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相似文献
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1.
飞机复合材料层压板结构中的广义强度准则   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过对经典复合材料结构强度理论和准则在层压板上的适用性计算和试验对比研究,指出了在层压板上采用经典强度理论所得计算结果与试验结果的差异。并分析了产生这种差异的原因,主要是经典强度准则表达武中采用的无拉剪耦合假设和层与层之间理想粘接假设,只适用于单层板或正交各向异性板。本文提出了一种广义强度准则的思想,其核心是放松正交各向异性约束条件和通过试验测定强度参数,而在实际飞机结构中的准正交各向异性层压板结构设计上仍可使用经典层压板强度准则。  相似文献   

2.
基于有限差分强度折减法的略阳电厂边坡稳定性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
王贵荣  韩飞 《力学学报》2007,15(3):346-349
将强度折减理论应用于边坡稳定性分析中,借助FLAC/SLOPE有限差分分析程序,选择弹塑性Mohr-Coulomb模型及其破坏准则,以大唐略阳电厂边坡作为工程实例,分析了该边坡的稳定性,并与传统的Bishop法、Janbu法等方法计算所得边坡稳定系数进行了对比分析。结果表明,有限差分强度折减法能更加真实地反映边坡的实际情况,求得的边坡稳定系数更接近边坡的实际稳定状态,显示出其在边坡稳定性分析中的一定优势。  相似文献   

3.
万征  孟达 《力学学报》2020,52(5):1519-1537
岩土材料通常呈现出成层水平分布特点, 即可将其视为横观各向同性材料, 横观各向同性对于岩土材料的变形以及强度值都会产生显著的影响. 基于已提出的t强度准则, t强度准则是基于各向同性单元体中存在有效滑移面来构建的, 并根据该空间有效滑移面上主剪应力与主法向应力的比值达到一定阈值为破坏条件. 在空间中存在有效滑移面与物理沉积面, 基于上述两个面在空间的位置关系, 用两面夹角作为表征横观各向同性对剪切强度影响程度的参量, 并假定当该夹角值越大, 则各向异性对强度贡献程度越大, 对应更大的应力比强度值, 反之, 则对应更小的应力比强度值. 基于上述思路并类比将其推广为正交三维各向异性准则, 基于三维各向异性材料的三维沉积面, 提出了三维特征沉积面的概念, 并基于空间滑移面与三维特征沉积面之间的夹角作为度量各向异性程度的变量, 提出了基于两面角作为参量考虑原生各向异性的应力比强度公式, 并利用该应力比强度公式来修正已提出的t强度准则, 最终建立了考虑各向异性影响的t准则公式. 在上述准则基础上, 考虑将各向异性应力空间转换为各向同性应力空间的思路, 在各向异性t准则基础上, 推导得到了基于各向异性强度t准则的变换应力公式, 利用变换应力公式可以将传统的以p, q为变量的各向同性本构模型转变为可考虑各向异性的三维本构模型. 通过对岩土材料的强度以及真三轴条件下的应力应变关系试验数据预测, 验证了所提的各向异性t准则及其变换应力公式的有效性及适用性.   相似文献   

4.
香港大屿山残坡积土的残余强度试验研究   总被引:9,自引:0,他引:9  
粘性土的残余强度是边坡稳定性评价、桩基与土的相互作用机理研究及填土边坡设计中的重要参数。本文在综述大量文献的基础上,结合香港大屿山火山岩风化残坡积土的残余强度试验研究,分析了残余强度的测试方法和影响残余强度的因素。研究结果表明,残余强度与有效法向应力间具有明显的非线性关系;与单剪测试结果相比,多级剪测试结果明显偏高。  相似文献   

5.
抽象出凹边坡的几何模型,采用量纲分析的方法,给出凹边坡几何参数和物理力学参数对边坡稳定系数的影响通式.在FLAC定义的边坡稳定系数意义下,经过数万次计算,采用二次回归的方法,确定了通式中的影响指数,形成经验公式.结果表明,受Mohr-Coulomb和拉应力两个强度准则控制的材料,形成的凹边坡的稳定性受无量纲粘聚力、边坡角、内摩擦角的控制.凹形边坡有利于边坡的稳定,边坡稳定性与岩土的抗拉强度关系不大.这一稳定系数公式对于形状规则均匀性好且符合Mohr-Coulomb破坏准则的凹边坡可以给出精度高的估计.对于其它边坡的稳定性评价还需要做有针对性的工作.  相似文献   

