基于多孔弹塑性模型的软弱泥质页岩隧道建模与模拟

针对泥质页岩多孔、遇水易分解的岩性,基于剑桥粘土模型,建立了一个涉及多孔岩土材料的弹塑性本构模型,并数值模拟了某软弱泥质页岩隧道的力学行为.从混合理论出发,把泥质页岩体看成一个由固体(土)-流体(水)-气体(气)组成的三相混合体,引入有效应力的概念,建立了一个适用于工程实践的本构模型,该本构准则反映了有效应力与固相矩阵...     

混凝土本构关系研究进展及发展趋势

对混凝土本构关系的发展、沿革、应用及存在的问题进行梳理和评述,概括分析各类本构关系具有代表性的研究成果。研究指出混凝土本构关系研究在试验技术、理论研究、学科交叉等方面存在的关键科学问题;从学科融合、监测检测技术手段发展等方面对本构关系的发展指出了研究方向;阐明损伤力学本构与人工智能神经网络技术本构具有广阔发展前景;指出特殊环境下专门性本构模型有待进一步深入研究。     

拉氏分析方法及强动荷载下水泥石的本构关系

拉格朗日（简称拉氏）分析方法是本世纪７０年代初提出的研究材料动态行为性能的一种新方法，本文对拉氏分析方法的基本原理作了简要介绍，通过在轻气炮上测量到的多组水泥石动态应力时间历程曲线，利用拉氏分析方法中的曲面拟合法对实测应力波形进行数值模拟，得到了水泥石大量本构关系曲线，并分析了本构关系的物理特征。     

刨削式吸能结构用45号钢高应变率高温力学行为与本构模型研究

为研究刨削式吸能结构用45号钢在不同应变率和不同温度下的力学行为,对该材料进行实验与本构模型研究。开展在不同应变率下(10-4 s-1～1 500 s-1)和不同温度下(300～600℃)的拉伸实验。研究结果表明:刨削式吸能结构用45号钢为应变率敏感型材料。随着应变率的提高,材料屈服强度和极限强度有着明显提高,而温度升高则会使材料软化降低材料强度。基于实验结果,建立Johnson-Cook(J-C)本构模型来描述材料流变应力与应变率和温度之间的关系,并对温度软化参数进行线性修正,对率敏感性参数进行了二元二次回归修正。误差分析表明修正后的J-C本构模型在预测不同应变率下材料的力学特性时有更高的精确度。     

基于OpenSees的RPC桥墩拟静力数值模拟与参数分析

为探讨RPC桥墩在拟静力荷载作用下的延性抗震性能,本文基于OpenSees计算平台,选取Concrete02本构关系和Steel02本构关系,结合非线性梁柱单元和零长度单元,建立考虑墩底纵筋滑移的滞回分析模型。3个常轴力作用下的RPC桥墩水平反复加载滞回试验结果与数值模拟的对比分析表明:基于适当的参数取值,应用OpenSees中既有材料本构关系和单元类型能够较好模拟RPC桥墩的骨架曲线和滞回曲线,并能反映构件在反复加载过程中强度和刚度的退化。在此基础上运用OpenSees分析轴压比、纵筋率和水平荷载加载方向等参数对RPC桥墩延性抗震性能的影响。     

基于对照经验公式的构件本构模型离线更新混合试验方法

模型更新混合试验可以从构件本构、截面本构和材料本构3个层面来更新数值子结构的模型参数进而提高混合试验的精度.由于构件本构模型更新仅能对构件参数相同的数值子结构进行更新,因此在复杂结构抗震性能研究中存在局限性.以构件本构模型更新为基础,提出对照经验公式更新方法来完成框架结构中构件参数不同相似构件模型更新.通过1榀采用不同...     

