检索结果-内蒙古大学图书馆

含能材料 2018年第8期26卷 701-707页

作者：唐维袁洪魏温茂萍赵龙颜熹琳中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

高聚物粘结炸药(PBX)的应力应变曲线普遍存在非线性显著和对称性较差的特点,本构模型构建困难是炸药材料力学性能研究中的一个难题。以PBX‐901为研究对象,开展了不同温度下的单轴拉伸和单轴压缩试验,根据获得的S型应力应变曲线,基于Bol... 详细信息

高聚物粘结炸药(PBX)的应力应变曲线普遍存在非线性显著和对称性较差的特点,本构模型构建困难是炸药材料力学性能研究中的一个难题。以PBX‐901为研究对象,开展了不同温度下的单轴拉伸和单轴压缩试验,根据获得的S型应力应变曲线,基于Boltzmann函数分别推导建立了一种四参数本构模型和一种双参数本构模型。结果表明:较之于四参数本构模型,双参数本构模型的参数确定不需要参数拟合,仅采用压缩强度和初始段弹性模量解析求解的方式获取即可,描述精度误差低于5%。最后采用ANSYS软件的二次开发模块,实现了双参数本构模型在巴西圆盘试验中的数值模拟应用,试验结果和数值模拟结果的对比分析显示二者的相对误差仅5.11%,表明所建立的双参数本构模型的描述精度满足工程需要。

关键词：高聚物粘结炸药(PBX) 非线性本构模型 Boltzmann函数 S型应力应变曲线巴西圆盘试验

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真三轴条件下原状黄土的非线性本构模型

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岩土力学 2019年第2期40卷 517-528页

作者：方瑾瑾冯以鑫赵伟龙王立平余永强河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 河南理工大学基建处河南焦作454000

为了研究复杂应力条件下非饱和原状黄土的非线性本构模型,通过考虑真三轴条件下中主应力和吸力对大主应变的影响,提出了一个考虑中主应力影响的非饱和原状黄土的非线性本构模型。该模型包含12个参数,均可由常含水率非饱和土真三轴试验... 详细信息

为了研究复杂应力条件下非饱和原状黄土的非线性本构模型,通过考虑真三轴条件下中主应力和吸力对大主应变的影响,提出了一个考虑中主应力影响的非饱和原状黄土的非线性本构模型。该模型包含12个参数,均可由常含水率非饱和土真三轴试验确定。研究了中主应力对土体变形和强度的影响,探讨了模型参数的变化规律。初始吸力一定时,土体的黏聚力随着中主应力的增大而增大,而内摩擦角随着中主应力的增大呈线性减小趋势。当吸力小于162 kPa时,吸力摩擦角等于21.8°;当吸力大于162 kPa时,吸力摩擦角等于5.5°。初始吸力相同时,不同中主应力条件下土体的体积模量可取为常数。利用该模型预估了常含水率真三轴等向固结试验的吸力变化规律,理论结果与试验结果比较接近。但是对于真三轴剪切试验吸力的预估还需要进行深入探讨。

关键词：非线性本构模型非饱和土真三轴仪中主应力参数

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基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数识别

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煤炭学报 2010年第6期35卷 915-917页

作者：上官子昌李守巨孙伟栾茂田刘博大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024 大连水产学院土木水利学院辽宁大连116024 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

根据渣土三轴压缩实验观测数据,建立了基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数反演方法。以三维有限元模拟的应变值与三轴压缩实验观测应变数据残差平方和最小为参数反演的目标函数。为解决简单遗传算法的早熟和收敛速度慢等问题,采... 详细信息

根据渣土三轴压缩实验观测数据,建立了基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数反演方法。以三维有限元模拟的应变值与三轴压缩实验观测应变数据残差平方和最小为参数反演的目标函数。为解决简单遗传算法的早熟和收敛速度慢等问题,采用了浮点编码模式和基于排序的选择策略;提出了针对参数识别反问题的罚函数形式。实际应用结果表明,所提出的参数反演方法具有较快的收敛速度;预测的模型变形与实验观测值具有较高的拟合精度。

关键词：遗传算法改性渣土非线性本构模型参数反演全局最优

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非线性本构模型的二次开发及在圆形隧洞围岩应变局部化过程中的应用

非线性本构模型的二次开发及在圆形隧洞围岩应变局部化过程中的应...

