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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 317 毫秒
1.
采用MTS815岩石材料力学试验机,在温度28℃条件下,对重庆市万盛区某煤矿深部掘进巷道灰岩进行了三轴蠕变试验,对不同偏应力水平下该巷道灰岩的蠕变特性进行了分析。结果表明,蠕变试验的曲线显示该灰岩蠕变具有非线性特征,其蠕变特性随着围压的增加而更加明显。对深部灰岩的蠕变模型进行初步探讨,回归得出深部灰岩在不同应力水平下蠕变应变随时间变化的Burgers蠕变方程。分析表明,Burgers模型能较好地反映该深部灰岩的蠕变规律。该模型所确定的本构关系可以作为该深部灰岩蠕变本构模型来预测其蠕变发展。  相似文献   

2.
首先分别在595℃、610℃、670℃下进行了P92钢的单轴蠕变拉伸实验。结果表明:当实验温度高于600℃时,应力和应变在双对数坐标下呈现非线性特征,蠕变过程无法通过Norton指数模型进行描述。为了进一步解决高温下蠕变寿命的计算和预测问题,本文提出了一种改进的蠕变本构模型;并在此基础上,引入损伤变量描述第三阶段蠕变。利用新的蠕变模型对P92钢在595℃、610℃温度条件下的蠕变过程进行了模拟,结果表明模型预测的蠕变寿命和实验值误差在5%之内,符合工程评估要求。  相似文献   

3.
丁基橡胶粘弹性材料的非线性蠕变本构描述   总被引:1,自引:0,他引:1  
对丁基橡胶ZN-17粘弹性材料进行了不同温度、不同应力水平下的蠕变实验,揭示了该材料的非线性蠕变特性。基于蠕变实验结果,对标准线性固体模型描述该材料蠕变行为的预言能力进行了评估,提出了新的非线性蠕变本构模型。通过与实验结果比较,表明新模型能较好地描述该材料的非线性蠕变特性。  相似文献   

4.
纯钽动态本构关系的实验研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
利用材料试验机和分离式霍布金森压杆实验装置测量了纯钽在较宽温度(-100~550℃)和应变率(10-5~103s-1)范围内的应力 应变曲线,该曲线表明钽的流动应力对温度和应变率都很敏感。利用所测得的应力 应变曲线拟合了钽在不同应变率和不同温度下的Johnson Cook与Zerilli Armstrong本构方程,Zeril li Armstrong本构方程与实验数据基本吻合,Johnson Cook本构方程与实验数据吻合得不太好。对Johnson Cook本构方程中的应变率强化项作了修正,修正后的Johnson Cook本构方程与实验数据吻合比修正前的好。  相似文献   

5.
对固体金属材料Lc4铝合金、TC11钛合金及优质碳素结构钢(20#、35#)在高温下进行了多组蠕变实验,对电沉积镍薄膜在常温下进行了多组加、卸载和蠕变实验,根据实验曲线,采用修正的Burgers流变模型来描述这些材料的蠕变行为,建立了积分型蠕变本构方程和微分型应力应变本构关系,确定了蠕变积分核函数,并对由蠕变方程推导的...  相似文献   

6.
为了克服传统元件组合模型不能描述岩石蠕变过程中非线性特征的缺陷,首先根据加速蠕变阶段的应变和应变率随蠕变时间急剧增大的特点,建立黏塑性应变与蠕变时间的指数函数关系并提出非线性黏塑性体.将该非线性黏塑性体与广义Burgers蠕变模型串联,建立可以描述岩石全蠕变过程的非线性黏弹塑性蠕变模型,根据叠加原理得到一维应力状态下的轴向蠕变方程.然后基于塑性力学理论指出岩石三维蠕变本构方程建立过程中的不足之处,并给出非线性黏弹塑性蠕变模型合理的三维蠕变方程.最后采用不同应力水平下砂岩轴向蠕变试验对模型合理性进行验证,结果表明:拟合曲线与试验曲线吻合度较高,所建蠕变模型能够很好地描述砂岩在不同应力水平下的蠕变变形规律,尤其对加速蠕变阶段的非线性特征描述效果很好,验证了模型的合理性.  相似文献   

