评“最小耗能原理及其应用”一书——最小熵产生原理是非平衡系统自组织的基本原理

最小耗能原理的推导不能成立.在破坏、断裂等过程中没有最小耗能关系,为了科学的统一,还是用"最小熵产生原理"为好.

基于最小耗能原理的库车坳陷超深致密砂岩裂缝定量预测

构造裂缝是库车坳陷超深层致密砂岩A气藏的重要渗流通道和储集空间,但由于钻井密度低、取芯资料少、地震资料品质差等原因,井间裂缝预测难度极大。通过将最小耗能原理与损伤力学原理融合,明确裂缝发育的极值条件,构建统一理论框架下的岩石强度破裂准则,推导裂缝参数的应力-耗能耦合表征模型,并基于关键造缝期古构造应力场有限元模拟预测裂缝三维分布特征。结果表明:上新世库车期—第四纪西域期NW-SE向强烈构造挤压作用是A气藏高角度—直立有效缝形成的关键时期;平面上,裂缝在背斜高部位最发育,在鞍部稍低,在两翼呈低值;东部背斜高点裂缝密度高值区连片发育,明显高于西部背斜高点;垂向上,在背斜高部位及背斜转折端位置,裂缝发育程度从浅部向深部逐渐降低,但在背斜翼部具有相反的趋势;褶皱是A气藏裂缝发育的首要主控因素,断层次之,岩性仅在局部影响着裂缝发育,高产井基本上位于线密度中—高、倾角近直立、充填较低的裂缝发育区;12口井的分层平均裂缝线密度预测结果与成像测井解释结果相吻合,平均相对误差为23.94%,能够满足气藏高效开发的生产需求。

基于最小耗能原理的混凝土损伤演变方程

以混凝土的各向同性弹性损伤为例,提出了一种基于最小耗能原理建立损伤演变方程的新思路,并推导得到了混凝土在单向拉伸下的损伤演变方程.

基于最小耗能原理的黏弹塑性损伤模型

在基于"应变等效假定"和"余应变能等效假定"两种不同损伤力学基本假定的黏塑性损伤本构方程基础上,将最小耗能原理应用于固体介质的黏弹塑性问题,给出了损伤材料的黏塑性应变流变速率、黏塑性损伤发展速率和黏弹-塑性材料积累应变强弱化速率的非线性演化发展方程,建立了两个不同的黏弹塑性损伤模型(A和B),并进行了试验验证。作为算例,最后运用黏塑性损伤模型A,对地震荷载作用下建于岩石基础上的某混凝土重力坝的动力损伤问题进行了分析,结果表明该模型应用于混凝土重力坝的动力损伤分析是可行的。

基于最小耗能原理的塑性应变流动法则

根据最小耗能原理,推导塑性应变流动法则的一般表达式.与传统塑性流动法则相比,该流动法则增加了一项交叉耦合项,可以很好地揭示准脆性材料剪胀效应的内在机理.同时在该流动法则下,推导弹塑性有限元增量迭代格式,由于其刚度矩阵的对称性,使得计算效率大大提高.对土试样塑性应变的演化过程进行追踪模拟,其破坏形式与实验现象非常接近,表明基于最小耗能原理框架下的流动法则是合理可靠的.最后,采用该流动法则下的弹塑性有限元对土质边坡的变形破坏过程进行模拟,破坏形式与实际情况相符,表明新的流动法则不仅合理可靠,而且具有广阔的应用前景.

最小耗能原理及其验证和应用前景展望

本文证明了“任何耗能过程都将在与其相应的约束条件下，以最小耗能的方式行”这一重要结论，并将此重要结论称为最小耗能原理．文中还以电能消耗问题、塑性力学增量理论问题和力学强度理论问题等具体实例，对该原理的正确性作了验证，并对最小耗能原理的应用前景作了讨论．

关于最小耗能原理及其应用的新进展

综述了最小耗能原理及其应用方面取得的新进展。由文献[1]中所列举的参考文献可以看出,该文献提出的最小耗能原理以及它为研究材料的破坏理论、材料的本构关系理论和建立各类变分原理提供的新思路和新方法已被许多研究者所理解和接受,并在应用中取得了若干有意义的新成果。

基于最小耗能原理的岩块损伤演变研究

以岩块的各向同性弹性损伤为例,提出了一种基于最小耗能原理建立损伤演变方程的新思路,并推导得到了岩块在单向压缩下的损伤演变方程及临界损伤值。

基于最小耗能原理的砌体抗剪强度统一模式

对目前我国砌体结构设计规范(GB 50003—2001)和建筑抗震设计规范(GB 50011—2001)在砌体抗剪强度计算方法上存在的问题进行分析,根据最小耗能原理和正交各向异性材料的破坏准则,建立砌体在剪?压复合作用下的相关关系式,该式计算结果与试验结果吻合较好,能完整地表达剪摩、剪压和斜压3种破坏形态。通过对各种工况的砌体材料进行算例计算,建立了砌体静力抗剪强度和抗震抗剪强度计算公式,对2种规范的抗剪强度的取值进行了改进,式中统一采用轴压比作为主要变量来表达。研究结果可使2种规范在确定砌体抗剪强度时采用统一的方法,可供工程设计时参考。

最小耗能原理及其在塑性力学中的应用

在经典塑性力学中,屈服准则、本构关系都是通过观察实验结果而提出的假设.塑性力学中的变分原理也是类比于弹性力学中的变分原理建立的.介绍一个具有新内涵的最小耗能原理以及用它解决问题的三种途径,通过这三种不同的途径分别导出了塑性力学中的Mises屈服准则、各种增量型的塑性本构关系以及可以作为建立各类力学(包括塑性力学)变分原理统一理论框架的最小功耗原理,从而证明了这个具有新内涵的最小耗能原理可以在塑性力学中发挥重要的作用.

