反映混凝土单边效应的弹塑性损伤本构模型及应用

为了尽可能有效和准确地描述混凝土材料的非线性力学特性,在研究国内外混凝土损伤本构模型的基础上,基于连续介质损伤力学和不可逆热力学的理论框架,采用统一强度理论作为屈服破坏准则,分别定义拉、压双标量损伤来考虑材料的拉、压迥异特性,同时引入反向加载影响因子以修正拉压交替循环加载时材料的单边效应,以及多轴应力状态下拉、压损伤累积的相互影响,最终采用显式积分算法建立了一种改进的混凝土弹塑性损伤本构模型.不同素混凝土加载试验模拟结果初步验证了建议模型的有效性,而通过对含I型裂缝的混凝土简支梁试验进行数值分析,结果表明,所得的荷载 挠度曲线与试验结果吻合良好,进一步检验了模型应用于结构非线性分析的有效性.     

混凝土材料的粘塑性损伤本构模型

基于不可逆热力学,引入运动硬化、等向硬化和损伤内变量,构造了相应的自由能函数和流动势函数,推导出了混凝土材料的粘塑性损伤本构模型．数值模拟的结果表明,该模型能够避开屈服面和破坏准则的基本假设来描述混凝土材料的以下特性:压缩载荷作用下的体积膨胀现象;应变率敏感性;峰值后由损伤和破坏引起的应力软化和刚度退化现象A·D2由于此模型避开了根据各种变形阶段选择与其相应的本构模型的繁琐计算,因此更便于纳入复杂工况下应力分析有限元程序中．     

三轴压缩下岩石/混凝土的三维细观损伤模型

考虑三轴压应力作用下的无限大体深埋椭圆形裂纹的变形场,给出了闭合椭圆形微裂纹的能量释放率.采用能量平衡方法分析了闭合椭圆形微裂纹的扩展条件,得到了代表性体积单元中具有任意空间取向的单个闭合椭圆形微裂纹及其扩展引起的附加柔度张量.分析了闭合椭圆形微裂纹的偏折扩展,得到了微裂纹偏折扩展引起的附加柔度张量.采用Taylor方法考虑微裂纹系统对代表性体积单元变形的影响,引入概率密度函数,得到了三轴压缩下岩石/混凝土的三维细观损伤模型.分析了混凝土的单轴压缩特性,结果表明该模型能够很好地描述实验现象.     

单轴作用下岩土材料的双重介质本构模型

基于弹塑性力学和损伤力学理论,将岩土材料视为孔隙-裂隙双重介质,假设孔隙介质不发生损伤,而裂隙介质随应变的增加发生损伤,建立了单轴作用下岩土类材料的双重介质本构模型隐式表达式,并利用Newton迭代法得出了材料的全程应力-应变曲线．分析结果表明,岩土材料中裂隙空间展布的多态性（均匀展布、集中展布和随机展布）是岩土材料本构关系千变万化的根本原因．由于双重介质本构模型将岩土材料的弹性主体（孔隙介质部分）和损伤主体（裂隙介质部分）分化开来,对于研究岩土或含损伤材料的破坏具有实用价值和理论意义．     

基于模型缩聚的结构损伤统计识别

提出了一种基于有限元模型缩聚技术的结构损伤统计识别方法,该方法仅需要少量传感器的测量数据.首先基于模型缩聚技术建立确定性的损伤识别过程,然后利用摄动法将概率过程融入确定性的损伤识别中,从而得到了一种基于概率统计的结构损伤识别方法.该方法通过计算未知参数(如损伤构件的弹性特征)对于测量噪声的一阶与二阶偏导数,来得到这些未知参数的均值与协方差矩阵.文中不仅阐述了该方法的理论推导过程,而且通过一个门式框架的数值仿真研究,并结合Monte Carlo数值模拟技术验证了该文方法的正确性.     

