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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 298 毫秒

1.  AN INTERNAL STATE VARIABLE VISCOELASTIC-VISCOPLASTIC CONSTITUTIVE EQUATION WITH DAMAGE  
   Zhang Long  Liu Yaoru  Yang Qiang  Xue Lijuny《力学学报》,2014年第46卷第4期
   基于Rice 不可逆内变量热力学框架,在约束构型空间中讨论材料的蠕变损伤问题. 通过给定具体的余能密度函数和内变量演化方程推导出考虑损伤的内变量黏弹-黏塑性本构方程. 通过模型相似材料单轴蠕变加卸载试验对一维情况下的本构方程进行参数辨识和模型验证,本构方程能很好地描述黏弹性变形和各蠕变阶段.不同的蠕变阶段具有不同的能量耗散特点. 受应力扰动后,不考虑损伤的材料系统能自发趋于热力学平衡态或稳定态. 在考虑损伤的整个蠕变过程中,材料系统先趋于平衡态再背离平衡态发展. 能量耗散率可作为材料系统热力学状态偏离平衡态的测度;能量耗散率的时间导数可用于表征系统的演化趋势;两者的域内积分值可作为结构长期稳定性的评价指标.    

2.  岩体结构非平衡演化的有效应力原理及长期稳定性分析  
   Zhang Long  Liu Yaoru  Yang Qiang《力学学报》,2015年第47卷第4期
   开挖卸荷后的天然岩体往往处于非平衡演化状态, 将直接影响岩体工程结构的正常运行、长期稳定和安全. 时效变形和损伤演化是岩体结构非平衡演化的核心. 在赖斯(Rice) 内变量热力学理论框架下, 提出了岩体结构非平衡演化的有效应力原理, 指出有效应力是总应力中能有效驱动结构演化的部分. 将内变量率形式的非弹性应变率方程和能量耗散率函数表示为有效应力形式, 并提出非弹性余能概念. 给定具体的余能密度函数和内变量演化方程, 得到了考虑损伤的内变量黏塑性应变率方程. 通过相似材料加卸载蠕变试验结果进行参数辨识, 并分别计算了内变量率形式和有效应力形式的黏塑性应变率、能量耗散率和非弹性余能, 并对其进行比较分析. 结果表明:在过渡蠕变和稳态蠕变阶段两种形式的方程计算的黏塑性应变率几乎相等, 但在加速蠕变阶段两者相差较大;非弹性余能和能量耗散率全域积分分别从驱动结构非平衡演化的内在潜力和实际效果的角度表征了结构的非平衡演化状态和演化趋势, 能量耗散率积分更合适用于评价岩体工程结构的长期稳定性. 最后以深埋地下洞室作为工程算例, 并对其长期稳定性进行分析.    

3.  高温合金材料循环相关和时间相关热机械疲劳循环性能模拟  被引次数:3
   施惠基 王中光《固体力学学报》,1997年第18卷第3期
   从平衡热力学不可逆系统出发,用非线性粘弹塑性运动强化莱模拟高温合金材料的应变控制热机械疲劳循环特性。讨论了温度变化和应变循环的相位关系,循环相关和时间相关热机械疲劳损伤机制,蠕变和疲劳间的相互作用。在建立本构关系和状态方程时,均考虑了温度变化所产生的影响。    

4.  耦合蠕变损伤的Chaboche粘塑性模型的研究  被引次数:2
   倪永中  徐鸿《固体力学学报》,2009年第30卷第1期
   Chaboche粘塑性统一本构模型由于没有包含损伤变量,在应力恒定时只能得到不变的塑性应变速率,因此不能描述蠕变第三阶段的加速过程.该文按照Lemaitre有效应力的概念,采用Kachanov损伤演化方程,推导了耦合损伤的Chaboche粘塑性流动方程和硬化方程,并链接到有限元软件ANSYS中,将之用于高温合金钢P91的蠕变寿命计算,结果表明耦合损伤模型的模拟值与实验数据基本吻合;为该模型描述蠕变损伤和疲劳交互作用奠定了基础.    

5.  三轴加载下盐岩蠕变损伤特性的研究  被引次数:4
   任中俊  彭向和  万玲  杨春和《应用力学学报》,2008年第25卷第2期
   基于不可逆热力学,采用内变量刻划岩石材料的不可逆变形历史,引入四阶损伤张量,建立了盐岩的蠕变损伤本构模型,对盐岩在复杂应力条件下的蠕变行为进行了描述,与实验结果比较表明该模型能较好的描述盐岩不同阶段的蠕变行为及其主要因素对盐岩蠕变特性的影响.    

