脆（弹）性损伤本构的统一模型

基于连续介质损伤力学，本文提出了脆（弹）性损伤本构的统一模型。该模型从能量的角度来定义各向异性损伤张量，并采用能量等效假设来推导各向异性脆（弹）性损伤的本构方程。新模型可退化到Ｌｅｍａｉｔｒｅ的各向同性损伤模型。     

平面桁架结构损伤的探测,定位和评估

利用参数和识别技术描述了对平面桁架结构损伤的探测，定位与评估的一个新算法。这一概念始于精确“健康”模型，利用动力响应数据周期地更新这一“健康”模型，当损伤发生时，用一个识别算法，以动力响应数据构造出一个桁架损伤模型，由此比较损伤模型与健康模型的参数和，从而探测，定位及评估损伤的程度。     

用铰接板(梁)法计算有损伤桥梁的横向分布系数

给出分析有损伤桥梁荷载横向分布系数计算的铰接板(梁)法模型和一般方程，讨论了不同损伤位置和损伤程度对横向分布系数的影响，并针对某病桥的实测数据，运用遗传算法对损伤位置与程度进行识别，其模型计算的横向分布系数与实际情况吻合，表明此模型和方法是可行的．     

疲劳损伤的非线性累积模型及其应用

通过定义单个载荷循环所造成的疲劳损伤量，给出了一个适合于对过程进行模拟分析的非线性疲劳损伤累积模型，通过对多级载荷下的疲劳寿命分析结果与实验数据的比较，证明该损伤模型能够正确反映载荷次序效应等疲劳累积损伤规律，作为该模型的应用，本文采用计算机仿真方法进行了随机载荷作用下的起重机焊接箱形梁的疲劳寿命分析。     

局部蠕变损伤的细观定义与量测

研究了CH169高温合金蠕度损伤的非均匀性。通过蠕变损伤的金相微观分析,定义 了空洞损伤变量和显微硬度损伤变量,给出了两种变量间的关系式,按提出的细观蠕 度损伤定义建立了单轴局部蝠变损伤模型,分析表明,新模型有较好的预测能力。      

初始损伤对焊接节点疲劳性能的影响

为研究焊接节点的初始损伤对疲劳寿命和损伤演化的影响规律,从损伤力学角度引入了基于裂纹尺寸的损伤变量,介绍了两种常用的疲劳损伤演化模型:Chaboche模型和Lemaitre模型,并分别基于两种演化方程探讨了初始损伤对疲劳寿命和损伤变量的影响,提出了基于初始损伤疲劳寿命折减系数的概念. 以非承载角焊缝焊接节点为例得到了焊接节点在不同初始损伤情况下的疲劳寿命折减系数和疲劳损伤曲线.结果表明:当初始损伤分别小于0.055和0.002时,在Chaboche模型和Lemaitre模型中可以忽略其对疲劳寿命的影响,Lemaitre模型比Chaboche模型对初始损伤的影响更为敏感,推荐采用Chaboche模型来描述焊接节点的疲劳损伤演化.      

钢筋混凝土及劲性钢筋混凝土构件的累积损伤模型

本文在阐述损伤值概念的基础上，提出了一种适用于钢筋混凝土（简称ＲＣ）和劲性钢筋混凝土（简称ＳＲＣ）构件的累积损伤模型。该模型综合考虑了大变形幅值以及荷载循环所引起的损伤，比较准确的地定量描述了构件在低周反复荷载作用下损伤过程。     

钢筋混凝土构件损伤模型

根据文献「４」中１０根钢筋混凝土柱的单调、单向往复、双向往复循环加载试验基础，推导改进了文献「１」中钢筋混凝土构件的单轴损伤模型，并建立了双轴累积损伤模型，该模型在一定程度上综合考虑了大变形幅值和变形幅值的循环效应对构件损伤的影响，有较广的适用范围，且简便易行，既可进行确定性振动分析，又可进行随机振动分析。     

SBS改性沥青混合料损伤模型分析

通过SBS改性沥青混合料的单轴拉伸试验,分析了粘弹性模型与损伤模型的特性,并耦合成粘弹性连续损伤模型;从能量的角度考虑了SBS改性沥青混合料的疲劳损伤特性和损伤效应,并建立了一种与拉伸应变水平相关的疲劳损伤模型。模型与试验吻合较好,可预测不同拉伸应变水平下SBS改性沥青混合料的疲劳寿命。     

圆轴扭转的蠕变损伤

采用非耦合模型，对圆轴扭转的蠕变损伤过程进行研究，推求了其损伤的潜破损时间和破损时间。     

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。     

多级载荷谱下的低周疲劳损伤演变方程及寿命估算

付加拿大Bui一Quoc教授提出的连续损伤法进行了讨论,并衬低周疲劳下的损伤演变方程重新进行了推导和修正。修正后的损伤演变方程适用于多级载荷谱下的低周疲劳寿命估算,而不必引入所谓的变载时的“交互作用影响参数”。修改后的模型不仅思路更加明确,而且在应用上也更加方便了。 本文用文献〔1〕中提供的304不转钢分别在三级、五级递增以及递减疲劳载荷谱下的实验结果进行了验证。结果表明,修改后的损伤演变方程能较好地预测多级载荷谱下的材料刹余寿命。      

考虑混凝土损伤演化的钢筋混凝土梁寿命分析

为了建立能方便于工程应用并能够反映钢筋混凝土梁寿命衰减机理的钢筋混凝土梁寿命分析模型,文章研究了混凝土收缩以及荷载长期效应对结构损伤演化和服役寿命的影响,重点考虑了混凝土的损伤演化过程与拉伸区的拉应力对寿命的影响,对现有的钢筋混凝土梁的挠度计算公式进行修正,建立了新型的钢筋混凝土梁的挠度计算公式.在该挠度计算公式的基础上,获得了钢筋混凝土梁的寿命分析模型,该寿命分析模型以《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）规定的桥梁长期挠度限值作为钢筋混凝土梁无法安全服役的限值.研究结果表明：文中修正的钢筋混凝土梁挠度计算公式能够较准确地计算钢筋混凝土梁在长期服役荷载下的任意时刻的挠度值,所建立的钢筋混凝土梁的寿命分析模型能方便地得到梁的安全服役寿命,并具有一定程度的可靠性.     

