非饱和岩体三场耦合控制方程

为研究非饱和岩体对温度场-渗流场-变形场三场耦合作用的响应,采用等效连续介质模型,根据质量守恒方程、线动量平衡方程和能量守恒方程以及相应的物性方程（状态方程和本构方程）推导了非饱和岩体三场耦合控制方程,包括岩体变形场控制方程、地下水渗流场控制方程和岩体温度场控制方程.在推导三场耦合控制方程中,舍弃了局部热平衡假设,而采用热弹塑性本构关系,并考虑了温度梯度对地下水渗流的影响.     

双材料悬臂梁热力耦合的有限元分析

基于弹性介质的二维本构关系和一维热传导理论,采用ANSYS有限元分析软件,依据顺序耦合法,对双材料悬臂梁在热力耦合问题进行了有限元分析.获取了其位移和应力分布,验证了顺序耦合法求解热力耦合问题的有效性,并为双材料构件热力耦合问题的研究提供了分析实例.     

双材料悬臂梁热力耦合的有限元分析

基于弹性介质的二维本构关系和一维热传导理论,采用ANSYS有限元分析软件,依据顺序耦合法,对双材料悬臂梁在热力耦合问题进行了有限元分析.获取了其位移和应力分布,验证了顺序耦合法求解热力耦合问题的有效性,并为双材料构件热力耦合问题的研究提供了分析实例.     

考虑浆土应力耦合作用的劈裂注浆机理分析

浆土应力耦合作用对劈裂注浆浆液扩散规律具有显著影响，砂土劈裂注浆设计应充分考虑这种影响作用.将劈裂注浆视作平面无限域的圆形扩张过程，基于牛顿型本构方程分析了浆液流场变化特征，并将劈裂通道下侧砂层视作半无限空间弹性体，采用弹性力学推导了均布荷载下劈裂通道宽度、浆液压力的分布方程.通过设置不同的浆液黏度、砂土弹性模量参数，深刻揭示了耦合效应下砂土劈裂注浆基本机理.结合郑州地铁某在建工程进行了对比验证.研究结果表明：浆液压力在孔口及远端处急速衰减，而在中间区段呈稳定变化趋势，劈裂通道宽度基本由浆液压力决定，其分布趋势与浆液压力分布趋势相同；浆液黏度、砂土弹性模量是影响劈裂扩散半径的重要因素，黏度和模量均与扩散半径正相关，黏度与劈裂宽度正相关，模量则与劈裂宽度负相关；本文理论计算值与现场开挖实际值偏差12%～15%，基本符合预期要求.     

秦岭特长隧道岩体裂隙水涌水量计算的双场耦合数值模拟研究通过铁道部技术鉴定

由西南交通大学土木学院主持研究的铁道部科技研究开发计划项目：秦岭特长隧道岩体裂隙水涌水量计算的双场耦合数值模拟研究,于2000年7月28日通过铁道部科技司组织的技术鉴定。 这一成果具有重要的理论意义和实用价值,在理论和方法上具有创新：（1）引入岩体力学理论,首次提出大型隧道工程地下水涌水量计算的特殊双场耦合理论,建立了特长隧道地下水涌水量计算的双场耦合数字模型,进行双场耦合的数值模拟,提高了隧道工程岩体裂隙水涌水量计算地精度。（2）提出了一套在渗流场与应力场耦合条件下,隧道裂隙岩体涌水量预测研究的工作程式,填补了该研究领域的空白。（3）应用环境同位素水文地球化学技术,系统研究了在隧道工程的水文地质条件下,解决隧道工程水文地质概念建模的问题,对指导秦岭隧道设计施工起到了重大的作用。 学报编缉部     

形状记忆合金本构关系的研究综述

主要对目前国内外学者研究建立的形状记忆合金本构关系进行了分析，从它们所包含的力学特点和基本理论出发进行了分类概述，并根据它们的应用范围、处理问题的方便性和实用性对这些模型进行了讨论，最后对本构模型的进一步改进提出了几点建议。     

