检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2025年第2期42卷 206-215,252页

作者：杨松郑山锁田忠祥明铭徐玉海王天坤西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司陕西西安710075

钢材锈蚀后的力学性能会发生劣化,已有研究主要关注低碳钢锈蚀后的静力拉伸性能。为研究Q345B低合金钢锈蚀后的力学特性,对22组Q345B钢材试件开展了人工加速腐蚀、单调拉伸与循环加载试验,分析了锈蚀对其单调拉伸和滞回性能的影响,并根... 详细信息

钢材锈蚀后的力学性能会发生劣化,已有研究主要关注低碳钢锈蚀后的静力拉伸性能。为研究Q345B低合金钢锈蚀后的力学特性,对22组Q345B钢材试件开展了人工加速腐蚀、单调拉伸与循环加载试验,分析了锈蚀对其单调拉伸和滞回性能的影响,并根据试验数据标定与验证了基于Chaboche模型的混合强化参数。结果表明:钢材单拉应力-应变曲线受锈蚀影响明显,各力学指标均随锈蚀率增加呈线性或非线性退化;循环累积损伤与锈蚀耦合作用会进一步加剧钢材变形能力劣化,同时钢材的耗能能力与循环强化作用亦会受到锈蚀影响;基于循环加载试验数据标定的材料混合强化参数,可较好地模拟锈蚀Q345B钢在循环荷载下的滞回性能,为后续在役钢构件及结构的剩余抗震能力分析评估提供支撑。

关键词：锈蚀钢材锈蚀损伤力学性能滞回性能循环本构模型

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锈蚀后Q235钢的滞回性能与循环本构模型研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第5期56卷 471-480页

作者：郭琪赵贇李海旺王宇清太原理工大学土木工程学院太原030024 山西五建集团有限公司太原030013

对大气腐蚀33年的Q235钢开展了循环加载试验,重点分析了锈蚀后钢材的断裂模式、耗能能力和骨架曲线随腐蚀程度的变化关系;对比分析了静力与循环加载作用下,腐蚀钢材的力学性能变化;阐明了腐蚀程度对其滞回性能的影响,并建立了腐蚀钢材... 详细信息

对大气腐蚀33年的Q235钢开展了循环加载试验,重点分析了锈蚀后钢材的断裂模式、耗能能力和骨架曲线随腐蚀程度的变化关系;对比分析了静力与循环加载作用下,腐蚀钢材的力学性能变化;阐明了腐蚀程度对其滞回性能的影响,并建立了腐蚀钢材的循环本构模型.试验结果表明:锈蚀后钢材的滞回曲线仍较饱满,但耗能能力随质量损失线性降低,最高降幅达15.51%;随着循环加载次数的增加,质量损失使耗能能力及塑性变形能力降低得越来越多,当质量损失率大于0.12时,试件受压向的骨架曲线硬化点应变由0.6%缩短至0.3%,降幅高达50%;受拉也有类似的情况;同时,受蚀坑影响循环加载下钢材的变形能力会显著降低(极限应变与伸长率分别降低36.47%和8.88%),但对极限强度和断裂强度的影响甚微.考虑到传统的Ramberg-Osgood模型不包含钢材的屈服阶段且无法准确判断钢材的屈服荷载,引入了包含弹性、屈服以及强化阶段的三段式骨架曲线.钢材的卸载阶段根据试验确定为线性,并建立了卸载刚度随循环应变与质量损失率的定量关系.最后,考虑腐蚀损伤与循环应变明确了重加载阶段的解析式,在此基础上提出了不同质量损失下的锈蚀钢材滞回本构模型,并且通过与试验值比较验证了该模型的准确性.为工程中评估腐蚀钢材的滞回性能提供了参考.

