非塑性细粒对饱和砂土液化特性影响的试验研究

利用空心圆柱扭剪仪对含非塑性细粒的饱和砂土进行单调加载和循环扭剪试验,研究了不同细粒含量饱和砂土的液化特性。试验结果表明：（1）最大孔隙比与最小孔隙比均随着细粒含量的增加呈先减小后增大的趋势,分别在20%和40%时达到最小。（2）细粒含量从0%增加到20%,体积应变逐渐增加;细粒含量从20%增加到40%时,体积应变逐渐减小;之后随着细粒含量从40%增加到60%,体积应变再次增大;细粒含量超过60%以后,体积应变再次递减。（3）随着细粒含量的增加,土样的峰值强度随之降低,应力-应变关系从应变硬化特征发展为理想的弹塑性。相变角在细粒含量为30%时达到最小值。（4）细粒含量越大,达到液化所需的循环次数越小,液化时的应变越小。（5）抗液化强度曲线与抗液化应力比的变化趋势一致,在小于界限细粒含量（30%）时,随着细粒含量的增加而减小。在界限细粒含量附近（30%~50%）时,随着细粒含量的增加而增大。在细粒含量增加到60%时出现明显的骤减,之后再次随着细粒含量的增加而增大。界限细粒含量在40%左右。

考虑温度与围压影响的冻结砂土非正交弹塑性本构模型

冻土的受力变形特性受温度与围压的影响显著。为描述温度的影响,通过建立冻土三向拉伸强度与温度的非线性关系,并采用平移变换的方法将其考虑到屈服函数中。为描述围压的影响,通过建立潜在强度衰减因子,并将其引入统一硬化参量中,发展得出了考虑围压影响的硬化参量。最终,基于非正交弹塑性模型框架,在平移变换应力空间内建立了能够考虑温度和围压影响的冻土非正交弹塑性本构模型。模型预测结果与冻结粉砂三轴压缩试验结果的对比表明,所建立模型能够模拟不同温度和围压下冻结砂土应力–应变关系。其不仅能够反映冻土峰值抗剪强度随温度降低而增大的温度效应,还能描述围压增大条件下应力应变曲线由剪胀与软化型逐渐转变为剪缩与硬化型的规律。

考虑状态相关的砂土非正交弹塑性本构模型

砂土的力学特性具有显著的状态相关性,主要体现为不同应力状态与密实状态下砂土的变形特性具有显著差异。合理的状态相关硬化规律与剪胀规律描述是反映砂土状态相关变形特性的基础。提出了能够有效描述砂土等向压缩规律与临界状态规律的微分表达式,并基于等向压缩硬化规律建立了状态相关因子ω,发展了砂土状态相关的硬化参数H,旨在合理确定塑性应变增量的大小;在利用非正交塑性流动法则确定塑性应变增量的方向的过程中,引入了状态变量ψ对分数阶次μ的影响,从而考虑了塑性应变增量方向的状态相关性,合理地描述了砂土的状态相关剪胀性。进一步,结合引入了状态变量的Hooke定律,确定了弹性应变增量,从而发展得出能够描述砂土状态相关特征的非正交弹塑性本构模型。通过合理预测Toyoura砂的常规三轴排水及不排水试验结果,验证了所建模型能够有效捕获砂土的状态相关力学特性。

基于非局部塑性模型的应变局部化理论分析及数值模拟

通过求解一个第二类Fredholm方程,得到了基于非局部塑性软化模型的应变局部化问题理论解,结果表明,只有在当采用过非局部修正形式的非局部塑性软化模型才能得到应变局部化解,且得到的塑性应变分布和荷载响应依赖于所引入的特征长度及过非局部权参数。通过一维应变局部化有限元数值解,验证了非局部理论的引入能克服计算结果的网格敏感性,塑性应变分布和荷载响应计算结果随着网格细化趋近于理论解。将非局部塑性软化模型用于双轴应变局部化试验数值模拟,并分析了非局部理论引入的参数对计算结果的影响及计算过程的收敛特性。