纤维沥青混凝土的粘弹性分析

为了研究纤维沥青混凝土的粘弹性能,制作5种20个聚酯纤维沥青混凝土圆柱试件,在MTS810材料试验机上进行单轴静压蠕变试验,试验温度为45℃。根据粘弹性力学理论,采用"四单元五参数"模型(修正的Bugers模型)模拟纤维沥青混凝土的粘弹性能,其参数值由试验数据的数值拟合获得,提出了计入纤维掺量的"四单元五参数"粘弹性本构模型。应用该模型模拟了试验的加载过程,分析了纤维掺量对沥青混凝土粘弹性的影响。结果表明:不同纤维掺量下沥青混凝土的蠕变变形增量不同,但变化规律与普通沥青混凝土是一致的;粘弹性模型计算的纤维最佳平均用量为0.18%,试验结果为0.20%,两者基本接近,因此,本研究提出的粘弹性模型可作为理论研究和材料设计的参考。     

交通荷载作用下砾类土动本构关系试验研究

砾类土是新疆绿洲-荒漠区常用的一种路基填料,因此有必要研究其在交通荷载作用下的动本构关系。通过动三轴研究了不同工况时砾类土的动本构关系,发现可以采用R.L.Kondner双曲线模型对砾类土的动本构关系进行描述,并得出了不同工况时模型参数。基于试验结果分析了含水率、围压、压实度、初始静偏应力和循环荷载作用频率等因素对砾类土动本构关系的影响规律,得出了含水率和最佳含水率越接近,围压越大、压实度越高,砾类土动本构关系曲线越接近应力轴,初始静偏应力为0 k Pa和10 k Pa的动本构关系曲线较接近,动荷载作用频率为1 Hz和2Hz的动本构关系曲线也较接近。研究成果对新疆绿洲-荒漠区砾类土路基的应用具有重要的参考价值。     

沥青混合料粘弹性参数的测定及其在本构模型中的应用

沥青混合料粘弹性参数的测定决定本构模型中松弛函数或蠕变函数的确定,基于应力松弛试验,运用粘弹性力学相关理论对沥青混合料的粘弹性参数测定方法进行了分析,提出了该测定方法的数学模型,并用Origin软件进行了计算求解,最后举例说明了其在本构模型中的应用.     

TPEE高分子元件缓冲器粘弹性本构关系求解

将高聚物粘弹性理论应用于TPEE的粘弹性本构关系,用理论与实验相结合的方法,通过有限分析元件建立TPEE的粘弹性本构模型,并用有限元方法对TPEE弹性体缓冲器进行静压试验仿真,并将仿真结果与实际样机静压试验结果相对比,经过数次仿真结果与实验结果对比,求得最为接近实验结果的TPEE粘弹性本构关系的参数,研究结果可为TPEE在各类缓冲器和缓冲元件中的应用提供重要参考.     

磁流变耦合轮对车辆的超高速曲线通过性能

为了探讨磁流变耦合轮对车辆的动力学性能和超高速运行的可行性,基于磁流变双粘度本构关系,建立了具有抗蛇行运动减振器的磁流变耦合轮对整车曲线通过模型．研究表明：当磁流变屈服应力较小时,车辆具有较高的临界速度,但车轮和钢轨在曲线上易出现两点接触;在确定的车辆悬挂参数、合适的磁流变屈服应力和抗蛇行运动阻尼的条件下,抗蛇行减振器磁流变耦合轮对车辆具有较好的超高速曲线通过性能．     

在单调比例双轴压应力作用下混凝土应力—应变关系的试验研究

本文以试验为基础,研究在单调比例双轴压应力作用下混凝土的应力-应变关系,分析了峰值应变随应力比或峰值应力的变化规律,提出了相应的计算公式;将试验结果与几种本构模型进行了比较,并从工程应用角度提出了简单实用的应力-应变计算公式,其计算结果具有令人满意的精度。     

非饱和土力学研究现状与进展

鉴于非饱和土力学在路基工程、边坡工程及基坑工程等诸多实际工程中有着广泛的应用前景,国内外众多学者历时几十年,对处于非饱和状态的黄土、黏土、膨胀土和人工填土,着重从土-水特征曲线、强度特性、本构模型、渗流特性和吸力测量等方面展开了深入的研究.基于非饱和土力学的研究现状,对土-水特征曲线的滞回现象、拟合方法;强度特性的理论成果和试验方法;本构模型的研究现状;渗流特性的试验研究和影响因素、吸力测试方法及工程应用等多方面进行了系统地综述,并分析其各自研究成果的优缺点,便于有效地指导实践.今后关于非饱和土力学的发展,不仅着眼于上述前五个方面扎实的理论研究,更加注重与实践相结合,实现快速、精准的试验方法或技术迫在眉睫.     