用于应变局部化行为分析的弹塑性损伤耦合本构研究

在已有的损伤塑性耦合本构模型基础上,进行了本构意义上的参数辨识,对不同参数取值时的材料行为进行了数值模拟,并对损伤演化律提出了改进措施．应用改进了的模型,在结构意义上进行了数值检验,模拟了简单试件拉伸时的变形局部化．数值结果表明这一理论模型有更好的数值稳定性,能较为准确地模拟金属韧性断裂的变形局部化现象．     

An Improved Solow—Swan Model

§1.　IntroductionThetheoryofeconomicgrowthisanimportanttopicinMacroeconomics.Afterador-mancynearlytwodecades,thestudyofeconomicgrowthbecamevigorousagaininthemid-1980s.TheSolow-Swanmodel[1]isoneofthemostusedinthisfield.Thismodelhasarousedmanyresearchersinterestintherecentyears.N.G.Manki,etal(1992)[2]appliedthismodeltoexaminewhetheritisconsistentwiththeinternationalvariationinthestandardofliving.W.Easterly(1993)[3]gavearevisedSolow-SwanmodelbyintroducingtheCESproductionfunction.Inthepaper…     

复合材料层合板低速冲击后压缩的损伤累积模型

为了分析复合材料层合板低速冲击后的压缩性能,首先用三维动态有限元素法对两种层合板进行了低速冲击损伤模拟计算,以此作为冲击后压缩（CAI）层合板的初始损伤,然后用三维静态有限元对含损伤的层合板进行压缩破坏模拟和剩余强度计算,从而实现了层合板从冲击损伤到压缩破坏损伤全过程的模拟．结果表明,损伤投影面积和CAI强度的计算值与试验结果有较好的一致性．     

An Optimal Trading Rule Under a Switchable Mean-Reversion Model

This work provides an optimal trading rule that allows buying and selling an asset sequentially over time. The asset price follows a switchable mean-reversion model with a Markovian jump. Such a model can be applied to assets with a “staircase” price behavior and yet is simple enough to allow an analytic solution. The objective is to determine a sequence of trading times to maximize an overall return. The corresponding value functions are characterized by a set of quasi-variational inequalities. A closed-form solution is obtained under suitable conditions. The sequence of trading times can be given in terms of a set of threshold levels. Finally, numerical examples are given to demonstrate the results.     

昆虫翼拍动中受载变形的粘弹性本构模型

昆虫翼拍动受载时发生被动变形,被看作为有助于改善飞行性能的机制之一．决定这种被动变形大小的一个关键因素是昆虫翼的材料本构关系,至今缺乏研究．基于蜻蜓翼(离体)的应力松弛实验和模型翼拍动时受载变形的有限元数值分析,揭示了粘弹性本构关系是昆虫翼材料性能的合理描述,并研究了粘弹性参数对被动变形的影响．     

高温作用下混凝土热-水-力耦合损伤分析模型

以混合物理论为基础建立了高温作用下混凝土的热-水-力耦合损伤分析模型．将混凝土视为由固体骨架、液态水、水蒸气、干燥气体和溶解气体共5种组分构成的混合物,模型的宏观平衡方程包括各组分的质量守恒方程、整体的能量守恒方程及动量守恒方程,模型所需的状态方程及本构关系全部给出,最后给出基于4个主要参数（固体骨架位移、气压力、毛细压力和温度）的控制方程．模型考虑了混凝土在高温作用下,水分的蒸发与冷凝、胶结材料的水化及脱水、溶解气的溶解与挥发等相变过程;从材料变形破坏过程中能量耗散特征入手,基于Lemaitre应变等价性假说和能量守恒原理得到力学损伤演化方程,并考虑了高温引起的热损伤对材料力学性能及力学损伤演化规律的影响,建立了热-力耦合损伤本构模型．     

混凝土轴拉加卸载随机损伤模型的建立与试验验证

为了分析及深入探讨混凝土在受拉加载及卸载情况下的力学特性,基于随机损伤本构关系提出了一种混凝土轴拉加卸载模型,推导出了混凝土加卸载的应力 应变关系表达式.为了印证理论表达式,进行了混凝土轴向拉伸及加卸载的试验研究,测得了混凝土的材料参数及其相应的轴拉加卸载应力-应变曲线.结合模型的计算结果,对混凝土的轴拉加卸载试验结果进行了对比分析,结果表明:混凝土轴拉加卸载模型能够预测混凝土的极限强度,同时能描述混凝土的强度软化、加载过程中的弹模折减及卸载后的塑性变形.     