7.
基于热力学相容的本构模型并合理地定义广义时间,得到了描述蠕变、塑性及其交互作用的统一型本构方程。进而通过对在蠕变—塑性交互作用过程中材料内部子结构及其变化的分析,将材料的强化分解为对应于非弹性应变范围的强化和由蠕变变形导致的附加强化。对高温环境二维应力路径下304不锈钢的蠕变—塑性交互作用过程进行了分析,取得了与Ohashi等的实验相吻合的结果。  相似文献   

8.
实验表明,在高温下,某些金属材料呈非线性粘弹性:对不同的应变增量,材料有不同的瞬时弹性模量,所产生的应力沿不同的松弛曲线松弛。该了表述材料这一力学行为的变温非线性粘弹性本构方程,它可用于在高温和变温下工作的构件(如模具)的变形计算。  相似文献   

9.
在350℃和700℃下SS304不锈钢的非比例多轴循环变形行为进行了系统的实验研究。在此基础上,在统一粘塑性本构理论的框架下改进和发展了一个新的循环本构模型。该模型给出了新的背应力演化方程,引入了非比例度参量,考虑了温度效应和最大塑性应变幅值记忆效应,能够对材料的高温非比例多轴应变循环变形行为和棘轮行为进行统一描述。模型的模拟结果与实验结果比较表明:该模型对SS304不锈钢高温非比例多轴循环变形行为的描述比较合理。  相似文献   

10.
为了准确描述岩石在酸性环境下真三轴蠕变行为的各阶段特征,基于水岩作用的化学动力学理论,定义了考虑PH值与时间的化学损伤因子,将弹性体,非线性Kelvin体,线性Kelvin体和黏弹塑性体进行串联,并考虑岩石在真三轴应力作用下的实际情况,建立岩石酸腐与真三轴应力耦合作用下的损伤蠕变本构模型,通过已有的蠕变试验数据对该模型进行参数辨识与验证,并通过数据拟合得到岩石在真三轴应力下的屈服面方程,探讨中间主应力对蠕变模型的影响.结果表明,推导的本构模型能很好地描述岩石在酸腐作用下真三轴蠕变行为的各阶段特性,验证了其合理性与准确性.  相似文献   

11.
A temperature-dependent viscodamage model is proposed and coupled to the temperature-dependent Schapery’s nonlinear viscoelasticity and the temperature-dependent Perzyna’s viscoplasticity constitutive model presented in Abu Al-Rub et al., 2009, Huang et al., in press in order to model the nonlinear constitutive behavior of asphalt mixes. The thermo-viscodamage model is formulated to be a function of temperature, total effective strain, and the damage driving force which is expressed in terms of the stress invariants of the effective stress in the undamaged configuration. This expression for the damage force allows for the distinction between the influence of compression and extension loading conditions on damage nucleation and growth. A systematic procedure for obtaining the thermo-viscodamage model parameters using creep test data at different stress levels and different temperatures is presented. The recursive-iterative and radial return algorithms are used for the numerical implementation of the nonlinear viscoelasticity and viscoplasticity models, respectively, whereas the viscodamage model is implemented using the effective (undamaged) configuration concept. Numerical algorithms are implemented in the well-known finite element code Abaqus via the user material subroutine UMAT. The model is then calibrated and verified by comparing the model predictions with experimental data that include creep-recovery, creep, and uniaxial constant strain rate tests over a range of temperatures, stress levels, and strain rates. It is shown that the presented constitutive model is capable of predicting the nonlinear behavior of asphaltic mixes under different loading conditions.  相似文献   

12.
本文根据Green-Rivlin提出的Frechet级数,提出了一个兼具长时粘流效应及短时粘弹效应的一维非线性本构方程,并对一种沥青混合料采用蠕变试验方式拟合了本构方程的参数向量。拟合结果表明:这一本构方程形式简洁,物理意义清晰,易于拟合,并对不同应力历史下的应变响应具有广泛的适用性。  相似文献   

