检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道学报 2016年第12期38卷 118-124页

作者：关虓牛荻涛王家滨吴博西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

依据损伤理论和热力学理论,建立喷射混凝土单轴受压损伤本构模型,分别对31个普通混凝土试件、32个喷射混凝土试件的单轴受压试验结果进行统计分析,采用卡方检验方法,确定损伤变量的概型分布函数及相应参数,并分析相同水胶比的普通混凝... 详细信息

依据损伤理论和热力学理论,建立喷射混凝土单轴受压损伤本构模型,分别对31个普通混凝土试件、32个喷射混凝土试件的单轴受压试验结果进行统计分析,采用卡方检验方法,确定损伤变量的概型分布函数及相应参数,并分析相同水胶比的普通混凝土与喷射混凝土单轴受压应力应变试验曲线特性,讨论各参数对混凝土峰值应力、峰值应变的影响规律。在传统两参数Weibull分布函数基础上引入损伤阈值这一变量,讨论损伤阈值的取值范围,同时探讨塑性应变对本构模型的影响机制,建立考虑损伤阈值及塑性应变的喷射混凝土单轴受压本构模型。通过与试验及其他本构模型的对比分析,验证所建模型的合理性与适用性。

关键词：损伤力学喷射混凝土概型分布损伤本构模型损伤阈值

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循环荷载作用下沥青混合料的黏弹塑性损伤本构模型

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东北大学学报（自然科学版） 2019年第10期40卷 1496-1503页

作者：张俊李志伟东北大学资源与土木工程学院

为较好描述损伤状态下沥青混合料的黏弹塑性应力-应变关系、明确动态循环荷载对其损伤本构关系的影响,利用经典黏弹塑性流变理论,在Burgers黏弹性模型上串联一个黏塑性元件,并根据损伤力学应变等效原理,建立了一个能体现动态循环荷载作... 详细信息

为较好描述损伤状态下沥青混合料的黏弹塑性应力-应变关系、明确动态循环荷载对其损伤本构关系的影响,利用经典黏弹塑性流变理论,在Burgers黏弹性模型上串联一个黏塑性元件,并根据损伤力学应变等效原理,建立了一个能体现动态循环荷载作用特点及能考虑加载频率影响的沥青混合料黏弹塑性损伤本构模型.同时进行间接拉伸疲劳试验,研究加载频率、环境温度、应力水平、沥青用量及沥青种类对混合料应力-应变关系的影响,并标定模型参数、验证模型的有效性.结果表明:所建模型不仅能较好描述沥青混合料在动态循环荷载作用下的损伤本构关系,还能体现加载频率、环境温度及荷载水平等因素对应力-应变关系的影响;模型参数意义明确、规律性强,值得进一步研究和推广.

关键词：道路工程损伤本构模型间接拉伸疲劳试验疲劳损伤损伤演化模型循环荷载

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岩石的连续损伤本构模型及在地下爆炸波数值计算中的应用

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岩石力学与工程学报 2004年第13期23卷 2149-2156页

作者：刘文韬王肖钧周钟胡秀章王峰中国科学技术大学力学和机械工程系应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

针对地下爆炸波的基本特点,提出了一种适用于干岩并便于嵌入爆炸应力波数值计算的弹塑性连续损伤本构模型。该模型考虑了含孔隙和微裂纹岩石的剪胀效应和软化效应,并根据岩石不同变形阶段的特征,给出了不同的屈服面形式和损伤演化方程... 详细信息

针对地下爆炸波的基本特点,提出了一种适用于干岩并便于嵌入爆炸应力波数值计算的弹塑性连续损伤本构模型。该模型考虑了含孔隙和微裂纹岩石的剪胀效应和软化效应,并根据岩石不同变形阶段的特征,给出了不同的屈服面形式和损伤演化方程。地下强爆炸波的数值模拟计算结果显示,所建模型是合理的和有效的。