土体非线弹性-塑性本构模型

把本质上属于亚弹性本构模型,在岩土工程界广为应用的Duncan-Chang模型与服从Drucker-PragerMohr-Column屈服准则的弹塑性本构模型相结合,推出了非线弹性-塑性的组合本构模型,以克服经典的弹塑性模型不能考虑岩土材料在塑性屈服前的非线性行为以及一般的Duncan-Chang模型不适用于应力水平接近于屈服或破坏状态等缺点。所建议的本构模型简单实用,能较好地综合利用工程地质勘察资料和常规的土工试验数据。针对实际边坡具体地层条件的分析表明,该模型及其非线性析算法的正确性和可行性,而且在岩土工程方面具有广泛的实际应用价值。

拉压性能不同金属材料的非经典塑性本构理论及实验研究

本文首次在拉压性能不同金属材料中发展了平均应力敏感和塑性体积变化的非经典塑性本构理论,从理论和实验两个方面比较深入、系统和全面地探讨了拉压性能不同的金属材料的塑性体积变化、屈服、强化和流动等塑性行为,建立了一套完整的本构方程。根据本文对铝硅合金ZLl05和球墨铸铁的实验结果给出了各种应力状态下强化曲线的经验公式, 比较合理地解决了塑性强化模量应依应力状态的变化规律问题。将本文的本构模型与实验结果比较, 两者十分吻合。

非局部塑性内时本构理论

以不可逆热力学为基础，应用全局陈述方法和局部化剩余的概念。

一种旋转塑性势面模型及非关联塑性流动法则

为了较好地描述软土塑性应变发展规律,提出了一种改进的塑性流动模型。该模型采用了与屈服函数形式相同,但具有一定倾角γ的塑性势函数。土体在变形过程中,塑性流动方向会依赖于塑性势面的旋转而变化,直至达到破坏状态。通过对常规三轴试验结果的分析可以发现:在剪切过程中,塑性势面旋转角的初值γ0与终值γd较为稳定,不受围压变化影响。在此试验观察基础上,引入了归一化的旋转角参数γ’以及描述土体应力状态的参数ξ,在采用蛋形势函数的情况下二者具有良好的分段线性关系。利用该关系,建立了改进的塑性流动法则,只需要2个额外的模型参数。对所提出的塑性流动模型进行了验证,计算结果表明该模型能较好地反映塑性应变的变化趋势。

非醛类热塑性树脂胶合板的产品特点与发展前景

非醛类热塑性树脂作为一种新型环保型胶黏剂产品,在人造板行业中的应用备受关注。本文介绍了以非醛类热塑性树脂为胶黏体系的新型环保胶合板的发展历程、产品性能、产业优势与存在的困难。

非对称的Lax-Milgram引理对非关联塑性的一个应用

在塑性势和屈服面的广泛假设下,研究了非关联塑性的某些性质.对强化材料,通过使用非对称的Lax-Milgram引理,证明了当强化参数A>‖(?)F/(?)σ‖(?)Q/(?)σ‖-<(?)F/(?)σ,(?)Q/(?)σ>时,应力位移增量分布的存在唯一性.

混凝土非均匀强化塑性理论的改进

本文对文献〔1〕提出的混凝土的非均匀强化塑性理论进行了研究,并作了改进,改进后的理论以载荷性质作为分区的原则来构造加载面,使得加载面的构造更为合理;同时,也采用了新的方法构造了基准面,使其与单轴压缩载荷路径的关系更为直接,物理意义更明确;另外,本文还提出了一种新的等效应力的定义,经与实验结果比较,改进后的理论具有较好的精确度。