6.  考虑晶体滑移面分解正应力的细观损伤模型  
   《力学学报》,2021年第5期
   材料内部的解理、滑移面剥离等细观损伤是引起宏观失效的根源,从细观尺度研究损伤的发生和发展有助于深入认识材料的变形和失效过程.本文基于晶体塑性理论,从滑移系的受力和变形出发研究材料的细观损伤,建立了考虑滑移面分解正应力的细观损伤模型,为晶体材料解理断裂的分析提供了新方法.首先,在晶体弹塑性变形构型的基础上引入损伤变形梯度张量的概念,从变形运动学着手建立了考虑损伤能量耗散的本构方程,并推导了塑性流动方程与损伤演化方程;然后,建立了相应的数值计算方法,给出了应力与状态变量的更新算法,推导了Jacobian矩阵的表达式;接着,以[100]取向的单晶铜材料为例,通过有限元计算与试验结果的对比,并采用粒子群优化算法标定了11个材料细观参数;最后,将所提细观损伤模型应用于RVE单轴拉伸过程的模拟,得到了考虑损伤影响的应力应变曲线,并分析了材料的塑性流动与损伤演化过程.结果表明,本文所提模型能够计算材料在受载过程中的损伤累积效应,合理反映晶体材料的细观损伤机理.    

7.  基于微态方法的耦合韧性损伤的弹塑性本构模型  
   刘伟杰  胡平  Khemais Saanouni  张向奎《计算力学学报》,2018年第4期
   基于广义连续介质力学提出了一个热力学一致性的耦合微态韧性损伤的弹塑性本构模型。该模型遵循Forest的微态方法,在有限变形中提出引入额外的微态损伤因子及其一阶梯度以考虑材料的内部特征尺度。通过广义虚功原理得到了微态损伤的补充控制方程,对亥姆霍兹自由能进行扩展,得到了新的包含微态损伤变量的损伤能量释放率,在微态损伤的正则化作用下,采用隐式迭代更新局部损伤和应力等状态变量。基于Galerkin加权余量法,推导了以传统位移和微态损伤为基本未知量的有限元列式。利用该数值模型,对DP1000材料的单向拉伸实验和十字形零件的冲压实验进行了应变局部化与材料断裂的有限元分析。结果表明,该微态弹塑性损伤模型可以得到一致的有限元模拟响应曲线并收敛到实验曲线,从而避免发生网格依赖性问题。    

8.  剪切变形下非晶态高聚物的力学行为  被引次数:1
   张赟  黄筑平《应用数学和力学》,2004年第25卷第10期
   基于非平衡态热力学理论,提出了一个适用于不可压材料的新的热粘弹性本构模型.该模型将橡胶弹性理论中的非高斯分子网络模型推广到计及粘性和热效应的情形.通过引入一组二阶张量形式的内变量,建议了一个新的Helmholtz自由能表达式,从而可以用来合理描述内变量的演化规律.根据以上模型,重点研究了热粘弹性材料在简单剪切变形下的力学行为,考察了由于分子链取向分布的变化而产生的“粘性耗散诱导”各向异性,讨论了应变率效应和由于粘性耗散而导致的热软化效应对剪应力的影响.理论预测结果与G’Sell等人的实验数据的定性比较表明了新的本构模型的有效性。    

9.  基于CDM的黏弹性薄板压屈失效分析  
   陈耀军  彭凡  傅衣铭《应用力学学报》,2008年第25卷第4期
   研究黏弹性薄板的压屈失效问题.基于连续介质损伤力学与Schapery对应原理,得到耦合各向异性蠕变损伤的黏弹性本构模型,构造板的分层模型以考虑损伤演化的空间特征,建立具初挠度板的非线性压屈控制方程与边界条件,并进行空间与时间域上的数值离散和迭代求解.计算结果与实验曲线的对比表明本文的分析方法是有效的,黏弹性材料的蠕变损伤将导致结构刚度不断削弱,在一定应力水平下,板发生变形快速增加的压屈失效.    

10.  一种新的岩石非线性黏弹塑性蠕变模型研究  
   《力学季刊》,2020年第1期
   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.    