关键词：岩石力学孔隙裂纹损伤本构模型地下强爆炸地下爆炸波剪胀效应

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基于裂隙演化微分动力学机制的岩石损伤本构模型

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 677-689页

作者：邓乃夫乔兰刘建张庆龙李庆文北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

为研究天然岩石内部不同形态裂隙的演化行为与岩石累计损伤程度之间的关系,运用唯象理论将岩石分为完整岩石微元体、闭合裂隙微元体和开口裂隙微元体3组分。基于生物群落生长逻辑建立岩石的裂隙演化微分动力学方程,并利用半解析方式求... 详细信息

为研究天然岩石内部不同形态裂隙的演化行为与岩石累计损伤程度之间的关系,运用唯象理论将岩石分为完整岩石微元体、闭合裂隙微元体和开口裂隙微元体3组分。基于生物群落生长逻辑建立岩石的裂隙演化微分动力学方程,并利用半解析方式求解岩石闭合裂隙与开口裂隙在受压状态下的演化表达式,实现压缩过程中岩石不同微元体之间转化关系的量化。其中开口裂隙演化曲线呈先下降后上升趋势,反映初始开口裂隙在压密阶段前后的变化规律,符合压密阶段非线性的应力-应变曲线关系。随后,以岩石裂隙演化解析表达式定义岩石压缩破坏的全局损伤变量,精准量化岩石在初始阶段、压密阶段、弹塑性阶段以及峰后阶段的全过程损伤程度,并提出基于上述裂隙演化机制和全局损伤变量的损伤本构模型。最后,基于微分方程理论推导、强度准则以及多目标优化等多种手段确定损伤本构模型参数,完成对岩石三组分初始比例以及3种裂隙转化因子的稳定求解,进而实现岩石压缩过程中的应力应变曲线仿真。研究结果表明:在煤岩及炭质泥岩的实例分析中,所建立的损伤本构模型能够较好表征不同岩石在不同围压下的应力应变特征及裂隙扩展规律,模型仿真结果与试验结果基本吻合。

关键词：损伤本构模型裂隙演化微分动力学方程损伤力学多目标优化

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基于摩尔-库仑准则的断续节理岩体复合损伤本构模型

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岩土力学 2018年第10期39卷 3612-3622页

作者：陈松乔春生叶青邓斌北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

针对工程实际中断续节理裂隙岩体的损伤本构模型,假设岩石微元强度服从Weibull随机分布,以摩尔-库仑破坏准则作为描述微元强度的表示方法,推导出细观损伤变量。利用能量和断裂力学理论,综合考虑节理几何特征及力学特性,推导宏观损伤变... 详细信息

针对工程实际中断续节理裂隙岩体的损伤本构模型,假设岩石微元强度服从Weibull随机分布,以摩尔-库仑破坏准则作为描述微元强度的表示方法,推导出细观损伤变量。利用能量和断裂力学理论,综合考虑节理几何特征及力学特性,推导宏观损伤变量计算公式。基于Lemaitre应变等效假设,考虑宏细观缺陷耦合作用,推导出复合损伤变量,建立了基于摩尔-库仑准则的宏细观缺陷耦合作用的断续裂隙岩体损伤本构模型。研究结果表明:(1)采用摩尔-库仑准则作为描述微元强度的统计分布变量建立的损伤模型能够较好地反映岩石内部缺陷分布和变形特征,该模型真实地反映岩石微元强度受应力状态的影响。(2)该模型建立的理论曲线与断续节理岩体的试验曲线吻合较好。(3)节理裂隙岩体宏观损伤变量及峰值强度随节理倾角的变化规律与综合考虑宏细观耦合作用下的损伤变量及裂隙岩体峰值强度随节理倾角的变化规律基本一致。(4)宏细观耦合作用下的等效弹性模量与节理贯通率呈非线性负相关;在节理倾角一定的情况下,损伤变量与节理长度呈非线性正相关;在贯通率较小时,岩体的宏观损伤变量与内摩擦角的关系呈线性负相关变化,贯通率达到一定程度,线性关系变成非线性关系。

关键词：摩尔-库仑准则断续节理岩体裂隙扩展耦合损伤本构模型

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珊瑚砂微生物固化体三轴压缩试验及损伤本构模型研究

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岩土力学 2018年第S1期39卷 1-8页

作者：方祥位李晶鑫李捷申春妮陆军勤务学院军事设施系，重庆401311 重庆大学土木工程学院，重庆400044 92304部队，三亚海南572099 重庆科技学院建筑工程学院，重庆401331