非稳定热塑性成型模拟中的时间差分耦合法

提出了时间差分耦合求解非稳定热塑性成型问题的方法——通过温度场和力能场的交替遗传计算来模拟变形与传热之间的互相影响,同时采用空间离散方法对毛坯性能不均匀现象进行描述。以圆柱坯热镦粗和方条料热拔长问题为例,论述了该方法在刚塑性变形分析中的应用。

环烯烃共聚物——一种新型的非结晶热塑性塑料

以环戊二烯或环戊二烯衍生物为原料制备的环烯共聚物是一类集高透明度、高玻璃化转变温度、低双折射率、低吸水性、耐化学性和耐高温度等诸多优点为一体的非结晶热塑性塑料。

塑性耗散功的强化描述及其应用

变形材料内部存在各种微缺陷及其残余微应力场,贮存于这些微应力场中的能量对后续塑性变形有着重要的影响。注意到在非比例循环过程中不同应变路径下的塑性耗散能量间存在明显的差别,提出了基于塑性耗散能量的非比例度及强化函数,将其嵌入所得到的非经典本构理论,得到了描述金属材料非比例循环塑性的一种非经典本构模型,发展相应的算法和程序,对奥氏体304不锈钢的非比例循环塑性进行了分析,得到了与实验较为一致的结果。

316不锈钢的非比例循环特性

本文对３１６Ｌ，３１６ＬＮ不锈钢进行了单轴及双轴非比例循环加载试验。对这两种钢的循环硬化，塑性流动特性以及单轴随动硬化特性进行了分析，发现这些材料的循环特性不但依赖于等效应变幅值，更依赖于应变路径，得到了这两种材料的循环变形的一些有意义的结果。

Adomian拆分法求解胀塑性流体边界层方程近似解

利用Adomian拆分方法及Mathematica软件的符号计算功能求解了一类胀塑性非牛顿流体边界层方程的近似解,对不同的参数给出了壁摩擦力的近似值及解的分布曲线,数值结果表明所得近似解有相当高的精度。

基于相场法的花岗岩弹塑性损伤模型及其细观力学行为研究

花岗岩的细观非均质性对其损伤破坏行为有着重要影响。基于热力学原理和力与能量平衡方程,在经典相场模型框架内引入适合岩石类材料的非关联塑性本构关系,构建弹塑性相场模型,通过与解析解和试验数据对比,验证了其正确性和可靠性。在此基础上,采用数字图像处理建立符合真实细观结构的花岗岩非均质数值模型,并对其三轴压缩试验进行数值模拟,在细观尺度预测其宏观力学行为以及分析岩石裂纹扩展机制。研究结果表明:通过与试验数据和传统弹脆性相场模拟结果对比,建立的基于花岗岩真实细观结构的弹塑性相场模型可以很好地捕捉其宏观非线性力学行为;花岗岩的内部裂纹的起裂、扩展以及局部应力场的分布会受到矿物颗粒的力学性质、几何形状及分布的影响。该研究方法为今后研究岩石多尺度损伤破坏问题提供一种简单有效的途径,对评价地下工程中围岩力学性质有着重要的工程实践意义。

极薄带轧制研究与应用进展

随着3C产品微型化和微制造技术兴起,电子、计算机、医疗、能源、交通等行业对高质量金属极薄带出现迫切需求,轧制极薄带的开发研究与产业化成为新热点。分析探讨各类极薄金属带材的研究、生产和应用状况,介绍世界各国轧制极薄带的典型轧机和产品。介绍异步轧制条件下最小可轧厚度研究新进展,给出考虑搓轧区比例的最小可轧厚度新公式。重点介绍极薄带轧制研究中超延展现象、非典型塑性、变形诱导反应扩散等三个新发现,并从二类微尺度效应入手对其原因做了分析。分析试验中出现的单层晶、加工软化、尺寸效应等现象,提出极薄带轧制中的几个特征参数,并将其用于极薄带轧制机理分析。介绍晶体塑性有限元在极薄带轧制分析方面的应用进展,指出了轧制极薄带的发展方向。