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作者：陶帅辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

本文以FLAC中的Mohr-Coulomb本构模型为基础，在C++环境下实现了考虑拉伸截断的非线性本构模型的二次开发。针对应力及位移的分布规律，将理想弹塑性的Hoek-Brown本构模型、Mohr-Coulomb本构模型及自定义本构模型的数值解及Hoek-Brown... 详细信息

本文以FLAC中的Mohr-Coulomb本构模型为基础，在C++环境下实现了考虑拉伸截断的非线性本构模型的二次开发。针对应力及位移的分布规律，将理想弹塑性的Hoek-Brown本构模型、Mohr-Coulomb本构模型及自定义本构模型的数值解及Hoek-Brown本构模型的理论解进行了比较，验证了自定义本构模型的正确性。采用弹-脆-塑性的自定义本构模型，以“先加载，后挖洞”的方式模拟了圆形隧道围岩的应变局部化过程，在计算模型的边界条件对称及均质本构参数的条件下，模拟出了4个对称的V形坑，这与静水压力条件下岩爆的现场观测及实验结果吻合。自定义本构模型中的线性及非线性屈服函数交界处的临界应力对计算结果的影响是一个值得研究的问题。针对围岩的塑性区、应力、位移及剪切应变增量进行数值计算的结果表明，随着临界应力的值的增加，隧洞围岩的塑性区尺寸、被监测单元或节点的剪切应变增量及位移减小；塑性区内的被监测单元的应力增加。这是由于随着临界应力的值的增加，本文提出的非线性本构模型中线性剪切屈服部分的屈服极限提高所致。在自定义本构模型中考虑弹性模量受围压的影响，模拟了两种网格（辐射网格及矩形网格）、不同本构模型及加载方式条件下的洞室围岩的破坏行为。计算结果表明，对于第1种网格，随着弹模的围压影响系数的增加，洞室围岩的应变，位移及塑性区半径均有所减小，被监测单元的环向应力的峰值有所降低。对于第2种网格，当弹模的围压影响系数较低时，围岩中形成了4个对称的V形坑，随着弹模的围压影响系数的增加，V形坑的个数明显减少，这可由洞室围岩的应力、位移及剪切应变增量均有所减小得到解释。

关键词：圆形隧洞非线性本构模型应力位移应变局部化 V形坑

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遗传算法的堆石料非线性本构模型参数反演方法

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2013年第9期32卷 1199-1203页

作者：李守巨于申李德武力大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116023 大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028

为了解决现有的堆石料非线性本构模型参数估计方法预测精度低问题,提出了基于遗传算法的材料非线性本构模型参数反演方法.采用Duncan-Chang非线性本构模型描述堆石料的应力-应变特性.建立了堆石料三轴压缩实验轴向应变与垂直载荷关系的... 详细信息

为了解决现有的堆石料非线性本构模型参数估计方法预测精度低问题,提出了基于遗传算法的材料非线性本构模型参数反演方法.采用Duncan-Chang非线性本构模型描述堆石料的应力-应变特性.建立了堆石料三轴压缩实验轴向应变与垂直载荷关系的近似解析计算方法.根据实验室堆石料三轴压缩实验观测数据,反演得到了堆石料的本构模型参数.研究结果表明:与现有的参数估计方法相对比,新方法预测的应变值与实验观测值具有较高的拟合精度.

