检索结果-内蒙古大学图书馆

力学与实践 2020年第2期42卷 196-201页

作者：姚兆明余文麻世垄郭梦圆安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

从冻土微元破坏服从Weibull随机分布的特点出发,将Mohr-Coulomb强度准则作为冻土微元统计分布变量,利用应变等价性假说,建立了单轴应力状态下冻结黏土损伤本构模型;在此基础上,讨论了模型参数和弹性模量与冻结温度的关系,对模型参数和... 详细信息

从冻土微元破坏服从Weibull随机分布的特点出发,将Mohr-Coulomb强度准则作为冻土微元统计分布变量,利用应变等价性假说,建立了单轴应力状态下冻结黏土损伤本构模型;在此基础上,讨论了模型参数和弹性模量与冻结温度的关系,对模型参数和弹性模量进行合理修正,建立了温度影响下的冻结黏土损伤本构模型,并与试验结果进行对比。分析结果表明:考虑温度效应的损伤本构模型能很好地模拟冻结黏土应力-应变全过程曲线,具有很好的适应性。

关键词：单轴应力状态 Mohr-Coulomb准则 Weibull分布损伤本构模型

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石膏岩干湿循环细观模拟及损伤本构模型

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地质科技情报 2019年第4期38卷 240-246页

作者：安阳晏鄂川李兴明李亚中国地质大学(武汉)工程学院

为研究干湿循环作用下石膏岩劣化效应,并对其劣化损伤进行数学描述,采用颗粒流软件进行了细观力学模拟,并基于Weibull分布建立了统计损伤本构模型。研究表明:随着干湿循环次数的增加,试件裂纹数量不断增加,拉裂纹增加数量尤为显著;进行... 详细信息

为研究干湿循环作用下石膏岩劣化效应,并对其劣化损伤进行数学描述,采用颗粒流软件进行了细观力学模拟,并基于Weibull分布建立了统计损伤本构模型。研究表明:随着干湿循环次数的增加,试件裂纹数量不断增加,拉裂纹增加数量尤为显著;进行相同次数干湿循环时,随着围压不断增大,试件的拉裂纹数量逐渐减少,剪切裂纹数量不断增多。干湿循环作用对石膏岩细观强度参数影响效应大小不一,其强弱关系为:摩擦系数>抗拉强度>内摩擦角>节理模量>黏聚力。模型模拟值和试验值较为吻合,表明该模型能表征岩石破裂过程中的应力应变关系。

关键词：石膏岩干湿循环细观力学模拟 Weibull分布损伤本构模型

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一种新的各向同性损伤本构模型及其应用

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中国铁道科学 1989年第2期10卷 1-11页

作者：高路彬程庆国铁道部科学研究院

本文首先基于含裂纹材料的微观力学分析提出了一种损伤变量的选取方法。然后按照不可逆热力学的内变量理论导出了一种新的各向同性损伤本构模型。此模型抛弃了屈服面的概念,在算法上更加简明,并可退化为Lemaitfe损伤模型等多种已有的本... 详细信息

本文首先基于含裂纹材料的微观力学分析提出了一种损伤变量的选取方法。然后按照不可逆热力学的内变量理论导出了一种新的各向同性损伤本构模型。此模型抛弃了屈服面的概念,在算法上更加简明,并可退化为Lemaitfe损伤模型等多种已有的本构模型。最后,通过试验对模型进行了验证,并将其应用于多轴非比例加载变形特性描述、低周疲劳寿命预测以及结构变形与损伤分析。

关键词：损伤本构模型结构变形场损伤场

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基于应变率损伤本构模型的围岩分区破裂化现象数值模拟

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长江科学院院报 2020年第7期37卷 82-87页

作者：唐礼忠陈英毅刘昌申帆中南大学资源与安全工程学院长沙410083

为了探究深部巷道围岩的分区破裂化现象,利用ANSYS/LS-DYNA软件数值模拟,使用Cowper-Symonds本构模型结合GISSMO模型,将巷道的开挖视为动力过程。从岩石的细观角度出发,考虑岩石的应变率效应以及损伤对岩石的力学性质的影响,构建应变率... 详细信息

