颗粒土的亚塑性-塑性本构模拟

颗粒土在低应力区与高应力区的力学响应有较大的差别.低应力区的材料响应具有很强的密度依赖性,而在高应力区,则有显著的颗粒破碎效应.论文基于颗粒土压缩变形特性,将与颗粒破碎引起的土体压缩性的显著增大当作材料的塑性屈服,采用一个塑性势来描述.以亚塑性模型作为基础模型,描述低应力区的力学响应.两者结合建立了一个亚塑性-塑性本构模型框架,用于描述颗粒土在较宽广应力范围内的应力应变关系.     

2011年全国塑性力学会议第一轮征文通知

经中国力学学会批准,由北京大学主办,清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学协办的全国塑性力学会议定于2011年10月中旬在北京龙庆峡风景区召开,具体时间安排见第二轮通知.本次会议旨在开展塑性力学理论、实验和应用方面的最新研究成果交流,研讨新的研究方向,特别是交叉领域的研究,以推动塑性力学理论、实验和数值方法研究的发展,促进塑性力学在各工程领域中的应用.会议还将邀请一批国内著名学者、专家前来报告塑性力学的最新进展.会议现在开始论文征稿工作、敬请广大塑性     

弹性/粘塑性线性硬化模型及有限元算法

1.粘塑性力学的本构方程粘塑性力学的近日研究说明它不仅可用于解决那种对变形率敏感的材料的力学问题,例如材料在高速载荷作用下的时滞现象问题,而且还适用于解决一般塑性力学、应力松弛、蠕变等问题.按照文的定义:弹性-粘塑性,材料在其弹性及塑性阶段均出现粘滞现象;弹性/粘塑性,材料仅在其塑     

超塑性变形晶界效应研究综述

自1934年超塑性现象被发现, 一直以其特殊的塑性变形机制而备受关注.本文以对超塑性变形晶界研究为主线, 从力学角度总结了近年来研究成果. 包括: 基于晶界拓扑构造、统计规律以及能量耗散的力学模型; 论述了由孔洞损伤导致的超塑性沿晶破坏、晶界结构演化与宏观率敏感性之间的关系; 列举了考虑晶界效应的典型超塑性数值模型; 总结并讨论了晶界滑移定量表征的重要实验手段, 指出超塑性研究中需进一步拓展的领域: 多尺度耦合的超塑性力学、材料制备及组合工艺中利用超塑性.      

不同细料含量土石混合料塑性行为离散元模拟

土石混合料是指由大粒径的块石和作为填充成分的细粒土组成的二元混合料, 其塑性行为与细料含量密切相关. 目前对细粒含量如何影响土石混合料塑性行为及其细观机制的研究尚不充分, 为此本文开展了不同细料含量土石混合料的二维离散元数值模拟, 基于二阶功失稳准则与细观力学理论, 探究了细料含量对石料骨架土石混合料失稳特性与非关联流动特性的影响, 并揭示了细料含量影响土石混合料塑性力学行为的细观机制. 研究结果表明, 细颗粒可通过限制集合体塑性变形从而起到促进集合体整体稳定的作用; 细颗粒控制颗粒集合体塑性变形的方向(即塑性势面法方向), 随着细料含量增大, 土石混合料的塑性势面法方向和屈服面法方向之间的夹角减小, 非关联流动性减弱, 材料分岔失稳区域变窄; 尽管加入到石颗粒中的部分细颗粒与石颗粒共同承担骨架作用, 但是细颗粒的加入不影响颗粒集合体的力学状态, 不改变材料屈服面法方向. 相关研究结果可为建立考虑细料含量的土石混合料弹塑性本构模型提供理论依据.      

超塑拉伸时缩颈的粘塑性力学分析及变速拉伸

本文基于“粘塑性流动理论”,求解了金属超塑性拉伸变形时粘塑性流动的力学平衡方程.得出了缩颈部位金属流动速度的解析式;从而应用应变速率敏感时塑性变形的稳定流动判据,对超塑性拉伸过程中的缩颈游动进行了力学分析.并用此理论解释了近几年发现的超塑性变速拉伸时延伸率显著增加的现象,试图为超塑性的进一步开发和应用提供新的启示,从能量的观点对超塑性变形行为进行新的解释.     

第三次全国塑性力学学术交流会召开

第三次全国塑性力学学术交流会于1990年5月在南京召开.来自全国16个省市自治区33个大专院校,科研机构和工厂企业的教师、科技人员共64人出席会议.中国力学学会塑性力学专业组组长余同希教授主持会议并致开幕词.中国力学会副理事长王仁教授、江苏省力学学会理事长徐芝纶教授和河海大学副校长姜弘道教授出席了开幕式并讲了话.     

第三次全国塑性力学学术交流会召开

<正> 第三次全国塑性力学学术交流会于1990年5月在南京召开.来自全国16个省市自治区33个大专院校,科研机构和工厂企业的教师、科技人员共64人出席会议.中国力学学会塑性力学专业组组长余同希教授主持会议并致开幕词.中国力学会副理事长王仁教授、江苏省力学学会理事长徐芝纶教授和河海大学副校长姜弘道教授出席了开幕式并讲了话.     

《塑性力学引论》评介

由王仁、黄文彬撰著的《塑性力学引论》是一本力学专业本科大学生的教材。全书共分八章,廿一万字,北京大学出版社出版。《塑性力学引论》是王仁等教授从1957年起开始筹稿,集多年的丰富教学经验写成的。该书取材深浅适度,符合力学专业教学的要求。其主要特点为: 1.从简单的物理概念入手,由浅入深,循序渐进。塑性力学与弹性力学相比,塑性力学在数学处理与物理概念上比弹性力学复杂得多。正如著者在前言中所述,以往学生在学习塑性力学时,一开始便感到"倾盆 ...     