基于频率测量的高层建筑地震作用损伤分析

为寻找一种更有效的地震引起的高层建筑损伤识别方法,在前人研究的基础上,根据地震作用下高层建筑结构自振频率的变化规律,提出了一种新的损伤模型.该损伤模型考虑了高阶振型、振型参与系数、结构形式和结构自振频率测试方法等影响因素.利用所提出的损伤模型对2个高层混凝土结构模型模拟地震振动台试验数据进行了分析,结果表明,该损伤模型与试验现象基本吻合.     

Comparison of GTN damage models for sheet metal forming

The Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN) damage model was developed basing on anisotropic yield criterion to predict the damage evolution for anisotropic voided ductile materials.Hill's quadratic anisotropic yield criterion(1948) and Barlat's 3-component anisotropic yield criterion(1989) were used to describe the anisotropy of the matrix.User defined subroutines were developed using the above models.Taking the benchmark of NUMISHEET'93 square cup deep drawing as an example, the effect of matrix plastic anisotropy on a ductile material was studied.The predicted result by Barlat'89-GTN model has a better agreement with the experimental data than that by Hill'48-GTN and the original GTN model.     

混凝土在持续荷载下的强度

通过比较混凝土在持续荷载的损伤与疲劳损伤的联系,假定在持续荷载下混凝土的损伤速率和应变增长速率成正比;分析了混凝土在持续荷载下的变形行为和损伤机理,及混凝土在不同荷载历史情况下的破坏边界面;建立了荷载水平和临界损伤应变之间的关系;研究了不同荷载水平下混凝土的真实强度以及不同强度混凝土在持续荷载下的性能。与试验结果对比,建立的模型可以较好地反映混凝土在持续荷载下的性能。     

沥青混合料蠕变损伤模型与损伤演化

为定量描述沥青混合料的蠕变特性,考虑沥青混合料在整个蠕变过程中同时存在蠕变硬化机制和蠕变损伤劣化机制,基于分数阶微积分理论,发展了一种相对简单的分数阶蠕变损伤模型,用分数阶Maxwell模型来描述蠕变硬化机制,用损伤应变来表示蠕变损伤劣化机制,并从统计学角度推导出沥青混合料的损伤演化方程;对AC-13沥青混合料进行了不同应力水平(0.179、0.358、0.448、0.537和0.716 MPa)下的单轴压缩蠕变试验,通过Levenberg-Marquardt优化算法进行了非线性拟合,确定了不同应力水平下分数阶蠕变损伤模型的参数与损伤演化曲线;为构建不同应力水平下统一的损伤演化模型,提出了一种统计量化沥青混合料损伤演化的方法,建立了蠕变损伤与损伤应变之间的演化关系。研究结果表明:在不同应力水平下,提出的分数阶蠕变损伤模型与试验结果的判定系数均不小于0.995,适用于描述包括衰减蠕变阶段、稳定蠕变阶段和加速蠕变阶段的整个蠕变过程;在衰减蠕变阶段,不同应力水平下沥青混合料的损伤都小于1.0×10-3,相对于蠕变破坏时的损伤0.8可以忽略不计,而进入稳定蠕变阶段以后,损伤逐渐增大;当沥青混合料的蠕变应力超过一定值时会发生蠕变破坏,其流值时间取决于所施加的应力水平;用二参数Weibull分布函数拟合所得的蠕变损伤与损伤应变之间演化关系的判定系数为0.992,说明可以建立不同应力水平下的统一损伤演化模型,且其参数只与材料性能和温度有关,与施加应力大小无关。      

箱涵裂缝形成机理的三维损伤有限元分析(1)

笔者尝试实现损伤理论与有限元的结合(损伤有限元),并运用于对整体结构的损伤进行分析衡量.为此,以应变为损伤变量定义了新的内变量-损伤度,并在此基础上修正了J.Mazars的本构方程建立新的损伤本构方程.进而形成一种用于结构整体的强度校核方法.将这一方法运用于重庆市沙滨路排污管道试验段砼箱涵的裂缝形成的损伤机理分析和强度校核,实践证明是可行的.本方法的发展对损伤力学运用于工程实际具有重要意义.     

基于Drucker-Prager准则的岩石损伤本构模型

为解决用对数变换再线性拟合的方法求岩石损伤本构方程参数计算过程复杂、不利于计算机编程的问题,引入岩石应力-应变曲线特征参量,并考虑岩石应力-应变曲线的极值条件,给出了模型参数的解析式,从而建立了新的岩石损伤本构模型.通过与砂岩试件三轴压缩试验结果比较,证明所建立的模型可以很好地反映岩石的应力-应变关系.通过对参数m和F0的讨论,认为m和F0分别代表了岩石的脆性和强度,而弹性模量是参数m和F0的共同反映.