利用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术固化南海某岛礁的陆域吹填珊瑚砂,对珊瑚砂微生物固化体进行了三轴压缩试验,基于损伤力学理论建立了珊瑚砂微生物固化体的损伤本构模型。结果表明,利用MICP技术固化珊瑚砂效果好,强度高;固化体的三... 详细信息

利用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术固化南海某岛礁的陆域吹填珊瑚砂,对珊瑚砂微生物固化体进行了三轴压缩试验,基于损伤力学理论建立了珊瑚砂微生物固化体的损伤本构模型。结果表明,利用MICP技术固化珊瑚砂效果好,强度高;固化体的三轴压缩应力–应变曲线可分为近似线弹性阶段、屈服阶段与延性流动阶段。将固化体划分为匀质微元进行损伤演化分析,根据连续介质损伤力学的有效应力理论与应变等效假说,定义了损伤变量,假定固化体强度服从双参数的Weibull分布及Druker-Prager准则,建立了损伤本构模型。模型参数包括固化体力学参数和Weibull分布参数,由三轴试验和线性回归法确定,并用试验资料初步验证了模型的合理性。

关键词：珊瑚砂微生物固化体应力–应变曲线 Weibull分布损伤本构模型

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基于宏观和细观缺陷耦合的节理岩体损伤本构模型

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第4期46卷 1489-1496页

作者：赵怡晴刘红岩吕淑然张力民北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 西藏大学工学院西藏拉萨850000 中国地质大学(北京)国土资源部深部地质钻探技术重点实验室北京100083 首都经济贸易大学安全与环境工程学院北京100026 河北承德钢铁公司河北承德067000

提出考虑宏观和细观缺陷耦合的节理岩体损伤本构模型。首先介绍仅考虑微裂纹等细观缺陷影响的岩石损伤本构模型及仅考虑节理等宏观缺陷影响的岩体损伤本构模型,其次基于Lemaitre应变等效假设,推导考虑宏观和细观缺陷耦合的复合损伤变量... 详细信息

提出考虑宏观和细观缺陷耦合的节理岩体损伤本构模型。首先介绍仅考虑微裂纹等细观缺陷影响的岩石损伤本构模型及仅考虑节理等宏观缺陷影响的岩体损伤本构模型,其次基于Lemaitre应变等效假设,推导考虑宏观和细观缺陷耦合的复合损伤变量,从而建立基于宏观和细观缺陷耦合的节理岩体损伤本构模型,最后通过引用岩石单轴压缩试验资料对模型合理性进行验证。研究结果表明:该模型能够较好地同时反映宏观和细观缺陷对岩体应力应变曲线的影响。同时采用该模型对含不同倾角的单节理岩体和含多条平行节理的岩体在单轴压缩荷载下的应力应变曲线进行分析,所得结果与相关文献中的试验及理论结果具有很好的一致性,说明了该模型的合理性。

关键词：节理岩体损伤本构模型宏观缺陷细观缺陷损伤耦合

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基于Weibull分布的冻结砂岩损伤本构模型研究

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煤田地质与勘探 2022年第8期50卷 116-124页

作者：伊明赵涛马飞飞王磊袁超中铁十六局集团第五工程有限公司河北唐山064000 西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 山东水利职业学院建筑工程系山东日照276826

冻结岩石的变形破坏特性是冻结法施工过程中的基础力学问题,在荷载作用下不同冻结温度岩石的力学特性和变形特征差异性较大,严重影响冻结壁的安全与稳定。因此,研究冻结岩石的损伤本构关系,对指导冻结法设计与施工具有重要意义。为分析... 详细信息