超载下桩锚支护基坑安全系数的计算分析

假设桩锚支护下基坑土体塑性变形破坏机构以及满足边界条件的合理机 动场，而不是传统方法中那样将土体离散为许多相对运动的刚性块. 运用土塑性力学中 极限分析法的上限定理从能量功率角度探讨了超载下桩锚支护基坑竖直边坡安全系数的计算 方法. 并以一工程为例，用FLAC数值分析软件的模拟结果对该方法进行了验证.     

对挡土墙上主动土压力的再研究

基于土的塑性及极限分析理论,并结合墙后土体的三维破坏模式,对墙背倾斜、粗糙和墙后填土倾斜的一般情况,本文推出了较为完整的计算挡土墙上主动土压力上限解的表达式,探讨了挡土墙上主动上压力随墙长高比的变化规律．     

岩土中弹塑性渗透固结问题的参变量变分原理

本文给出渗透固结过程的参变量变分原理,可以用来处理岩土弹塑性渗透固结问题,并不受 Drucker 假设的限制,对于关连或非关连塑性流动情形皆可。     

风干含水量W65用作膨胀土判别分类指标的可行性研究

本文针对膨胀土的判别分类指标存在的一些问题,提出一种新指标--风干含水量W65.文中详细研究了它的测试方法,它与膨胀土的物理化学活性,物性指标及自由膨胀率δef等的关系。结果表明,W65能很好反映膨胀土的矿物组成或物理化学活性特征,而δef或WL则更能反映土的粒度组成或分散性特征。最后,在继承δef的判别分类成果基础上,考虑到塑性图的优点,建议采用W65-WL判别分类图。该图能区分膨胀土与典型红粘土,较单一指标判分膨胀土更合理适用。     

基于土质边坡塑性极限分析条分法的可靠度计算方法研究

从土塑性极限分析上限定理出发,以土质边坡塑性极限分析条分法为基础,在引入可靠性分析方法(JC法)后,建立了土质边坡塑性极限分析条分法可靠度极限状态方程,并推导得到了塑性极限分析条分法可靠度计算公式。这种方法实现了定值计算向不确定性计算的转变,同时可靠度指标β的计算结果具有概率的意义。     

Fractional plasticity for over-consolidated soft soil

The stress–strain response of over-consolidated soft soil, e.g., clay, is dependent on its pre-consolidation history and material state. In this study, a state-dependent constitutive model for over-consolidated soft soils is proposed by extending the fractional plasticity originally developed for granular soil. The state-dependent stress-dilatancy and peak failure behaviour of over-consolidated soft soil are analytically captured through stress-fractional gradient of the current yielding surface. In addition, a reference yielding surface describing the pre-consolidation history of soft soil is proposed. A combined hardening rule expressed as a function of both the incremental plastic volumetric and shear strains is suggested. To validate the proposed model, a series of drained and undrained test results of different soft soils with a wide range of over-consolidation ratios are simulated and compared. It is found that without using additional plastic potentials and state parameters, the developed fractional model can capture the state-dependent hardening and softening responses of soft soils subjected to different over-consolidation states.

     

基于遗传算法和层叠模型的软土流变模型辨识

利用层叠模型编程方便的优点,采用层叠模型来考虑软土的粘弹塑性,研制了基于层叠模型的软土流变计算程序OMFEM;在此基础上,采用遗传算法来全局搜索软土流变参数,将软土流变层叠模型的计算程序OMFEM和遗传算法有机结合,编制了基于遗传算法和层叠模型的软土流变模型的辨识程序GAIOM,并最终实现了对软土流变模型和模型参数的辨识。工程实例证实了采用遗传算法和层叠模型来辨识软土流变模型的有效性。     

Numerical simulation of a fluid-saturated soil under a dynamically loaded pile

The behaviour of the soil under a dynamically loaded pile toe is studied. The soil is modelled as a fluid saturated porous continuum. The constitutive behaviour of the solid skeleton is described by the elasto-plastic model of Drücker-Prager. The wave propagation is simulated with a dynamical finite-element program.A two-phase model of soil gives useful information about effective stress and pore pressure in the soil. In saturated soil the main wave under the pile toe propagates more downards than in dry soil, due to the higher compressional stiffness in saturated soil. The plastic zone under the pile toe propagates with the velocity of the fast compressional wave. The pore fluid influences the plasticity strongly and can be expected to affect pile driving too.The distribution of effective stress and pore pressure under the pile toe depends on the permeability of the soil and cannot be calculated uniquely from a single-phase calculation. Therefore, a nonlinear soil cannot be modelled correctly as a conventional single-phase material.     

On the structure of the theory of viscoplasticity

In various formulations of plasticity, there is evident a structure embracing several features, including inviscidity, a yield condition, and a constitutive inequality. By means of these features the constitutive equations of plasticity are derived. In the present paper we introduce a viscoplastic counterpart of the constitutive inequality of plasticity, and we consider its physical significance. We also present a theory of viscoplasticity having a structure similar to that of plasticity and its relation with the Hohenemser-Prager prototype of viscoplastic constitutive relations is considered.     

A mathematical model for spatial motion of tracked vehicles on soft ground

A mathematical model which predicts spatial motion of tracked vehicles on non-level terrain has been developed. The motion of the vehicle is represented by three translational and three rotational degrees of freedom. In order to incorporate the inelastic deformation of soil, a soil-track interaction model is introduced; this constitutive model relates the traction exerted on the track by soil to the slip velocity and sinkage of the track. The model is based upon available soil plasticity theories and furnishes mechanics-based interpretation of Bekker's empirical relations. For planar motion the proposed model reduces to the existing equations of motion by introducing kinematic constraints on the vertical translation, pitching and rolling degrees-of-freedom.