关键词：参数反演遗传算法非线性本构模型实验研究堆石料解析求解预测三轴压缩试验

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基于摩尔-库仑模型的非线性本构模型的开发及其在应变局部化中的应用

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岩土力学 2011年第S1期32卷 403-407页

作者：陶帅王学滨潘一山王玮辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000

以FLAC中的Mohr-Coulomb(M-C)本构模型为基础,在C++环境下实现了考虑拉伸截断的非线性本构模型的二次开发。针对应力及位移的分布规律,将理想弹塑性的Hoek-Brown(H-B)本构模型、M-C本构模型及自定义本构模型的数值解及H-B本构模型的理... 详细信息

以FLAC中的Mohr-Coulomb(M-C)本构模型为基础,在C++环境下实现了考虑拉伸截断的非线性本构模型的二次开发。针对应力及位移的分布规律,将理想弹塑性的Hoek-Brown(H-B)本构模型、M-C本构模型及自定义本构模型的数值解及H-B本构模型的理论解进行了比较,验证了自定义本构模型的正确性。采用弹-脆-塑性的自定义本构模型,以先加载,后挖洞的方式模拟了圆形巷道围岩的应变局部化过程,在计算模型的边界条件对称及均质本构参数的条件下,模拟出了4个对称的V型坑,模拟结果与静水压力条件下岩爆的现场观测及试验结果吻合,而采用接近脆性的H-B应变软化模型所得结果的对称性较差。

关键词： Mohr-Coulomb本构模型 Hoek-Brown本构模型非线性本构模型圆形巷道应变局部化 V形坑

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基于综合结构势的黄土结构性非线性本构模型研究

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科学技术与工程 2014年第12期22卷 77-82页

作者：罗爱忠陈昌禄方娟邵生俊毕节学院土木建筑工程学院毕节551700 西安理工大学岩土工程研究所西安710048

非线性本构模型由于其原理简单,计算方便,所以是当前工程界普遍采用的本构模型之一;但是当其应用到黄土区域工程计算时,由于结构性的存在,使得采用非饱和本构模型模拟出的结果与实际存在一定的差距。为了解决上述存在的问题,以黄土为研... 详细信息

非线性本构模型由于其原理简单,计算方便,所以是当前工程界普遍采用的本构模型之一;但是当其应用到黄土区域工程计算时,由于结构性的存在,使得采用非饱和本构模型模拟出的结果与实际存在一定的差距。为了解决上述存在的问题,以黄土为研究对象,基于综合结构势的思想,首先分析了三轴压缩应力作用下的黄土的结构性宏观应力应变特性及其综合结构势的变化规律;进一步将综合结构势引入引入现有的非线性本构模型,建立了考虑结构性的黄土的非线性本构模型;最后通过与试验数据的对比分析,验证了该模型的合理性及预测结果的准确性。

关键词：黄土结构性综合结构势非线性本构模型

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基于幂函数关系的黏土非线性本构模型

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兰州理工大学学报 2012年第4期38卷 126-130页

作者：蔡燕燕郑春婷戚志博穆康俞缙华侨大学岩土工程研究所福建厦门361021 重庆交通大学(桥梁)结构工程重点实验室重庆400074

结合软黏土双曲线模型和指数模型的切线模量公式,引入一个新参数——切线模量指数θ,提出改进的切线模量公式,进而推导出基于幂函数关系的软黏土非线性本构模型.该模型包含可由常规三轴试验确定的6个参数,数学关系简单且能克服传统模型... 详细信息

结合软黏土双曲线模型和指数模型的切线模量公式,引入一个新参数——切线模量指数θ,提出改进的切线模量公式,进而推导出基于幂函数关系的软黏土非线性本构模型.该模型包含可由常规三轴试验确定的6个参数,数学关系简单且能克服传统模型的数学缺陷.通过讨论试验数据,表明切线模量指数θ与土体本身的力学性质、外界条件等因素有关,而与围压无关,进一步验证新模型中3个特征量的独立性.最后通过模拟两组他人的黏土三轴试验数据,证明新模型的模拟效果优于传统的双曲线模型与指数模型.