6.
李治广   董昕   马健 《力学学报》2009,17(4):569-573
岩质边坡结构面抗剪强度是分析边坡稳定性的重要参数。反分析法是视滑坡将要滑动而尚未滑动的瞬间为极限平衡状态,求解滑动面抗剪强度的一种方法,相对于室内实验和原位测试具有成本低的特点,但其普适性较差,对反分析法的应用条件进行研究对该方法在边坡工程中的准确应用具有重要意义。本文用反分析和室内试验两种方法确定西柏坡纪念馆不稳定斜坡结构面抗剪强度,发现对于单滑动面岩质顺层滑坡,直接采用滑坡断面进行反分析获得的结构面抗剪强度与室内试验结果相近,可用于评价同一结构面边坡的稳定性。  相似文献   

7.
万征  宋琛琛  赵晓光 《力学学报》2018,50(5):1168-1184
考虑岩土介质在自然形成过程中产生的原生各向异性性质,将其简化为一种横观各向同性岩土材料.基于已提出的a强度准则,根据沉积面与有效滑移面在物理空间中位置的相互关系,采用两面的空间夹角作为度量岩土材料原生各向异性在加载条件下发挥强度作用的影响变量.并根据有效滑移面的物理概念,当沉积面与有效滑移面夹角越大,则摩擦特性潜力发挥的越充分,此时对应更高的强度应力比,反之则对应越小的强度应力比.基于上述思想,建立了考虑原生各向异性的强度应力比公式,将其用于修正a准则,进而得到了横观各向同性a准则公式.采用上述横观各向同性a准则公式向各向同性Von-Mises准则公式转换的变换思路,在横观各向同性a准则公式基础上,推导得到了变换应力公式,该公式可由横观各向同性应力空间转变为各向同性应力空间,利用所提出的变换应力方法,可方便的将传统的在偏平面上以Von-Mises准则为基础的二维模型转换为可考虑原生各向异性的三维模型.通过对岩土材料的强度以及真三轴条件下的应力应变关系试验数据预测,验证了所提的横观各向同性a准则及其变换应力公式的有效性及适用性.   相似文献   

8.
广义非线性强度理论在岩石材料中的应用   总被引:8,自引:0,他引:8  
路德春  江强  姚仰平 《力学学报》2005,37(6):729-736
在已提出的广义非线性强度理论的基础上,结合岩石材料的力学特性,建立了岩石广 义非线性强度理论,该理论在$\pi$平面上的破坏函数为介于SMP准则和Mises准则 之间的光滑曲线,在子午面上的破坏函数为幂函数曲线. 通过已有不同岩石的真三 轴试验数据对岩石广义非线性强度理论的验证表明,岩石广义非线性强度理论可以 广泛地适用于各类岩石,描述其$\pi$平面上及子午面上的非线性强度特性;并利 用5种不同类型岩石的真三轴试验结果对岩石广义非线性强度理论和Hoek-Brown准 则进行比较,反映了所提岩石广义非线性强度理论的优越性.  相似文献   

9.
通过对经典强度理论或准则的强度参数分析,将强度参数转化为由混凝土的单轴压缩和单轴拉伸强度表示,结合S准则给出的混凝土单轴强度的率效应规律,得出了强度参数受应变率影响的率效应函数,进而将常用的静态多轴强度准则摩尔-库伦强度理论、松岗-中井强度理论、德鲁克-普拉格强度理论、拉得-邓肯强度准则和胡克-布朗强度准则发展为动态多轴强度准则.利用混凝土动态单轴压缩和动态单轴拉伸试验结果统计分析给出的S准则率效应参数,分析了5种强度准则中强度参数随应变率的变化规律以及取值范围.基于混凝土单轴压缩和单轴拉伸强度,分别给出了5种强度准则在子午面、偏平面和平面应力条件下的强度曲线与主应力空间中的强度曲面,对比分析了5种强度准则间的异同,以及每种强度准则随应变率的变化规律.利用混凝土材料的动态双轴和动态真三轴强度试验结果,分析评价了5种动态多轴强度准则,并且阐述了各动态多轴强度准则的应变率适用范围.德鲁克-普拉格强度理论与试验结果相差甚远,不适于描述混凝土材料的强度规律.动态双轴加载时,在拉压区各强度准则差别不大,都可较好地描述试验规律;在压压区各强度准则差别较大,松岗-中井强度理论与试验结果吻合最好.在动态真三轴比例加载时,摩尔-库伦强度理论和胡克-布朗强度准则无法考虑中主应力的影响;松岗-中井强度理论和拉得-邓肯强度准则都可较好地描述试验规律.   相似文献   