关键词：大气腐蚀锈蚀钢材循环加载循环本构模型滞回性能

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基于反双曲正弦函数的循环本构模型

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西南石油大学学报（自然科学版） 2021年第6期43卷 22-32页

作者：朱一林王凯西南石油大学土木工程与测绘学院四川成都610500 油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学四川成都610500 四川大学建筑与环境学院四川成都610065

为改善本构模型对循环变形应力应变滞回环的预测能力,基于反双曲正弦函数提出了一个新的随动硬化律。在该硬化律中,背应力分为长程、中程和短程3部分,并且每部分都符合“A F”硬化律的演化形式(即包含线性项和动态恢复项)。在长程和中... 详细信息

为改善本构模型对循环变形应力应变滞回环的预测能力,基于反双曲正弦函数提出了一个新的随动硬化律。在该硬化律中,背应力分为长程、中程和短程3部分,并且每部分都符合“A F”硬化律的演化形式(即包含线性项和动态恢复项)。在长程和中程背应力中,动态恢复系数逐渐演化以描述大变形瞬态包辛格效应,并且系数中引入了棘轮系数以描述材料的棘轮行为;在短程背应力中,线性项和动态恢复项分别由两部分组成,其中一部分只在反向屈服发生时起作用以描述小变形下反向屈服塑性模量降低的行为。在单调加载时,该随动硬化律可以积分为一个反双曲正弦函数,并且调控单调加载响应、棘轮变形演化和滞回环形状的参数互不耦合。基于该随动硬化律,在次弹性大变形框架下建立了循环本构模型,并考察了其对棘轮变形和应力应变滞回环的预测能力。

关键词：循环本构模型棘轮效应滞回环大变形对数应力率

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砂土液化大变形的弹塑性循环本构模型

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岩土工程学报 2007年第1期29卷 51-59页

作者：王刚张建民二滩水电开发有限责任公司四川成都610021 清华大学土木水利学院北京100084

循环剪切过程中饱和砂土的3个体积应变分量(有效球应力变化引起的体变、剪切引起的可逆性体变和不可逆性体变)的变化规律决定了液化后剪应变的发展。基于上述机理、对剪切引起的可逆性和不可逆性体变的数学描述、体积相容性条件以及边... 详细信息

循环剪切过程中饱和砂土的3个体积应变分量(有效球应力变化引起的体变、剪切引起的可逆性体变和不可逆性体变)的变化规律决定了液化后剪应变的发展。基于上述机理、对剪切引起的可逆性和不可逆性体变的数学描述、体积相容性条件以及边界面本构理论框架,建立了一个可描述饱和砂土液化后大变形的弹塑性循环本构模型。通过对饱和砂土排水和不排水循环扭剪试验结果的模拟表明,该模型不仅可以合理地模拟饱和砂土循环加载条件下从液化前到液化后、从小剪应变到大剪应变的变形发展过程,而且可以合理地模拟饱和砂土液化后再固结大体变的累积特性。本文的研究为定量描述砂土液化后大变形提供了一条合理而有效的途径。

关键词：砂土液化后大变形往返荷载弹塑性循环本构模型

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棘轮效应预测及其循环本构模型研究进展

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力学进展 2003年第4期33卷 461-470页

作者：陈旭焦荣田涛天津大学化工学院天津300072

棘轮应变累积广泛存在于压力容器和管道、轮轨接触疲劳、紧固连接和密封技术等工程问题中,是工程设计中必须考虑的重要因素.棘轮可以表现为单轴棘轮效应或多轴棘轮效应,材料的棘轮效应或结构的棘轮效应.本文介绍近年来棘轮效应的最新研... 详细信息

棘轮应变累积广泛存在于压力容器和管道、轮轨接触疲劳、紧固连接和密封技术等工程问题中,是工程设计中必须考虑的重要因素.棘轮可以表现为单轴棘轮效应或多轴棘轮效应,材料的棘轮效应或结构的棘轮效应.本文介绍近年来棘轮效应的最新研究进展,对近年提出的描述材料棘轮效应的循环本构理论作了较详细的评述,对模型的预测能力和存在的问题进行了讨论,并对今后的工作提出了建议.