冻结岩石的变形破坏特性是冻结法施工过程中的基础力学问题,在荷载作用下不同冻结温度岩石的力学特性和变形特征差异性较大,严重影响冻结壁的安全与稳定。因此,研究冻结岩石的损伤本构关系,对指导冻结法设计与施工具有重要意义。为分析荷载作用下冻结岩石变形破坏的全过程,采用Weibull分布描述岩石材料的非均质性,基于Drucker-Prager破坏准则,建立三轴应力状态下岩石损伤本构模型,结合冻结砂岩三轴压缩试验,重点分析本构关系中均质度系数m、平均强度F_(0)与冻结温度和围压的变化关系,对损伤本构方程进行修正,并基于此模型研究冻结砂岩的损伤演化规律。结果表明:在相同围压下,随着冻结温度的降低,砂岩峰值强度显著增大,峰值应变减小,压密阶段逐渐减弱,弹性变形阶段斜率增加,岩石脆性破坏特征明显。在相同冻结温度下,均质度系数m和平均强度F_(0)随围压升高无显著变化,而随着冻结温度的降低,m和F_(0)分别呈现指数增长和线性增长,说明随着冻结温度的降低,砂岩冻结越充分,内部自由水冻结成冰占比及冰体强度增长幅度越大,尤其在0~–10℃内提升效果显著,冻结作用提高了砂岩的均质性和平均强度。基于不同冻结温度砂岩的力学特性和变形规律,对不同冻结温度砂岩的损伤本构方程进行了修正。依据修正本构模型研究发现,损伤演化曲线能够很好地反映冻结砂岩压缩试验的压密、线弹性、屈服变形及应变软化各阶段的变形特征,验证了模型的合理性。研究结果为低温环境下岩石力学特性研究及地下冻结工程设计施工提供有益的参考。

关键词：冻结砂岩损伤本构模型 Weibull分布 Drucker-Prager破坏准则损伤演化规律模型修正

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基于动态CT识别的冻土单轴压缩损伤本构模型

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岩土力学 2005年第4期26卷 542-546页

作者：刘增利张小鹏李洪升大连理工大学工程力学系工业装备结构分析试验室

采用连续介质力学与热力学方法,建立了冻土单轴压缩损伤本构模型。以兰州冻结黄土为例,基于冻土单轴压缩动态CT试验,对冻土附加损伤的2个阶段,即塑性损伤和微裂纹扩展损伤分别采用硬化曲线法和动态CT识别方法进行了损伤计算,在此基础上... 详细信息

采用连续介质力学与热力学方法,建立了冻土单轴压缩损伤本构模型。以兰州冻结黄土为例,基于冻土单轴压缩动态CT试验,对冻土附加损伤的2个阶段,即塑性损伤和微裂纹扩展损伤分别采用硬化曲线法和动态CT识别方法进行了损伤计算,在此基础上给出了冻土附加损伤与弹性应变的对应关系,建立了基于试验的冻土损伤演化方程,并进行了有效应力的计算。

关键词：冻土单轴压缩 CT动态测试损伤本构模型

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双轴应力下非贯通节理岩体压缩损伤本构模型

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岩土力学 2016年第9期37卷 2610-2616,2623页

作者：刘红岩邢闯锋张力民中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 西藏大学工学院西藏拉萨850000 中铁七局集团有限公司勘测设计院河南郑州450016 北京科技大学土木工程与环境学院北京100083 河北承德钢铁公司河北承德067002

针对目前节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理长度、倾角等几何性质,而未考虑节理抗剪强度等力学性质的不足,基于断裂力学中的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学中的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了在双轴应力... 详细信息

针对目前节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理长度、倾角等几何性质,而未考虑节理抗剪强度等力学性质的不足,基于断裂力学中的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学中的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了在双轴应力下含单条非贯通闭合节理岩体的损伤变量计算公式,并根据断裂力学理论对双轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用,给出了单组单排及单组多排非贯通节理尖端应力强度因子计算公式,由此建立了相应的节理岩体双轴压缩损伤本构模型,并利用该模型进行了相应的算例分析。结果表明:对含单条非贯通闭合节理的岩体而言,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为0,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小;对含单组单排非贯通闭合节理的岩体而言,当节理总长度一定时,随着单条节理长度的减小及节理条数的增加,岩体损伤则逐渐减小,但其减小幅度与节理条数并不呈线性关系。

关键词：单组非贯通闭合节理岩体损伤变量应力强度因子双轴压缩损伤本构模型

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