏量产生的粘性变形规律相同。对于复杂的工程材料而言,这种假定并不总是合适的。这在工程问题粘性分析时值得注意。 展开更多
关键词 线性广义开尔文模型 应力 应力 应力 粘性系数
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基于微面有效应力矢量的各向异性屈服准则 被引量:2
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作者 陈新 杨强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期692-697,共6页
基于微面模型,定义损伤变量为微面上有效承载面积的减少.将Kachanov的一维有效应力概念推广到三维,提出微面有效应力矢量的概念.根据微面的有效应力矢量,将无损材料的宏观应力张量及不变量与微面应力矢量的积分关系拓展到有损材料,得... 基于微面模型,定义损伤变量为微面上有效承载面积的减少.将Kachanov的一维有效应力概念推广到三维,提出微面有效应力矢量的概念.根据微面的有效应力矢量,将无损材料的宏观应力张量及不变量与微面应力矢量的积分关系拓展到有损材料,得到了有损材料的宏观有效应力张量及其不变量与宏观名义应力张量、微面面积损伤组构张量之间的关系.将无损材料的以应力张量不变量表示的Drucker-Prager准则推广到有损材料,建立了含缺陷材料的各向异性屈服准则.对有损材料,宏观有效应力张量与Murakami的有效应力张量具有相同的形式,各向异性强度准则与Liu等提出的扩展Hill准则有相同的形式,当不考虑静水应力对屈服的影响时,它与Hill准则具有相同的形式. 展开更多
关键词 微面 有效应力 各向异性 屈服准则 组构
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弹塑性条件下岩土孔隙介质有效应力系数理论模型 被引量:9
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作者 张凯 周辉 +2 位作者 胡大伟 冯夏庭 张元刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1035-1041,共7页
分析了有效应力系数的物理机理及其主要影响因素,在此基础上,提出了等效孔隙连通率的概念,以此表征岩土类孔隙介质的结构和孔隙之间的连通性,建立了有效应力系数张量演化的普适性理论模型。基于大理岩峰后和砂岩不同塑性变形阶段的有效... 分析了有效应力系数的物理机理及其主要影响因素,在此基础上,提出了等效孔隙连通率的概念,以此表征岩土类孔隙介质的结构和孔隙之间的连通性,建立了有效应力系数张量演化的普适性理论模型。基于大理岩峰后和砂岩不同塑性变形阶段的有效应力测试试验,分析了塑性条件下影响有效应力系数的主要因素,结果表明塑性条件下,影响有效应力系数的主要因素为等效孔隙连通率。利用试验数据,通过拟合得到了大理岩和砂岩的等效孔隙连通率随应变的演化规律,从而得到了有效应力系数与变形的关系。研究成果为弹塑性条件下的流固耦合研究提供了基础性的理论和方法支持。 展开更多
关键词 岩土类孔隙介质 有效应力系数普适模型 等效孔隙连通率 弹塑性条件
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论有效应力原理在土力学教学中的核心地位 被引量:3
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作者 杨雪强 李彰明 +1 位作者 张建龙 刘勇健 《高等建筑教育》 2009年第2期60-64,共5页
土力学的研究对象为固、液、气三相介质,且三相介质间存在着复杂的耦合关系,这种情况决定了土力学内容体系的庞杂性与学科发展的相对低水平性。有效应力原理在土力学本科生和研究生的教学中具有重要的核心作用,是土力学的灵魂,能把土力... 土力学的研究对象为固、液、气三相介质,且三相介质间存在着复杂的耦合关系,这种情况决定了土力学内容体系的庞杂性与学科发展的相对低水平性。有效应力原理在土力学本科生和研究生的教学中具有重要的核心作用,是土力学的灵魂,能把土力学中各零散的知识点有机地串接交织在一起,土力学教材知识体系实际上是对有效应力原理进行完整地解释与理解的知识体系。所以,深化对有效应力原理的理解是进一步提升教学质量的关键。 展开更多
关键词 有效应力 渗透 压缩 剪切强度 剪胀 组构
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判定强H-张量迭代算法研究
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作者 单丽环 王宜举 《滨州学院学报》 2016年第4期57-63,共7页
基于强H-张量广义严格对角占优的特性,提出了一种判定强H-张量的不含参数的迭代算法,通过理论证明算法可在有限步内终止并产生有效的结果,最后举例说明了算法的有效性。
关键词 强H- 迭代算法 广义对角占优 数值算例 有效
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渗透力概念的力学分析及广义化探讨 被引量:13
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作者 丁洲祥 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2088-2101,共14页
渗透力是土力学中重要而艰深的概念之一。在分析渗透力现有成果基础上,首先辨析提出了相关的水力梯度定义和Darcy定律表述之间的协调性问题,从而明确了传统渗透力表述式中水力梯度的协调性定义方法;然后,基于力学机理较严谨的Biot固结... 渗透力是土力学中重要而艰深的概念之一。在分析渗透力现有成果基础上,首先辨析提出了相关的水力梯度定义和Darcy定律表述之间的协调性问题,从而明确了传统渗透力表述式中水力梯度的协调性定义方法;然后,基于力学机理较严谨的Biot固结理论并引入体力、广义有效应力原理和总渗流势方程等,分析提出适用于广义多孔介质(含土体)的广义渗透力的一种定义,即广义渗透力在力学上是广义有效应力系数张量与总渗流势梯度的点积,这区别于传统假说。在Terzaghi有效应力方程适用的范围内,广义渗透力可以退化为总渗流势梯度这一常见形式。还探讨了渗透力的其他力学性质,以及考虑渗流速度影响的广义渗透力改进途径。所得结论有助于拓展对渗透力概念的认识。 展开更多
关键词 渗透力 水力梯度 biot固结理论 渗流 广义有效应力原理
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强度准则与岩爆判据统一的研究 被引量:14
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作者 郭建强 刘新荣 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期3340-3352,共13页
可释放应变能释放是材料屈服破坏及岩爆发生的内在机制,基于此,研究强度准则与岩爆判据采用统一表达式的可能性。首先,将可释放应变能(U^r)看作由弹性应变能(U^(re))与未知可释放应变能(U^(rx))两部分构成,提出U^(re)由与J_2有关的偏量... 可释放应变能释放是材料屈服破坏及岩爆发生的内在机制,基于此,研究强度准则与岩爆判据采用统一表达式的可能性。首先,将可释放应变能(U^r)看作由弹性应变能(U^(re))与未知可释放应变能(U^(rx))两部分构成,提出U^(re)由与J_2有关的偏量弹性应变能(U^(reJ_2))及与I_2有关的张量弹性应变能(U^(reI_2))两部分组成,并分析了U^(rx),U^(reJ_2),U^(reI_2)对屈服破坏及岩爆的影响;其次,探讨了U^(re)与J_2,I_2及泊松比u的内在关系,提出一个能表示U^(re)的新应力不变量;最后,从能量转化的角度,分析了现有强度准则与岩爆判据存在的不足之处,并以现有强度准则为基础,建立了将强度准则与岩爆判据统一表示的广义强度准则。对真三轴试验数据及岩爆实例的计算,表明广义强度准则计算结果与实际情况吻合得较好,并分析了产生上述结果的内在机制。 展开更多
关键词 岩石力学 强度准则 岩爆判据 广义强度准则 可释放应变能 应力第二不变
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