关键词：棘轮效应棘轮应变塑性理论循环本构模型随动强化律压力容器工程设计

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冷弯钢材及铝合金材料循环本构模型研究及应用

冷弯钢材及铝合金材料循环本构模型研究及应用

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作者：杨舒涵天津大学

学位级别：硕士

近数十年,空间结构领域蓬勃发展,逐步向跨度大、造型优美、功能全面的方向发展。大跨度空间结构的自重轻、柔性大,自振频率较低且相近,属于动力荷载敏感结构,当其遭受地震、强风等往复荷载作用时,结构易产生较大变形,从而造成其围护结... 详细信息

近数十年,空间结构领域蓬勃发展,逐步向跨度大、造型优美、功能全面的方向发展。大跨度空间结构的自重轻、柔性大,自振频率较低且相近,属于动力荷载敏感结构,当其遭受地震、强风等往复荷载作用时,结构易产生较大变形,从而造成其围护结构甚至是整体结构破坏,因此结构动力性能分析是十分必要的,精准高效的本构模型对构件、结构的准确分析具有重要意义。本文研究工作如下:首先,对冷弯后Q235B钢试件进行单调拉伸材料性能试验及循环加载材料性能试验。试件取自冷弯大断面方钢管,取材位置分别为焊缝区域(H1)、紧邻焊缝区域(H2)、平板区域(Z)和转角区域(J)。对6061-T6铝合金试件进行单调拉伸材料性能试验及循环加载材料性能试验。试件取自泰姆科节点翼缘板。由试验结果对冷弯钢材及6061-T6铝合金材料在循环荷载下的力学性能进行分析。然后,基于混合硬化本构模型,对冷弯后Q235钢材及6061-T6铝合金材料进行混合硬化参数拟合,给出建议值。在此基础上,由材料在循环荷载下的力学特性,利用ABAQUS的用户材料子程序UMAT进行冷弯后Q235钢不同部位区域材料及6061-T6铝合金材料的本构模型二次开发,将开发的本构模型总体上分为初次加载的单调加载段、卸载段、再加载段以及循环加载的骨架曲线加载段四部分,给出材料在各阶段函数的建议值。为验证上述两种本构模型的准确性,使用有限元软件ABAQUS进行相同加载制度下的模拟,结果表明模拟曲线与试验曲线吻合良好;最后,将提出的混合硬化本构模型参数应用于材料为6061-T6铝合金的泰姆科节点的滞回试验模拟中,分别与试验值、普通材性下的模拟值作以对比,将提出的混合硬化本构模型参数应用于材料为冷弯后Q235钢的方钢管柱的滞回模拟中,与普通材性下的模拟值作以对比,结果表明混合硬化本构模型可达到与各向同性硬化本构模型相同的极限强度,但可以偏于安全地估计材料的耗能能力;将经二次开发的循环本构模型应用于单层网壳的风振分析中,与普通材性下所得模拟值作以对比,结果表明结构的杆件应力分布及节点位移变化趋势相近但略有不同,差异产生的原因主要是采用了UMAT的精细化本构模型对材料的再加载过程进行了优化,更加准确地反映了材料的耗能能力,因此,精细化本构模型在结构的动力性能分析中具有应用价值。

关键词：冷弯后Q235钢 6061-T6铝合金循环本构模型滞回性能风振分析

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基于黏塑性本构理论的SiCp/2009Al循环本构模型研究

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机械制造与自动化 2021年第3期50卷 95-98,117页

作者：蒋鹏琛徐颖南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

针对SiCp/2009Al复合材料的本构模型建立,开展其室温单轴拉伸试验以及低周疲劳试验研究,得到其单轴拉伸曲线、稳态滞回曲线。基于Chaboche以及Bodner-Partom两类黏塑性本构理论建立其循环本构模型,并将二者对于稳态滞回响应的预测结果... 详细信息

针对SiCp/2009Al复合材料的本构模型建立,开展其室温单轴拉伸试验以及低周疲劳试验研究,得到其单轴拉伸曲线、稳态滞回曲线。基于Chaboche以及Bodner-Partom两类黏塑性本构理论建立其循环本构模型,并将二者对于稳态滞回响应的预测结果进行对比。结果表明:Chaboche本构理论对于其稳态滞回曲线整体走势的描述更加准确,预测误差更小,针对该材料所建立的循环本构模型更具有合理性。