岩土材料弹塑性正交异性损伤耦合本构理论

在不可逆热力学框架内建立了岩土材料的正交异性损伤塑性耦合宏观唯象本构理论。主要结果有：1）给出了耦合的塑性和损伤的演化律;2）从对含裂纹单元的细观分析入手,通过均匀化（Homogenization）处理,将损伤引入到Mohr-Coulomb条件下,模型同时考虑了损伤对剪切强度及摩擦角的影响,扩容现象则通过损伤应变来计算。     

对西蒙斯模型的改进及其估计量

针对属性特征的敏感性问题的西蒙斯模型提出了改进方法 ,包括随机方法和确定方法 .讨论了其估计量相应的统计性质及两种方法的适用范围 ,结论表明改进方法的统计性质优于西蒙斯模型 .     

On a Replacement Problem of a Cumulative Damage Model

Items are assumed to fail only by degradation. An appropriate stochastic model of such items is a cumulative process in which an item can fail only when the total amount of damage exceeds a prespecified failure level. This paper introduces a replacement policy in which an item is replaced at a certain level of damage before failure or at failure, whichever occurs first. The optimum replacement level of damage which will minimize the total expected cost per unit of time for an infinite time span is obtained. A numerical example is also presented. The total expected cost for a finite time span is also discussed.     

CE模型下Weibull分布序加试验的Bayes分析

序进应力加速寿命试验是一种最为有效而经济的寿命试验方法,随着其理论的日趋成熟,在实践中开始得到应用和推广．本文给出了逆幂律模型下Weilbull分布定时和定数场合序进应力加速寿命试验的一种Bayes统计分析,并利用Gibbs抽样方法解决了分布的形状参数取为连续先验时各参数的Bayes估计．这种先验意义更明确,实例表明这是一种非常有效的方法．     

Fatigue Life Estimation for Layered Composites Under a Plane Stress State with the Use of a Nonlinear Fatigue Damage Accumulation Model

Mechanics of Composite Materials - A new fatigue failure criterion to predict the fatigue life of layered composites under a plane stress state is presented. The criterion is based on a nonlinear...     

双重孔隙渗流作用井眼围岩损伤力学模型研究

考虑双重介质建立了井眼围岩力学模型,考虑井眼围岩岩体为孔隙、裂缝双重介质,将围岩区域分为破坏区、损伤区和弹性区,建立双重介质渗流作用下的井壁围岩不同区域的损伤力学计算模型和井眼损伤区域的计算方法,计算结果表明理论计算模型与有限元模拟结果吻合较好.     

Determination of a Constitutive Friction Law Using an Elastic-Plastic Half-Space Model

Friction influences metal forming processes both in economic and technical terms. A precise understanding of friction is inevitable as friction restricts the potential of the product design. Friction depends on the occurring contact loads which is especially true for sheet-bulk metal forming (SBMF) as the incorporated contact loads appear in a very broad range. Numerical simulations, which are verified experimentally, are carried out to analyse contact interactions which typically appear in SBMF. On the one hand the multi-scale character of rough surfaces requires a very fine resolution of the contact area, on the other hand a large contact area is necessary to be representative. A half-space model is chosen for the contact analysis, because it only depends on the two-dimensional surface boundary which consumes less computing capacity than the finite element method (FEM) with its three-dimensional volume approach for the same surface resolution and area. The outcome is a constitutive friction law (CFL) consisting of two equations. The law is implemented into the framework of FEM to see the impact in a typical SBMF-process which aims to form metal sheet into cups with integrated gearing teeth. (© 2015 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)