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14.
本文通过应力松弛试验、理论推导及数值模拟研究了高温下螺旋压缩弹簧的应力松弛规律,并利用加速模型对工况下弹簧应力松弛服役寿命做出预测。首先,根据螺旋压缩弹簧的结构特点搭建了弹簧应力松弛连续动态测试装置,该装置不仅避免了传统测试方法存在的缺陷,而且能够保证试验过程中位移载荷恒定,并实时监测载荷变化。本文以某飞机舱门单锁机构中的螺旋压缩弹簧为试验对象进行了不同温度条件下的应力松弛试验,得到其松弛动力学曲线,并基于Arrhenius模型建立了弹簧在工况下的应力松弛服役寿命预测模型;其次,基于应力松弛和蠕变在本质上的一致性,结合金属材料蠕变规律并根据试验弹簧的受力特点,推导出用于描述试验材料松弛行为的蠕变本构方程,由试验结果获得该本构方程的材料常数;最后,通过该本构方程及材料常数,在ANSYS软件中对试验弹簧的松弛过程进行模拟,结果表明,模拟结果与试验结果误差不大于4%。因此,通过本文方法所建立的蠕变方程对弹簧在不同载荷条件下的应力松弛规律进行仿真分析具有一定的可行性与准确性。  相似文献   

15.
Creep tests at constant stress are performed for the carbon-fiber reinforced epoxy composite at various temperatures and initial stresses. A nonlinear viscoelastic constitutive model is developed, and its material parameters are determined by fitting it to creep test data. Model results are found to agree very well with the experimental data at low temperature and low stress conditions. However, the agreement deteriorates at high temperatures, particularly in the vicinity of the glass transition temperature.An alternative model based on an artificial neural network (ANN) is developed to predict the stress relaxation of the polymer matrix composite. The ANN model is trained and validated with 9000 experimental data sets obtained from stress relaxation tests performed at various constant strain (initial stress) and constant temperature conditions. Training of the ANN employs a scaled conjugate gradient method. The optimal brain surgeon algorithm is employed to optimize the topology. The optimal ANN configuration has 88 processing elements (3 in the input layer, 45 in the first hidden layer, 39 in the second hidden layer, and 1 in the output layer) and 410 links. The predictions of the ANN model are found to be more accurate over a wider range of stress and temperature conditions than those of the explicit nonlinear viscoelastic model, in particular near the glass transition temperature.  相似文献   

16.
海相沉积软土蠕变BP神经网络本构模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈昌富  刘辉  肖燕 《力学学报》2008,16(4):507-511
海相沉积软土具有很强的蠕变特性,传统分级构建蠕变本构模型方法不实用,且很难真正反映岩土流变的非线性特性。为此,本文引入具有超强非线性映射和容错能力的BP神经网络模型,通过改进BP算法,根据江门软土的室内直剪蠕变试验结果,建立了海相沉积软土BP神经网络蠕变本构模型,避免了传统方法为满足试验曲线变化规律和蠕变特性而需要建立复杂的本构数学表达式。最后,利用上海地区软土蠕变实验结果对本文提出的方法进行了验证,并对BP神经网络蠕变模型在描述软土流变方面的特点进行了讨论。结果表明,本文建模方法简单,并能很好地描述软土的非线性蠕变问题。  相似文献   

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18.
High temperature design remains an issue for many components in a variety of industries. Although finite element analysis for creep is now an accessible tool, most analyses outside the research domain use long standing and very simple constitutive models—in particular based on a power law representation. However, for many years, it has been known that a range of materials exhibit different behaviors at low and moderate stress levels. Recently, studies of the behavior of high temperature structures with such a stress range-dependent constitutive model have begun to emerge. The aim of this paper is to examine further the detailed behavior of simple structures with a modified power law constitutive model in order to instigate a deeper understanding of such a constitutive model’s effect on stress and deformation and the implications for high temperature design. The structures examined are elementary—a beam in bending and a pressurized thick cylinder—but have long been used to demonstrate the basic characteristics of nonlinear creep.  相似文献   

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