为了探究深部巷道围岩的分区破裂化现象,利用ANSYS/LS-DYNA软件数值模拟,使用Cowper-Symonds本构模型结合GISSMO模型,将巷道的开挖视为动力过程。从岩石的细观角度出发,考虑岩石的应变率效应以及损伤对岩石的力学性质的影响,构建应变率损伤本构模型。同时结合应力三轴度,以更全面地描述岩石在各种应力条件下的力学特性,并基于最大应变和最大拉应力准则建立单元破坏准则。对岩石进行单轴压缩数值、掘进开挖法模拟及实际观测的结果表明:岩石单轴压缩全应力-应变曲线拟合效果较好;掘进开挖速率对分区破裂化现象有影响;掘进开挖法的分区破裂化模拟结果与实际观测数据具有一定的一致性。提出的模型对于围岩分区破裂化现场的模拟及预测有一定的参考意义。

关键词：岩石损伤分区破裂应变率效应掘进开挖损伤本构模型

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MICP固化钙质砂的统计损伤本构模型

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工程地质学报 2024年第5期32卷 1526-1535页

作者：姜启武黄明许凯崔明娟福州大学土木工程学院福州350116

目前关于微生物固化体的本构模型研究较少,本文基于Lemaitre应变等价性理论的损伤模型,假定微生物固化体的微元强度服从对数正态随机分布,假设微元破坏符合D-P准则,建立MICP固化钙质砂的统计损伤本构模型。根据试验数据确定本构模型中... 详细信息

目前关于微生物固化体的本构模型研究较少,本文基于Lemaitre应变等价性理论的损伤模型,假定微生物固化体的微元强度服从对数正态随机分布,假设微元破坏符合D-P准则,建立MICP固化钙质砂的统计损伤本构模型。根据试验数据确定本构模型中的参数S_(0)和参数F_0,并对其物理意义进行讨论,将该模型理论结果与试验结果进行对比,验证了该模型的合理性,最后分析了损伤变量D,参数S_(0)和参数F_0随碳酸钙含量变化的演化规律。研究结果表明:参数F_0反映微生物固化钙质砂的极限强度特性,参数S_(0)代表其脆性和延性特征;胶结水平越高,损伤速度越快,损伤值越大,随轴向变形持续增大,损伤变量最终会趋于稳定;该模型能够较好地模拟应变软化和应变硬化现象,同时可以反映体积应变曲线的剪胀和剪缩特性。本研究成果可为MICP固化土体的工程应用提供一定的理论基础。

关键词：钙质砂微生物固化体 D-P准则对数正态分布损伤本构模型

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白垩系软岩的一种增量型统计损伤本构模型

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水文地质工程地质 2013年第6期40卷 49-54页

作者：朱杰徐颖李栋伟安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

白垩系地层软岩的三轴应力-应变曲线具有显著的非线性分阶段特征,为准确模拟其损伤发展规律,从软岩变形机理出发,认为软岩存在初始损伤,并引入损伤恢复变量,以轴向应变为损伤演化控制量,并服从幂函数分布,建立了裂隙压密阶段的损伤本构... 详细信息

白垩系地层软岩的三轴应力-应变曲线具有显著的非线性分阶段特征,为准确模拟其损伤发展规律,从软岩变形机理出发,认为软岩存在初始损伤,并引入损伤恢复变量,以轴向应变为损伤演化控制量,并服从幂函数分布,建立了裂隙压密阶段的损伤本构方程。弹性阶段后,损伤变量增加,软岩损伤部分应力由残余强度承担,以软岩微元强度为损伤演化变量,并满足Weibull分布,得到可模拟残余强度的损伤方程。将损伤方程对轴向应变求导,建立了白垩系软岩的一种增量型的统一损伤本构模型,通过三轴试验结果,对损伤参数进行反演,得到损伤参数与围压之间的关系。将模型导入ABAQUS有限元程序,对三轴压缩试验进行模拟,并将试验值和数值解进行比较,两者较为吻合,表明建立的损伤模型是合理、有效的。

关键词：白垩系软岩初始损伤损伤恢复增量型损伤本构模型

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D-P随机损伤本构模型及其在预防陷落柱突水中的应用

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岩土力学 2018年第12期39卷 4577-4587页