基于Kelvin链率型模型的混凝土徐变有限元计算

基于混凝土徐变固结理论,推导出一种计算混凝土徐变的递推格式,递推过程可以结合使用有限元商用软件来完成。首先,基于Kelvin链模型,将徐变Volterra积分方程转化为率型徐变积分微分方程;其次,将时间进行离散,通过引入中间变量,把率型徐变积分微分方程转化为可递推计算徐变方程;再次,使用可递推计算徐变方程,结合应力应变增量弹性本构关系,建立考虑复杂应力状态下混凝土徐变分析的包含初应变的应力应变增量弹性本构关系。在此本构关系基础上,构建初应变弹性结构有限元分析模型;最后,作为应用,对Ansys有限元商用软件进行二次开发,用Fortran语言修改Ansys软件中材料本构子程序Usermat,并用其计算了一些现有算例。计算结果表明,研究结果与现有算例结果吻合优良。研究方法无需记录应力历史,大大提高计算效率,亦为复杂结构混凝土的徐变计算提供了另一条有效途径。     

内时理论及其在混凝土结构分析中的应用

近年来，已出现了许多种混凝土的本构方程，哪一种最好尚无一致的答案。由于内时理论能真实地模拟混凝土的多轴本构行为的基本特征，本文对此进行了简要回顾，并将它应用于钢筋混凝土梁的分析中，且就分析结果与试验值进行了比较，理论计算能得出令人满意的精度。     

含压电致动器的夹层板有限元分析

依据Hoff型夹层板理论以及纤维增强型复合材料和压电致动器的本构关系，首次建立了每个结点具有7个位移自由度的含压电致动器的四结点矩形复合材料夹层板单元。数值算例表明，该方法具有良好的计算精度 。     

公路隧道围岩变形破坏理论研究

采用理论分析、数值模拟以及现场监控量测等手段对公路隧道围岩变形破坏理论进行较深入的研究。通过分析开挖过程中围岩损伤演化,获得了损伤变量与围岩材料参数之间的关系,提出了围岩力学参数的预测方法。通过岩体破坏机理、围岩损伤应力影响范围以及影响围岩稳定性的各个因素综合研究,建立了卸荷状态下的围岩损伤本构关系和基于能量耗散的损伤本构模型。基于一般弹塑性数值分析原理,建立了考虑围岩参数劣化过程的隧道围岩损伤演化分析方法,分析了开挖应力状态下隧道围岩的弹塑性损伤演化机理。建立了基于经验公式和基于围岩渐进性破坏理论的公路隧道围岩压力演化趋势及预测模型,提出了公路隧道围岩压力演化趋势的预测方法。     

渗流—应力—温度耦合下裂隙围岩隧道涌水量的预测

基于系统理论研究及工程实践的分析应用,提出了渗流－应力－温度耦合环境下大埋深裂隙围岩隧道渗水量预测计算的确定性数学模型方法（水文地质值模拟法）,并通过一隧道工程实例进行了计算验证。     

城市隧道开挖引起的地表变形二维数值模拟计算

目前使用的力学分析法,如土体本构关系和计算参数难以准确确定变形情况,所以发展新的数值分析方法十分必要.本计算程序就是一种新的探索.本程序主要使用于地层和施工条件较好的情况.特别是计算最终沉降时的效果较好.再对结果处理方面进行了一定的修正,也可以对结果做出评价.对于在计算中用到的tanβ和ΔA的计算也采用了合理的算法,特别是ΔA的计算采用地层损失理论结合自己的方法可算出更直接的结果,已在一些工程计算中得到应用.     

基于Johnson-Cook黏塑性模型的沥青路面车辙计算

采用Johnson-Cook模型描述沥青混合料黏塑性本构关系,通过不同温度和不同应变率下单轴压缩试验确定沥青和改性沥青混合料的Johnson-Cook黏塑性模型参数,利用ANSYS瞬态动力学分析理论,分析了在设计年限内当量轴次和超载等不同条件下对沥青路面车辙变形的影响。结果表明:使用天然岩沥青改性沥青面层比基质沥青面层的抗车辙性能均提高20%,符合沥青路面车辙变形实际情况;基于Johnson-Cook黏塑性模型的车辙计算方法,为沥青路面车辙研究提供了一种新的思路和技术途径。