关键词：铝基复合材料应变控制试验循环本构模型

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棘轮效应预测及其循环本构模型

棘轮效应预测及其循环本构模型

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第六届全国压力容器学术会议

作者：陈旭天津大学化工学院过程装备与控制工程系

棘轮应变累积广泛存在于压力容器和管道、轮轨接触疲劳、紧固连接和密封技术等工程问题中,是工程设计中必须考虑的重要因素。棘轮可以表现为单轴棘轮效应或多轴棘轮效应,材料的棘轮效应或结构的棘轮效应。本文对棘轮效应预测作了较详细... 详细信息

棘轮应变累积广泛存在于压力容器和管道、轮轨接触疲劳、紧固连接和密封技术等工程问题中,是工程设计中必须考虑的重要因素。棘轮可以表现为单轴棘轮效应或多轴棘轮效应,材料的棘轮效应或结构的棘轮效应。本文对棘轮效应预测作了较详细的评述,对循环本构模型的预测能力和存在的问题进行了讨论。

关键词：棘轮效应塑性理论循环本构模型随动强化律

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典型循环本构模型对316L不锈钢单轴棘轮行为预测结果评估

典型循环本构模型对316L不锈钢单轴棘轮行为预测结果评估

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四川省力学学会2014年学术交流年会

作者：任学红张娟康国政阚前华西南交通大学力学与工程学院成都610031

分别采用Dafalias-Popov模型,AF模型,OWⅡ模型,AF-OWⅠ模型和AF-OWⅡ五种典型循环本构模型对316L不锈钢单轴棘轮行为进行模拟和预测,并对预测结果进行评估.结果表明:Dafalias-Popov模型在循环前期对材料的棘轮应变演化描述得比较合理,... 详细信息

分别采用Dafalias-Popov模型,AF模型,OWⅡ模型,AF-OWⅠ模型和AF-OWⅡ五种典型循环本构模型对316L不锈钢单轴棘轮行为进行模拟和预测,并对预测结果进行评估.结果表明:Dafalias-Popov模型在循环前期对材料的棘轮应变演化描述得比较合理,但最终预测到安定的棘轮效应;AF模型对单轴棘轮的预测值偏大;AF-OWⅠ模型不能较合理地描述棘轮应变率的演化;AF-OWⅡ模型和OWⅡ模型对单轴棘轮应变及其演化速率能够进行合理地预测,且OWⅡ模型比AF-OWⅡ模型预测的棘轮应变值更低.进一步在此基础上对AF-OWⅠ模型进行了改进,提高了其对单轴棘轮行为的预测能力.

关键词：不锈钢单轴棘轮行为循环本构模型模拟预测

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循环荷载下钢材本构模型的应用研究

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工程力学 2013年第7期30卷 212-218页

作者：王萌石永久王元清施刚清华大学土木工程系清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

为进一步验证循环荷载下钢材本构模型的适用性及广泛性,分别从材料及构件层次选取了国内外典型的循环试验结果对模型进行充分验证,包括钢材循环低周疲劳试验、钢构件循环加载试验、钢节点以及组合节点循环加载试验。并通过对比分析循环... 详细信息

为进一步验证循环荷载下钢材本构模型的适用性及广泛性,分别从材料及构件层次选取了国内外典型的循环试验结果对模型进行充分验证,包括钢材循环低周疲劳试验、钢构件循环加载试验、钢节点以及组合节点循环加载试验。并通过对比分析循环荷载下钢材本构模型与常用的两折线模型在构件及体系层次应用效果,充分说明了循环特性显著影响抗震性能,在今后的设计计算中需要引起重视。在此基础上,将钢材循环本构模型应用于一个十层钢框架结构抗震性能分析之中,验证了其用于钢结构体系在地震作用下弹塑性时程分析时的可行性,为钢结构的抗震分析提供了有力的工具。

关键词：循环本构模型骨架曲线滞回准则 ABAQUS(UMAT) 弹塑性时程分析

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