作者：李浩白海波武建军李志永孟庆彬郭俊庆朱德福肖猛太原理工大学采煤工艺研究所山西太原030024 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 山西中煤华晋能源有限责任公司山西河津043300 中国矿业大学岩土工程新技术发展有限公司江苏徐州221116

预测陷落柱突水与否的关键在于准确描述其内岩石在采动影响下的力学特性及损伤深度。以弹性模量作为损伤变量,基于耗散结构理论建立细观层面的修正平行杆模型,根据宏观层面的声发射和应力-应变数据得到损伤演化方程;结合Drucker-Prager... 详细信息

预测陷落柱突水与否的关键在于准确描述其内岩石在采动影响下的力学特性及损伤深度。以弹性模量作为损伤变量,基于耗散结构理论建立细观层面的修正平行杆模型,根据宏观层面的声发射和应力-应变数据得到损伤演化方程;结合Drucker-Prager屈服准则和对应的非关联流动法则,建立D-P弹塑性双标量型随机损伤本构模型。分析结果表明,D-P随机损伤模型可以较好地反映岩石非线性和随机性特征,在概率意义上预测了应力-应变曲线的离散范围。同时,该模型可以较好地反映压-拉-压循环荷载下岩石弹性模量的退化。基于此模型,对成庄矿51510工作面WDX40陷落柱的损伤规律进行研究发现,柱体内压缩损伤深度呈现非对称倒马鞍形分布规律,且远离切眼的陷落柱边壁处压缩损伤深度更大。

关键词：损伤本构模型随机性陷落柱数值模拟

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弹塑性损伤本构模型开发及剪力墙数值模拟

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建筑结构 2011年第S1期41卷 988-991页

作者：齐虎李云贵吕西林同济大学上海200092 中国建筑科学研究院北京100013

通过对损伤能量释放率进行修正,建立能准确模拟混凝土多轴本构行为的弹塑性损伤本构模型,将本文提出的本构模型在ABAQUS中二次开发并对两片剪力墙进行了数值模拟。分析表明本文开发的本构模型能准确模拟剪力墙构件在水平荷载作用下的破... 详细信息

通过对损伤能量释放率进行修正,建立能准确模拟混凝土多轴本构行为的弹塑性损伤本构模型,将本文提出的本构模型在ABAQUS中二次开发并对两片剪力墙进行了数值模拟。分析表明本文开发的本构模型能准确模拟剪力墙构件在水平荷载作用下的破坏形态。本文开发的本构模型不仅可以得到结构在外力作用下的响应,而且可以同时得到不同状态下结构的损伤分布,便于分析者直观把握结构破坏形态。

关键词：损伤本构模型剪力墙 180数值模拟

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碳/铝复合丝损伤本构模型及其细观数值分析

碳/铝复合丝损伤本构模型及其细观数值分析

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作者：周元鑫中国科学技术大学

学位级别：博士

以萃取法、纤维束静动态拉伸试验技术和纤维强度的应变率相关、温度相关的统计本构理论为基础,形成了单向金属基复合材料纤维就位性能的完整的测试与表征方法,对T300、M40J两种纤维的原丝纤维束和就位纤维束实施了不同应变率的拉伸试验... 详细信息

以萃取法、纤维束静动态拉伸试验技术和纤维强度的应变率相关、温度相关的统计本构理论为基础,形成了单向金属基复合材料纤维就位性能的完整的测试与表征方法,对T300、M40J两种纤维的原丝纤维束和就位纤维束实施了不同应变率的拉伸试验,获得了描述两种纤维原位性能、就位性能全部确定性参和统计参数;对纯铝基体L2实施了五组应变率下的拉抻试验,建立了相应的应变率相关的一维弹塑性本构方程;对T300/Al复合丝、M40/Al复合丝实施了不同应变率完整其宏观应力应变关系.以修正的剪滞模型为基础,引入大型精细计算模型,引入基体的等效简化的弹塑性作用和纤维的就位性能、残余应力、界面和基体的破坏准则等,建立了单向金属基复体材料的静动态Monte Carlo损伤细观数值本构模型和数值模拟方法.