型钢加固钢筋混凝土梁弯矩-曲率关系的研究

根据材料(混凝土和钢材)的本构关系,对型钢加固钢筋混凝土梁的截面弯矩—曲率性能进行了分析,包括初始弯矩M1、型钢截面高度ha和原钢筋混凝土梁配筋率sρ等,继而对型钢加固钢筋混凝土梁的截面M-φ关系进行了较为系统的研究,为工程应用提供便利。     

地震作用下软土地基本构关系的试验研究

为减小软土地基上工程结构物的地震灾害,在工程抗震设计中需要对软土地基的动力特性进行充分的研究。其中,软土的本构关系更是进行抗震设计中必不可少的因素。文章通过循环三轴试验对软土地基的本构关系进行了初步的探讨,并得到了一些有益的结果。     

广义摩尔库仑模型及其在FLAC3D中的实现

为了进一步研究材料的本构模型,并对岩土工程中本构模型的研究提供参考,基于摩尔库仑理论关于材料塑性屈服是因为在某截面上的剪应力超过一定值的假设,进行三维应力状态下塑性屈服准则以及流动法则的推导,得出三向应力状态下的本构模型。利用FLAC3D的二次开发接口,通过Visual Studio2008将推导出的本构模型写成一个动态链接库文件.dll,并导入FLAC3D。结合1个算例将开发出的模型同经典摩尔库仑模型进行比较。研究结果表明:推导出来的广义摩尔库仑模型在应力加载过程中,在三维斜截面上先于经典摩尔库仑模型产生塑性屈服,即剪应力在三维斜截面上超过了屈服极限强度。     

节段预制拼装梁胶接缝抗剪承载力参数分析

为合理设计节段预制拼装梁剪力键齿胶接缝的抗剪承载力模型试验,采用ABAQUS软件建立试验模型,混凝土本构关系采用考虑塑性损伤的非线性本构模型,接缝间环氧树脂胶采用弹性材料模拟.建立两个块件胶结组合的单面剪切试验模型,并与三个块件胶结组合的双面剪切试验模型对比,发现单面剪切试验模型加载不对称,抗剪承载力计算值偏大,因此采...     

再生粗集料混凝土单轴受压本构关系试验研究

可再生粗集料混凝土作为新型绿色建材已成为国际学术界研究的热门话题,并获得具备广泛发展前景的新技术研究成果。通过对掺有不同再生粗集料颗粒替代率的再生粗骨料混凝土进行单轴抗压试验和应力-应变试验,得出再生粗集料颗粒掺杂度对试验材料本构模型的影响,并深入研究再生粗集料颗粒掺杂度对于试块的抗压能力、弹性模量、峰值应力以及极限应变等的变化规律。试验结果表明：再生粗集料替代率为30%时,粉煤灰再生粗集料混凝土的抗压强度指标优于试验中其他替代参数;在再生粗集料替代率为20%的混凝土中掺入适量粉煤灰后,其峰值应变增加0.042、极限应变增加0.191,效果最为显著。根据试验结果拟合出再生粗集料混凝土本构模型,此本构关系对描述再生粗集料混凝土试块受压变化规律效果良好;通过对试验数据进行分析,得到再生粗集料混凝土本构参数与再生粗集料替代率的关系。     

关于最小耗能原理及其应用的新进展

综述了最小耗能原理及其应用方面取得的新进展.由文献[1]中所列举的参考文献可以看出,该文献提出的最小耗能原理以及它为研究材料的破坏理论、材料的本构关系理论和建立各类变分原理提供的新思路和新方法已被许多研究者所理解和接受,并在应用中取得了若干有意义的新成果.     