关键词：幂函数模型切线模量黏土非线性本构模型切线模量指数

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考虑颗粒破碎的冻结砂土非线性本构模型研究

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地质力学学报 2018年第6期24卷 871-878页

作者：罗飞何俊霖朱占元吕思清漆宇轩四川农业大学土木工程学院四川都江堰611830 村镇建设防灾减灾四川省高等学校工程研究中心四川都江堰611830 四川大学灾后重建与管理学院四川成都610065

颗粒破碎是粒状材料在高应力状态下的一种基本现象。为了研究冻结砂土中颗粒破碎对应力应变关系的影响,将冻结砂土视为复合颗粒材料,忽略冰的压融,考虑内摩擦角随应力状态的变化,构建一个适用于冻结砂土的考虑颗粒破碎的非线性本构模型... 详细信息

颗粒破碎是粒状材料在高应力状态下的一种基本现象。为了研究冻结砂土中颗粒破碎对应力应变关系的影响,将冻结砂土视为复合颗粒材料,忽略冰的压融,考虑内摩擦角随应力状态的变化,构建一个适用于冻结砂土的考虑颗粒破碎的非线性本构模型。构建过程分为三步,首先是基于三轴剪切前后颗粒分析对冻结砂土颗粒破碎模式和产生机理进行探讨;其次是基于考虑颗粒破碎的能量平衡方程,对冻土在三轴剪切试验过程中的颗粒破碎耗能进行分析,结果表明颗粒破碎耗能随轴向应变呈双曲线变化趋势;最后应用考虑颗粒破碎的剪胀方程修正沈珠江三参数非线性模型中的体积切线模量ν_t,得到一个考虑颗粒破碎的非线性本构模型,模型参数可以通过单轴压缩试验和常规三轴试验确定。将原模型和修正后模型的计算结果与控制温度为-6℃,围压为1 MPa、4 MPa、6 MPa、8 MPa和10 MPa时冻结砂土的试验结果进行对比,结果表明该模型能够较好的模拟冻结砂土从低围压到高围压的应变软化特征与剪胀特征。

关键词：冻结砂土颗粒破碎能量原理非线性本构模型

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盾构机密封舱渣土非线性本构模型参数反演

盾构机密封舱渣土非线性本构模型参数反演

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作者：占善新大连理工大学

学位级别：硕士

对于盾构机密封舱内的渣土,准确地给定渣土的力学参数是进行密封舱压力场仿真及密封舱压力协调控制方法研究的基础。传统的土体力学参数确定方法是通过现场试验或室内试验来确定,然而由于室内试验方法和试验设备的影响,很难得出符合实... 详细信息

对于盾构机密封舱内的渣土,准确地给定渣土的力学参数是进行密封舱压力场仿真及密封舱压力协调控制方法研究的基础。传统的土体力学参数确定方法是通过现场试验或室内试验来确定,然而由于室内试验方法和试验设备的影响,很难得出符合实际情况的土体参数。而土体参数的反演方法则以现场观测信息(如位移、应力等)为基础,来反演土体力学参数,是现代规划理论、数值分析方法和观测技术的综合运用,能够较精确地计算出土体参数。根据渣土三轴压缩试验观测数据,建立了基于遗传算法的盾构机密封舱渣土非线性本构模型的参数反演方法。以三轴压缩试验观测数据与有限元模型计算数据差值平方和最小为参数反演的目标函数,其中有限元模型计算采用ANSYS软件实现。为了减少编程时间,在MATLAB平台上,提出使用MATLAB遗传算法工具箱调用ANSYS软件进行计算的策略。在MATLAB软件的遗传算法工具箱中,调用ANSYS软件的有限元计算文件,进而对渣土Duncan-Chang E-v本构模型中的6个参数进行了反演。实际应用结果表明,使用MATLAB内部函数,能够实现应用MATLAB遗传算法工具箱调用ANSYS软件进行计算;通过对渣土非线性本构模型进行参数反演,进而对比预测曲线与试验曲线可知,反演预测数据与试验观测数据具有较高的拟合精度,由反演得到的参数要优于由回归分析方法得到的参数。

关键词：参数识别遗传算法非线性本构模型盾构机

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