关键词：碳/铝复合丝损伤本构模型细观数值分析拉伸试验

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多尺度聚丙烯纤维混凝土力学性能试验和拉压损伤本构模型研究

多尺度聚丙烯纤维混凝土力学性能试验和拉压损伤本构模型研究

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作者：梁宁慧重庆大学

学位级别：博士

多尺度聚丙烯纤维混凝土(Multi-scale polypropylene fiber concrete，简称MPFC)是指同种品质，几何形态不同的两种或两种以上的聚丙烯纤维混掺在混凝土中的新型复合建筑材料。聚丙烯细纤维对混凝土的早期塑性开裂有抑制作用，对后期硬... 详细信息

多尺度聚丙烯纤维混凝土(Multi-scale polypropylene fiber concrete，简称MPFC)是指同种品质，几何形态不同的两种或两种以上的聚丙烯纤维混掺在混凝土中的新型复合建筑材料。聚丙烯细纤维对混凝土的早期塑性开裂有抑制作用，对后期硬化混凝土抗裂性改善较小。以往采用聚丙烯纤维与钢纤维混掺的方法阻止硬化混凝土的开裂，提高韧性。但钢纤维存在易锈蚀，价格高等缺点，而聚丙烯粗纤维是一种新型增强增韧材料，具有耐腐蚀性能好，价格低等优点。在环境较为恶劣的工程中可代替钢纤维使用。鉴于此，本研究采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法，对MPFC试件进行较为深入的力学性能研究，主要研究内容和成果如下： ①对MPFC进行抗裂性试验研究，结果表明聚丙烯细纤维在塑性态混凝土中的阻裂效应优于粗纤维，聚丙烯粗纤维在混凝土硬化阶段的抗裂效果优于细纤维;多尺度聚丙烯纤维在塑性态混凝土中的阻裂存在着正、负两种效应，在硬化阶段的抗裂效果与粗纤维相当。 ②通过单轴拉伸试验研究MPFC的抗拉性能，结果显示MPFC的抗拉峰值荷载较素混凝土有较小提高;MPFC在单向拉伸荷载作用下，应力-应变曲线下降段出现了低应力-应变硬化现象，MPFC抗拉韧性的改善幅度优于单掺聚丙烯纤维混凝土。 ③对MPFC进行单轴抗压试验研究，结果显示MPFC抗压峰值荷载有小幅提高;MPFC的抗压应力-应变曲线下降段比素混凝土平缓。MPFC峰值后的应力随应变的增加降低缓慢，应力一应变曲线下包面积较大，其峰值后的抗压韧性性能得到较好改善。 ④对MPFC进行四点弯曲试验研究，结果表明MPFC的抗弯强度有小幅提高;MPFC在弯曲荷载作用下，荷载-挠度曲线下降段出现非常明显的低荷载-变形硬化特性，曲线所包面积较大，峰值荷载后抗弯韧性的改善幅度远大于聚丙烯细纤维混凝土，同时也大于聚丙烯粗纤维混凝土。通过对比拉、弯性能指标建立MPFC拉弯对应关系，MPFC弯拉强度比值在2.15～2.80之间，抗弯韧性指数大于抗拉韧性指数，但数据整体变化趋势相同，表明四点弯曲试验可以代替单轴拉伸试验，成为评价MPFC独特力学性能的简单实用试验方法。 ⑤根据试验结果，建立适合于描述MPFC抗拉、抗压特性的损伤本构模型，得到聚丙烯纤维混凝土损伤因子的曲线形状参数，为此类MPFC在工程中的应用提供理论基础。 ⑥基于有限差分理论，推导多尺度聚丙烯纤维混凝土拉压损伤本构模型的有限差分表达形式;结合FLAC3D软件良好的开发平台，利用VC++程序实现多尺度聚丙烯纤维混凝土损伤模型的二次开发，获得该模型的动态链接计算程序，并通过试验模拟和算例分析验证二次开发模型程序的正确性和合理性。 ⑦利用多尺度聚丙烯纤维混凝土损伤模型的二次开发计算程序，对多尺度聚丙烯纤维隧道衬砌进行数值分析。结果表明多尺度聚丙烯纤维改善了混凝土的抗变形能力，提高了混凝土的刚度。

关键词：多尺度聚丙烯纤维混凝土抗裂性试验抗拉性能抗弯性能抗压性能损伤本构模型有限差分理论

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