变温粘弹性蠕变型本构方程

文中给出了变温蠕变曲线的概念，给出了由一组恒温蠕变曲线确定沿某一温度历史的变温蠕变曲线的方法，给出了终态温度等效蠕变曲线的概念，最后给出了粘弹性材料在变温下的蠕变型本构方程的一般形式。文中证明了热流变简单材料理论是本文理论的特例，揭示了热流变简单材料理论数学方法的物理意义。     

用Eshelby理论研究复合材料线粘弹性本构关系

本文用Eshelby微力学理论分析,得到短纤维增强材料(SFRC)和基体材料两者的粘弹性本构方程之间存在简单的正比关系。发现体积含量为f的短纤维无序取向SFRC一维力学行为,等效于体积含量为F的短纤维单轴取向SFRC在取向轴上的力学行为。     

沥青混合料一维非线性粘弹本构方程

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。     

对Schapery本构方程改进的几点尝试

Schapery本构关系能够很好地描述材料的粘弹性变形,但其中存在着下面几个问题:(1)当材料的蠕变变形含有粘塑性变形时,直接引用Schapery本构方程是不准确的;(2)材料的蠕变一般有损伤产生,Scbapery本构方程不能体现损伤特征;(3)理论上讲,无论载荷的突变量多大,粘弹性变形总有一个时间过程,这一点与Schapery本构方程不一致;(4)Schapery本构方程的参数确定是由曲线来拟合,这种方法有很大的主观性,本文介绍了Schapery本构方程的推导过程,针对上述问题提出了一些修改意见。     

考虑损伤的内变量黏弹-黏塑性本构方程

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.     

考虑损伤的内变量黏弹--黏塑性本构方程

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.     

老化粘弹性蠕变本构方程中的热力学条件

针对具有老化特性的粘弹性材料,从不可逆热力学角度给出了其本构关系应该满足的条件;以混凝土材料为例,对某些蠕变关系式进行探讨,指出了老化材料蠕变方程应该满足的关系.     

一种适合橡胶类材料的非线性粘弹性本构模型

借助非线性流变模型建立大变形情况非线性粘弹材料的本构关系,考虑到大多数橡胶类材料具有的几乎不可压缩性,以及体积响应和剪切响应的流变性能不同,将变形梯度乘法分解为等容部分和体积变形部分,给出了一种适合橡胶类材料的非线性粘弹性本构模型,并模拟了粘滞效应.对于极快或极慢的过程,该模型退化为橡胶弹性理论;在小变形情况下退化为经典的广义Maxwell粘弹性材料.模型与热力学第二定律相容,适合于大规模数值分析.     

液晶高分子各向异性粘弹性流体本构方程理论

将液晶高分子－各向异性流体的本构方程,建立在Oldroyd随体导数观点基础上。推广上随机Oldroyd B流体模型,提出共转OldroydB流体模型,同时将微观结构的影响通过宏观参数表示出来,使在宏观理论中包含微观结构的贡献,即引入取向物质函数,非线性各向异性黏度函数和各向异性松弛时间及推迟时间等,表征取向运动对黏度和松弛及推迟现象的影响,在此基础上开展了一类新的液晶高分子－Oldroyd型本构方程理论,由该类型本构方程得出的物质函数,液晶高分子流体的第一、第二法向应力差与实验结果一致,解释了液晶高分子溶液的第一、第二法向应力差的特殊流变学行为。     

树脂基复合材料板的粘弹性损伤本构关系

1 引言一般树脂基复合材料板具有相当强烈的各向异性和非均匀性,受载后很容易发生基体裂纹群等损伤.同时,即使在常温下,这类材料也显示粘弹性.而且,损伤与粘弹性都是各向异性的.因此,复合材料力学响应的分析比均匀无损的粘弹性材料要复杂得多,困难得多.实际上,在复合材料的结构强度和尺寸稳定性设计中,它的时间相关性和存在损伤是两个不能回避的重要问题.为此,特别需要复合材料粘弹性损伤本构关系的知识.最近一个时期,复合材料的粘弹性本构关系已得到一定的研究.作者曾提出适用于复合材料分析的弹脆性损伤模型以及考虑损伤的粘弹性本构关系.在此基础     

基于变形动力学模型的黏弹性材料本构关系

本文从分子运动学理论出发建立了表征材料粘弹性变形的内变量演变方程,从不可逆过程热力学的基本方程和该内变量演变方程导出了积分型线性粘弹性应力应变关系。     

形状记忆合金的热力学本构方程

利用形状记忆因子,直观地描述了形状记忆合金(SMA)实现其超弹性与形状记忆效应的热力学宏观过程.根据热力学基本原理并假设SMA为各向同性材料,建立了描述复杂应力状态下SMA热力学行为的三维本构方程.该本构方程具有直观的表述形式且所含材料常数均可以通过宏观实验测定,克服了现存SMA三维本构方程由于表述形式复杂和材料参数不易测定等因素而不便于描述复杂应力状态下SMA热力学行为的局限性.该本构方程还克服了现存SMA三维本构方程不能描述含初始应力和初始应变SMA热力学行为的局限性.数值结果表明,该本构方程能有效地描述复杂应力状态下SMA在实现超弹性和形状记忆效应过程中的热力学行为,为SMA的工程实际应用提供了理论基础.     