10.
针对仅以地震波作用中最后时刻或加速度值最大时刻的安全系数作为评价标准的问题,通过强度折减法,借助数值计算获得了地震载荷作用下安全系数的时程曲线。对于使用有限元强度折减法的失效准则,采用三种常用判据相结合的方法来确定安全系数,通过不同模型计算结果的比较,研究了动安全系数与动载荷时程和结构面数量之间的关系。计算结果表明:含结构面的岩质边坡最小安全系数出现时刻较地震波减速度最大值时刻超前,且结构面的存在对于边坡稳定性有着重要影响。最后分析了地震载荷作用下坡高、坡度、结构面倾角对动安全系数的影响,应用极限平衡理论部分验证了数值计算结果,所得安全系数时程曲线可为岩质边坡在地震载荷下的稳定性判断提供参考。  相似文献   

11.
The main aim of this work is to develop a consistent formulation of the rheological behavior for different anisotropic polymer systems. The unified theory of anisotropic viscoelasticity is developed based on the symmetry principles. The Maxwell rheological equation is extended to nonsymmetric anisotropic liquids. Transitions from the most general anisotropy to particular cases of anisotropy are established. It appears that the coupled relaxation of symmetric and antisymmetric stresses is a natural phenomenon in nonsymmetric viscoelasticity. Within the concept of an internal state variable, a stress–order relation is derived for a fully nonlinear case. The order tensor dynamics is also considered. A simple method of deriving the equation of the internal rotational motion is developed for the general macroscopic anisotropy. This paper was presented at the 3rd Annual Rheology Conference, AERC 2006, April 27–29, 2006, Crete, Greece  相似文献   

12.
Based on a seven-degree-of-freedom shear deformable beam model, a geometrical nonlinear analysis of thin-walled composite beams with arbitrary lay-ups under various types of loads is presented. This model accounts for all the structural coupling coming from both material anisotropy and geometric nonlinearity. The general nonlinear governing equations are derived and solved by means of an incremental Newton–Raphson method. A displacement-based one-dimensional finite element model that accounts for the geometric nonlinearity in the von Kármán sense is developed to solve the problem. Numerical results are obtained for thin-walled composite beam under vertical load to investigate the effects of fiber orientation, geometric nonlinearity, and shear deformation on the axial–flexural–torsional response.  相似文献   

13.
土体边界面模型通过采用塑性模量场插值,来反映土体变形的非线性,边界面模型适合对小应变情况下的土体非线性变形进行模拟. 在Wheeler 模型的基础上,结合边界面理论,构造一个土体各向异性边界面模型,模型可以反映天然土体的各向异性特性. 本文对该模型研发过程中遇到的几个问题进行理论探讨,为理解和掌握各向异性边界面理论,并进一步进行新型边界面模型的研发,提供了理论借鉴.  相似文献   

14.
岩石弹塑性破裂过程的数值模拟研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
宋力  肖丽萍  林韵梅 《力学学报》2005,37(4):516-521
分析了对于非均质、非连续且材料参数分布具有分散性和随机性的岩体介质,采用传统有限元法解决其工程问题的局限性.阐述了用岩石力学性质的分布特性来描述岩石材料不均匀性,并用蒙特卡洛模拟方法,将符合Weibull分布规律的材料参数赋予岩体结构中的各个单元体,进而用计算机进行数值模拟的研究方法.应用了在Windows95环境下利用FORTRAN Power Station4.0平台开发的具有可视性的“岩石弹塑性破裂过程分析”软件——REPFPA软件,对典型的岩石试样和巷道模型的弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,得到了有价值的实验结果.证明把材料参数随机赋值方法引入到岩土类材料的弹塑性破裂过程分析中去,并用计算机进行数值模拟是研究岩石弹塑性破裂过程的一种有效方法。  相似文献   