30t轴重浴盆式敞车车体非线性分析

利用ANSYS软件建立了30 t轴重浴盆式敞车车体的有限元模型,并基于材料非线性和几何非线性特性对车体进行了分析,得到了车体结构的Von Mises应力云图和结构响应曲线。分析结果表明,车体结构的应力-应变响应曲线满足材料的本构关系,在规定的纵向压缩载荷下不会发生屈曲失稳现象,满足AAR M—1001《货车设计制造规范》的要求。     

地下空腔倒塌分析

采用粘弹性损伤本构关系描述了有裂纹的岩石行为，分析了地下球形空腔倒塌过程。     

超弹性SMA唯象本构模型及其在震动控制中的应用

超弹性形状记忆合金(SMA)具有可恢复应变大、与其他基体耦合难度低以及耐腐蚀性能好等优点,是实施结构振(震)动控制的理想材料。为充分发挥超弹性SMA的减振(震)性能,必须寻找可准确描述其物理力学性能的本构模型。本文对Graesser-Cozzarelli(G-C)唯象本构模型进行拓展,通过在G-C模型中加入马氏体硬化项,描述超弹性SMA在大应变幅值工况下的应力-应变关系;设计一种具有自复位功能的位移放大型SMA减震装置,并将建立的超弹性SMA改进G-C唯象本构模型应用于该减震装置控制结构的动力时程分析。相关数值分析结果表明:改进G-C唯象本构模型形式简单、概念明确、参数容易得到,具有一定的工程应用价值,可为SMA基减震装置力学性能数值仿真及其在被动减震控制中的应用提供理论基础。     

基于分数阶微积分的Kelvin-Voigt流变模型

为研究岩土材料的应力、应变和时间的关系,基于分数阶微积分理论,定义含分数阶导数的力学元件(FC元件),推导FC元件的蠕变柔量和松弛模量.与牛顿体元件相比,FC元件能更好地反映流变问题的非线性渐变过程.借鉴经典元件组合模型的建模思路,用FC元件取代整数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型中的牛顿体元件,形成基于分数阶微积分的Kelvin-Voigt流变模型.应用离散化求Laplace逆变换的方法以及H-Fox函数,得出分数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型的本构方程、蠕变方程、松弛方程、蠕变柔量及松弛模量的解析表达式.采用整数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型、整数阶5参数开尔文流变模型和分数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型对试验数据拟合的结果表明,分数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型不但拟合精度高,能够克服整数阶微积分Kelvin-Voigt流变模型在蠕变初期及蠕变曲线拐点附近与试验数据不能很好吻合的弊端,而且能够在保证拟合精度的条件下,减少本构模型中的参数.     

民主德国的国际臥车

正 民主德国草利茲車辆工厂根据B型客車改造了一辆国际臥車,車体为輕型結构,纵梁采用20号輕型断面槽鋼,枕梁为52号鋼材組成的箱形梁,其它各部分均用38号結构鋼。本車地板为波形,厚1.25毫米;立柱、弦带及骨架均为乙型断面,厚3毫米;侧墙包板与車頂包板厚1.5毫米。地板、車頂、側墙与端墙均噴以消音剂,其內部填以絕热材料。     

钢纤维混凝土本构理论的研究,工程应用及发展

本文介绍了钢纤维混凝土本构关系的研究成果，介绍了钢纤维混凝土在国内外应用的概况，并展望了钢纤维混凝土的发展前景。     

横观各向同性岩体内时损伤本构模型研究

层状岩体一般视作横观各向同性体,其力学特性在不同的层面倾角下存在较大的差异。为了解决这一问题并研究层面倾角与力学特性之间的内在联系,引入横观各向同性体体积模量和剪切模量与层面倾角的函数关系式。从内时理论出发,通过内蕴时间的重新构造,在Helmholtz自由能中引入损伤变量,利用不可逆热力学的基本原理推导出横观各向同性岩体的内时损伤本构方程,并给出确定本构模型中各参数的方法。对该方程在单轴应力条件下进行求解、分析与验证。研究结果表明:该本构方程能很好地描述横观各向同性岩体在损伤发生前后的变形特点,并能有效地反映横观各向同性岩体的非线性和剪胀扩容等物理力学现象。     

方中空夹层钢管混凝土轴压构件的理论研究

在确定了钢材和混凝土本构关系模型的基础上,采用数值方法,对方中空夹层钢管混凝土轴压构件的荷载—变形关系曲线进行了计算,计算结果和试验结果吻合良好。