考虑损伤的弹—粘塑性本构方程

采用Ｐｅｒｚｙｎａ过应力本构框架，引入塑性损伤在饱和强化率相关介质中的动态演化规律，建立了考虑损伤的弹－粘塑性本构方程，修正了Ｅｆｔｉｓ等人将Ｐｅｒｚｙｎａ方程推广时采用不一致的基体强化模式推演损伤演化方程和本构关系这一矛盾。详细计算了黄铜的初始屈服强度及率相关屈了面，给出了动态单轴拉伸数值结果并与实验进行了比较，结果符合很好。     

A MULTISCALE MECHANICAL MODEL FOR MATERIALS BASED ON VIRTUAL INTERNAL BOND THEORY

Only two macroscopic parameters are needed to describe the mechanical properties of linear elastic solids, i.e. the Poisson's ratio and Young's modulus. Correspondingly, there should be two microscopic parameters to determine the mechanical properties of material if the macroscopic mechanical properties of linear elastic solids are derived from the microscopic level. Enlightened by this idea, a multiscale mechanical model for material, the virtual multi-dimensional internal bonds (VMIB) model, is proposed by incorporating a shear bond into the virtual internal bond (VIB) model. By this modification, the VMIB model associates the macro mechanical properties of material with the microscopic mechanical properties of discrete structure and the corresponding relationship between micro and macro parameters is derived. The tensor quality of the energy density function, which contains coordinate vector, is mathematically proved. Prom the point of view of VMIB, the macroscopic nonlinear behaviors of material could be attributed to the evolution of virtual bond distribution density induced by the imposed deformation. With this theoretical hypothesis, as an application example, a uniaxial compressive failure of brittle material is simulated. Good agreement between the experimental results and the simulated ones is found.     

THE CONSTITUTIVE EQUATION RESEMBLANCE OF ELASTIC-PLASTIC MULTIPHASE SOLID

Based on composite materials,the equivalent elastic-plastic constitutive equations ofmultiphase solid are researched.According to the suggested definition of.constitutiveequivalence it is demonstrated that the multiphase solid,composed of several kinds ofhomogeneous elastic-plastic media that conform to the generalized normality rule,has thesame type of constitutive equations as its constituents have that also conform to thegeneralized normality rule.     

基于扰动状态概念的结构性粘土本构模型研究

考虑结构性粘土的本构模型研究中存在的问题,引入了Desai C S的扰动状态概念,--扰动函数进行了扩展,增加了土体体积应变的影响,建立了结构性粘土的弹塑性扰动状态本构模型最后通过三轴不排水剪切试验对模型进行了检验,结果表明该模型反映了土体的变形特征,说明在类似条件下能较好的满足工程实际的要求.     

一种弹性粘塑性统一本构模型

在深入研究分析材料变形过程的基础上,对材料变形与选定描述材料变形内变量的问题进行探讨,在唯象法的基础上提出一种金属材料变形的粘塑性统一本构模型.用该模型对304不锈钢的变形过程进行模拟,其计算结果较Miller模型更接近实验结果.     

热粘塑性体的积分－微分型本构关系

应用　　　关于应力是五维偏应变空间变形历史的泛函的概念和Ｖａｌａｎｉｓ有关内＊时理论的描述，本文提出，对热粘塑性体，应力可设为应变、应变率和温度历史的泛函；并应用Ｍｉｌｌｅｒ和其它一些作者有关内变量演化方程的描述，由此建立了热粘塑性体的积分－微分到本构方程．这一积分－微分型本构关系大体和Ｍｉｌｌｅｒ微分型模型等价．对１０２０钢的单轴本构响应进行了数值模拟，和Ｔａｎａｋａ与Ｍｉｌｌｅｒ的分析及一些实验结果符合较好．     

热粘塑性介质中的温度率相关理论

本文提出了一种热粘塑性介质中热波的温度率相关理论，利用Ｃｌａｕｓｉｕｓ－Ｄｕｈｅｍ不等式和广义的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ自由能，在一些合理的假设下，严格推导了温度率相关介质中的本构模型，即用Ｍｕｌｌｅｒ的冷度函数Ｔ代替经典热力学的绝对温度后，经典热力学中的本构理论可以方便地推广到温度率相关介质中。