11.  损伤力学中的能量等效假设及其实验验证  被引次数:1
   卢天健 周其隆《应用力学学报》,1992年第9卷第4期
   大多数损伤模型在构造受损材料本构方程时所采用的应变或应力等效假设在一般情况下并不能满足热力学理论的基本规则.本文提出的能量等效假设,在弹性、塑性和蠕变损伤等普遍情形均证明了其有效性.同时,能量等效假设配合以应变能密度准则,可以很好地描述穿孔铜薄板试件的破断行为.    

12.  基于微态方法的耦合韧性损伤的弹塑性本构模型  被引次数:1
   刘伟杰  胡平  Khemais Saanouni  张向奎《计算力学学报》,2018年第35卷第4期
   基于广义连续介质力学提出了一个热力学一致性的耦合微态韧性损伤的弹塑性本构模型。该模型遵循Forest的微态方法,在有限变形中提出引入额外的微态损伤因子及其一阶梯度以考虑材料的内部特征尺度。通过广义虚功原理得到了微态损伤的补充控制方程,对亥姆霍兹自由能进行扩展,得到了新的包含微态损伤变量的损伤能量释放率,在微态损伤的正则化作用下,采用隐式迭代更新局部损伤和应力等状态变量。基于Galerkin加权余量法,推导了以传统位移和微态损伤为基本未知量的有限元列式。利用该数值模型,对DP1000材料的单向拉伸实验和十字形零件的冲压实验进行了应变局部化与材料断裂的有限元分析。结果表明,该微态弹塑性损伤模型可以得到一致的有限元模拟响应曲线并收敛到实验曲线,从而避免发生网格依赖性问题。    

13.  考虑损伤效应的正交各向异性板的弹塑性后屈曲分析  被引次数:2
   田燕萍  傅衣铭《应用数学和力学》,2008年第29卷第7期
   基于弹塑性力学和损伤理论,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,该准则无量纲化后与各向同性材料的Mises准则同构,进而建立了混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性损伤本构方程和损伤演化方程.基于经典非线性板理论,得到了考虑损伤效应的正交各向异性板的增量型非线性平衡方程,且采用有限差分法和迭代法进行求解.数值算例中,讨论了损伤演化、初始缺陷对正交各向异性板弹塑性后屈曲行为的影响.数值结果显示了弹塑性后屈曲与弹性后屈曲的不同,并且损伤和损伤演化对板的弹塑性后屈曲的影响不可忽略.    

14.  高应力高水压下砂岩三轴蠕变特性试验研究  
   蒋海飞  刘东燕  赵宝云  沈杰《实验力学》,2014年第29卷第5期
   对砂岩进行高围压高水压条件下的三轴压缩蠕变试验。试验表明,在整个加载过程中,孔隙水压力主要起到增强轴向变形和横向变形的作用; 但在加载的初始阶段,孔隙水压力在一定程度上抑制了轴向变形。当应力水平高于屈服应力时,横向蠕变速率明显大于轴向蠕变速率,且横向蠕变率先进入加速蠕变阶段。本文提出一个新的非线性黏性元件,并引入一个能判断是否进入加速蠕变阶段的计时器元件,组建一个非线性黏塑性加速蠕变启动模型,将该黏塑性模型与Burgers模型串联,构建一个新的非线性黏弹塑性蠕变模型,推导了该模型在常规三轴应力状态下的本构方程。基于试验结果,通过对非线性优化算法(BFGS)的Matlab编程,实现对本文提出蠕变模型的参数识别,识别效果比较理想。对比试验曲线与拟合曲线,二者相当吻合,验证了新提出的非线性黏弹塑性蠕变模型的正确性。    

15.  钢方管截面柱考虑损伤的滞回性能分析  
   郑宏 顾强《力学季刊》,2001年第22卷第4期
   结构钢本构关系的精度直接影响分析结果的可靠度.根据能量等效性假设、热力学第二定律,推出损伤材料的弹性本构方程;采用混合强化准则,考虑Bauschinger效应、屈服平台、硬化(软化)效应及损伤和损伤演化影响,建立了的结构钢弹塑性各向异性损伤本构关系.结合构建的本构关系,采用八节点超参数壳体单元,推导了用U.L.格式及Cauchy应力描述的板壳双重非线性有限元方程,并编制了计算程序.利用U.L.格式的壳体大挠度双重非线性有限元分析方法,对钢方管截面短柱进行面内拉压循环荷载作用下的滞回性能分析.    