15.
This work deals with forced vibration of nonlinear rotating anisotropic beams with uniform cross sections. Coupling the Galerkin method with the balance harmonic method, the nonlinear intrinsic and geometrically exact equations of motion for anisotropic beams subjected to large displacements, are converted into a static formulation. This latter is treated with two continuation methods. The first one is the asymptotic-numerical method, where power series expansions and Padé approximants are used to represent the generalized vector of displacement and the frequency. The second one is the pseudo-arclength continuation method. Numerical tests dealing with isotropic and anisotropic beams are considered. The natural frequencies obtained for prismatic beams are compared with the literature. Response curves are obtained and the nonlinearity is investigated for various geometrical conditions, excitation amplitudes and kinematical conditions. The nonlinearity related to the angular speed for prismatic isotropic beam is thus identified. The stability of the solution branch is examined, in the frequency domain using the Floquet theory.  相似文献   

16.
Finite deformation rigid plastic and elastic–plastic analyses of plane strain pure bending of a plastically anisotropic sheet is presented. An efficient method for finding the exact solution is proposed by extending the previously developed method to the stage of unloading. Using this method the solutions are obtained in closed form or reduced to a numerical treatment of ordinary integrals, or an ordinary differential equation, or transcendental equations. An effect of plastic anisotropy and elastic properties on the bending moment is analyzed. The distribution of residual stresses is illustrated and an effect of material and process parameters on springback is investigated.  相似文献   

17.
橡胶复合材料结构大变形有限元分析   总被引:9,自引:1,他引:9  
建立了一个橡胶复合材料结构有限元分析模型。在该模型中 ,考虑了轮胎变形的几何非线性、轮胎与地面和轮胎与轮辋的大变形非线性接触、轮胎材料的非均匀性和物理非线性及橡胶基复合材料的各向异性。此外 ,本文还利用该模型研制的有限元分析软件对全钢丝子午胎的变形轮廓进行了详细的分析。  相似文献   

18.
IntroductionThestudyofresponseofaboreholetochangingloadingconditionsisofparticularinteresttoeveralengineringfieldsincludingpe...  相似文献   

19.
In this research, the incorporation of material anisotropy is proposed for the large-deformation analyses of highly flexible dynamical systems. The anisotropic effects are studied in terms of a generalized elastic forces (GEFs) derivation for a continuum-based, thick, and fully parameterized absolute nodal coordinate formulation plate element, of which the membrane and bending deformation effects are coupled. The GEFs are first derived for a fully anisotropic, linearly elastic material, characterized by 21 independent material parameters. Using the same approach, the GEFs are obtained for an orthotropic material, characterized by nine material parameters. Furthermore, the analysis is extended to the case of nonlinear elasticity; the GEFs are introduced for a nonlinear Cauchy-elastic material, characterized by four in-plane orthotropic material parameters. Numerical simulations are performed to validate the theory for statics and dynamics and to observe the anisotropic responses in terms of displacements, stresses, and strains. The presented formulations are suitable for studying the nonlinear dynamical behavior of advanced elastic materials of an arbitrary degree of anisotropy.  相似文献   

20.
An analytical framework based on the homogenization method has been developed to predict the effective electromechanical properties of periodic, particulate and porous, piezoelectric composites with anisotropic constituents. Expressions are provided for the effective moduli tensors of n-phase composites based on the respective strain and electric field concentration tensors. By taking into account the shape and distribution of the inclusion and by invoking a simple numerical procedure, solutions for the electromechanical properties of a general anisotropic inclusion in an anisotropic matrix are obtained. While analytical forms are provided for predicting the electroelastic moduli of composites with spherical and cylindrical inclusions, numerical evaluation of integrals over the composite microstructure is required in order to obtain the corresponding expressions for a general ellipsoidal particle in a piezoelectric matrix. The electroelastic moduli of piezoelectric composites predicted by the analytical model developed in the present study demonstrate excellent agreement with results obtained from three-dimensional finite-element models for several piezoelectric systems that exhibit varying degrees of elastic anisotropy.  相似文献   

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