最小耗能原理再讨论

最小耗能原理不能由普利高津的最小熵产生定理拓展而得到,最小耗能原理只适用于非平衡系统的非平衡定态.

最小耗能原理在结构分析中的应用

本文讨论了最小耗能原理在结构分析中的应用.在小变形及准静态的条件下,给出了一个新的变分原理.这个新变分原理比现有的各类变分原理具有更广阔的应用范围和应用前景.

最小耗能率原理及其在固体力学中的某些应用

本文提出并证明存在着一个最小耗能率原理,即“在线性非平衡系统中发生的任何耗能过程.都将在相应约束条件下以最小耗能的方式进行”.根据这个原理,完成了对这样三个问题的讨论,即塑性力学中建立塑性位势理论的理论依据、断裂力学中Griffith断裂准则的推导和现代连续介质力学中的内变量演变方程的建立.这些结果可以认为是对这个原理正确性的一种验证.同时还指出,最小耗能率原理将人们已感觉到的大自然的节约法则,提到了一个理性认识的高度.可以预料,由它出发还可能导出更多的有用结果.

最小耗能原理与媒质参数约束关系的初步研究

最小耗能原理是在有生命和无生命系统、线性平衡与非平衡态力学系统中均适用的一般规律,在材料力学、生命科学乃至社会科学等学科中有许多应用.本文的目的在于将该原理应用于电磁领域,为此首先利用变分原理论证了瞬时稳定状态下最小耗能原理在电网络系统中的正确性,然后从Maxwell方程出发导出了给定区域各向同性有耗媒质中电磁场满足的变分原理,最后根据最小耗能原理得到了有耗媒质参数的虚部必须为负的结论,从而为复杂媒质参数约束关系的研究提供了一条新的技术途径.

基于最小耗能原理的海棠山隧道围岩蠕变损伤模型

为了研究海棠山隧道围岩的长期稳定性,采用MTS815.02试验机对砂岩展开不同围压作用下的三轴蠕变试验,进而分析了围岩在不同围压作用下的长期变形特性。通过结合最小耗能原理建立损伤模型,以能量角度研究岩石的性能劣化规律和蠕变特性。研究结果表明:岩石在变形过程中的能量耗散规律与岩石内部损伤演化规律是一致的,结合最小耗能原理引入内变量,较好地反映岩石内部应力-应变变化状态,将岩石损伤演化规律以能量变化方式呈现出来,也较好地描述了岩石内部能量耗散具体过程;当施加在岩石的应力水平较高时,才会出现稳定蠕变和加速蠕变现象,否则蠕变变形只有衰减蠕变变形,同时,围压的增高不仅增大了试样的破坏应力水平,同时延缓了轴向蠕变变形。最终通过砂岩蠕变试验曲线与模型曲线的高吻合度,这说明了基于最小耗能原理来建立非线性蠕变损伤模型,对砂岩蠕变全过程演化规律描述是合适可行的,也充分地说明将岩石作为耗散结构来确定岩石损伤程度以及反映岩石蠕变全过程变形规律是正确的;该模型对于不同围压作用下花岗岩蠕变特性也有较好地描述,计算曲线和试验数据拟合度较高,说明了该损伤模型的适用性广泛,对实际工程具有指导意义。

最小耗能原理与地震预测问题

本文认为最小耗能原理是一个与地震现象密切相关的自然界的普适性原理。在简要介绍该原理的基础上,对所谓"地震带"、"板内地震"、"特征地震"、"地震空区"等有关问题作了探讨,提出并详细地介绍了一条根据最小耗能原理建立地震预测、预报准则的技术路线;最后对地震的预测、预报是否可能实现等问题进行了讨论。

最小耗能原理与复合型断裂准则

本文提出一种新的复合型断裂准则理论.最小耗能原理是这种新理论的基础.根据这种新理论导出了最小应变能密度因子准则.

运用最小耗能原理对梯度材料强度准则的探讨

通过最小耗能原理以及连续介质力学的函数的三个不变量的表示,推导出梯度材料的强度准则。新的准则只需要由简单的实验确定其系数,就能用于梯度材料复杂应力状态下的强度计算。并为梯度材料的优化设计提供强度方面的依据。

对“评‘最小耗能原理及其应用’一书”一文的答辩

对"评'最小耗能原理及其应用'一书"一文的答辩.

最小耗能原理及其在流变固体中的应用

介绍了一个具有新内涵的最小耗能原理并讨论了它在流变固体力学中的应用.根据基于最小耗能原理的本构关系理论,导出了Bingham体及Maxwell体的本构关系;根据基于最小耗能原理的最小功耗原理,建立了准静态粘弹性力学率型变分原理的两种基本型式.所举的两个算例表明,根据上述新变分原理的两种基本形式,可求得问题的正确解答.