16.  黏弹-Perzyna黏塑性有限元法应力更新隐式算法  
   闫富有  崔昊  张晓婉  刘忠玉《计算力学学报》,2018年第35卷第5期
   黏弹-黏塑性耦合模型的黏弹性部分由弹簧、黏壶和Kelvin链串联而成,黏塑性部分为双曲线型DruckerPrager屈服函数、各向同性硬化和Perzyna黏塑性流动模型。基于黏弹性蠕变柔度,通过定义与弹性问题相对应的与时间增量相关的黏弹性剪切模量和体积模量,导出增量递推形式的本构方程。为保证算法的收敛和稳定性,把Perzyna黏塑性流动方程转化为与弹塑性相似的一致性条件,建立黏塑性增量因子单侧逼近其收敛值的N-R迭代算法。最后,给出应力更新完全隐式算法和最终计算公式。分别采用黏弹性、黏弹-塑性和黏弹-黏塑性本构关系对一地基蠕变模型进行三维有限元分析和比较,结果表明,本文算法具有较高的计算效率和稳定性。    

17.  损伤材料本构关系的一种内蕴时间理论  
   范镜泓  张俊乾《中国科学A辑》,1988年第31卷第5期
   在评述了现有的连续介质损伤力学(CDM)的严重缺陷之后,基于所提出的损伤对本构关系影响的物理机制和模型及在ε_(TqD)空间中对损伤材料不可逆过程的热力学描述,本文提出了一组新型的弹塑性损伤本构方程。该方程符合本文第一作者所提出的耗散型材料本构方程形式不变性定律的条件,以及Lemaitre,Valanis的本构方程和经典塑性理论的主要结果可由它在简化条件下推出的属性。文中还简略提到了损伤演化方程、有限元算法、材料函数确定方法及其在弹塑性损伤场分析中的初步应用。文末强调了内蕴表征时间z*和φ在εTD与εTq)子空间中分析复杂的损伤与非弹性变形耦合问题时的重要价值;并将本文所提出的模型推广得到了纤维增强复合材料的损伤本构方程。    

18.  基于统计损伤理论的冻土蠕变本构模型研究  被引次数:1
   李栋伟  汪仁和《应用力学学报》,2008年第25卷第1期
   假定冻土粘塑性微元损伤符合修进的莫尔-库仑准则,损伤变量服从Weibull随机概型分布;基于热力学原理和统计损伤理论,通过推导得到了相关联流动法则下的蠕变损伤耦合本构方程.为了便于研究冻土蠕变和损伤的耦合作用,将提出的本构模型,通过用户子程序嵌入到有限元程序中.最后,对冻土中桩基承载力模型试验进行了数值模拟,结果表明:基于统计损伤理论的冻土蠕变本构模型能较好的模拟冻土蠕变变形的全过程,并且与实测蠕变变形十分吻合,该模型对冻土结构物长期稳定性分析和工程预测具有重要参考意义.    

19.  混凝土黏塑性动力损伤本构关系  
   李杰  任晓丹  黄桥平《力学学报》,2011年第43卷第1期
   从静力弹塑性损伤本构关系的基本框架出发, 综合考虑塑性应变与损伤演化的率敏感性, 建立了能够较为全面地描述混凝土在动力加载条件下非线性性能的混凝土黏塑性动力损伤本构模型. 为了考虑塑性应变的率敏感性, 基于Perzyna理论推导了有效应力空间黏塑性力学基本公式, 采用改进的Perzyna型动力演化方程, 将损伤静力演化方程推广到动力加载情形. 基于并联弹簧模型, 从概率论的角度推导给出了一维损伤静力演化方程,并基于能量等效应变的基本概念将其推广到多维损伤演化. 利用数值模拟, 计算得到了混凝土在不同应变率下的应力应变全曲线, 同时得到了一维动力提高因子和二维动力强度包络图, 数值结果与试验结果的对比表明了该模型的有效性.    

20.  稳定阶段非线性蠕变的不可逆热力学解释  
   王哲《非线性动力学学报》,1995年第2卷第4期
   文中首先介绍了作者提出的反耗散概念和由之引出的耗散条件,在此基础上把材料参数当作遵守一定分布的随机变量,建立了稳定阶段蠕变的概率本构模型。它包含了线性模型和幂织经模型等,并能解释变速率随应力增加而增加的现象。    

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