考虑双拉耦合的复合材料编织物非正交本构模型

基于连续介质力学理论,将复合材料编织物的双轴拉伸效应引入到前期提出的非正交本构模型中,提出了一种考虑双拉耦合的复合材料编织物非正交本构模型.给出了模型参数的确定方法,并通过拟合单轴拉伸、不等比双轴拉伸和偏轴拉伸实验数据,得到了本构模型参数.利用该模型对双轴拉伸和双球冲压实验进行了有限元模拟,并将模拟结果和实验结果进行对比,验证了所提出本构模型的可靠性,该模型能更好地表征复合材料编织物在成形过程中由于大变形所引起的非线性各向异性力学行为.这一本构模型具有结果精确、参数容易确定的优点,为编织复合材料成形的数值模拟和成形工艺优化奠定了理论基础.     

基于断裂能的岩土节理弹性-软化塑性本构模型

基于准脆性材料的断裂力学和塑性理论,提出了用于岩土节理软化行为描述的弹性软化塑性本构模型.模型的主要特点是:1)节理材料的软化塑性和扩容特性直接与断裂失效过程相联系,所采用的材料参数比已有的弹塑性软化模型所用的参数少;2)模型可以描述混合断裂失效及相应的摩擦滑动,具有较广的适用性.     

正交各向异性体梁弯曲的弹性理论

本文由文献[1]横观各向同性板的弯曲弹性理论关于二维问题的特例,通过比拟,得到了正交各向异性梁弯曲的弹性理论,文中给出了求解正交各向异性梁弯曲问题的一种方法.提出了一种新的深梁理论,并指出了考虑横向剪切变形影响的Reissner理论对于应力分量的近似程度较差.     

考虑基体粘弹性与介电弛豫的铁电复合材料的本构模型*——Ⅰ.理论

基于细观力学方法和Laplace变换 ,将仅适用于基体为线弹性和线性介电性的铁电复合材料的本构模型推广至基体为粘弹性和介电弛豫情况 ,建立了考虑基体粘弹性和介电弛豫的铁电复合材料的本构模型 .     

热弹性马氏体相变材料单晶体的细观力学统一本构模型

基于马氏体相变的晶体学理论和Hill Rice内变量本构理论 ,建立了热弹性马氏体相变材料单晶体的细观力学统一本构模型并对它进行了详细的讨论 .该本构模型能描述在复杂热力学加载条件下 ,热弹性马氏体相变材料微结构正向相变、反向相变以及重取向过程在单晶体中所表现出来的宏观本构特性 .理论预测与实验结果符合很好 .     

正交各向异性材料的混合硬化弹塑性本构方程

建立了混合硬化正交各向异性材料的屈服准则,进而推导了与之相关的塑性流动法则.根据简单应力状态的实验曲线,可得到广义等效应力-应变关系.初始屈服曲面与材料的弹性常数有关,材料退化为各向同性且只考虑各向同性硬化时,屈服函数退化为Huber-Mises屈服函数,相关的本构方程退化为Prandtl-Reuss方程.     

各向同性弹性损伤本构方程的一般形式

直接从不可逆热力学基本定律出发,推导出弹性各向同性损伤材料本构方程的一般形式,克服了由应变等效假设建立的经典损伤本构方程的缺陷,并阐明了两种各向同性弹性损伤模型(单标量模型与双标量模型)之间的联系.研究表明,采用单标量描述的损伤模型,在材料损伤本构方程中含有两个“损伤效应函数”,反映损伤对于两个弹性常数的不同影响.应变等效假设给出的损伤本构方程,是该文方程的一个近似形式,常常不能满意地描述实际材料的损伤行为.     

一种考虑聚醚醚酮（PEEK）不同力学状态的本构模型

聚醚醚酮（简称PEEK）以其优良的性能而广泛应用于高端机械、 核工程和航空等科技领域.为了描述其在应变、应变率和温度3种因素作用下的力学行为,依据PEEK在不同温度下呈现的3种力学状态,在著名的JC(Johnson Cook)本构模型的基础上,提出了针对高分子不同力学状态的分段JC本构模型.与传统JC模型及文献中改进JC模型相比,提出的分段JC模型能够更精确地表征PEEK在中高温下的力学行为,为PEEK在复合材料中的应用和分析奠定了理论基础.     

准各向同性复合材料弹性和强度的各向异性效应(Ⅰ)──模型*

实验观测表明,准各向同性材料,如N轴纤维增强复合材料层合板和编织材料,其面内刚度和强度具有不同程度的方向性,且强度的各向异性程度往往明显高于弹性性质的各向异性程度。本文根据张量函数表示理论所提出的本构方程和强度准则的一般模型,结合有关实验数据,分析了材料弹性性能和强度的非各向同性效应。具体给出了几类本构模型和强度准则的特殊形式并讨论了本文所得到结果的若干力学性质。本文第Ⅱ部分具体讨论了含单个椭圆孔或裂纹的无限大板的有关强度的各向异性效应,并用细观力学方法检验了本文的模型。     

考虑主应力轴旋转的土体本构关系研究进展

对目前国内外考虑主应力轴旋转的试验研究及本构模型研究进行了总结分析,并对进一步研究提出了相应的建议．基于不同的加载条件,从纯主应力轴旋转和耦合主应力轴旋转两个方面,较全面的描述了主应力轴旋转情况下土体的基本变形特性,并对考虑主应力轴旋转的土体变形试验提出了进一步研究的建议．较为系统地评述了当前较有代表性的考虑主应力轴旋转的土体本构模型（边界面模型、多机构模型、运动硬化模型和广义塑性模型）,得出了广义塑性模型更适合用来描述考虑主应力轴旋转的土体变形特性的结论．总结未来考虑主应力轴旋转的土体本构关系研究的主要方向是:把握主应力轴旋转情况下土体变形的本质特性,建立推理严密、形式简单、适用方便的本构模型,并用来指导工程实践．     

考虑基体粘弹性和介电弛豫的铁电复合材料的本构模型*——Ⅱ.实验、计算和分析

对基体具有粘弹性和介电弛豫的铁电复合材料进行了实验分析 ,并用本文第一部分建立的本构模型对其进行了计算 .实验结果与计算值的比较表明 :建立的本构模型能够较好地反映这类铁电复合材料的力电耦合行为 ,基体的粘弹性和介电弛豫对铁电复合材料的影响是不能忽略的 .     

考虑高阶横向剪切正交各向异性板非线性弯曲的微分求积分析

采用微分求积方法（DQ方法）讨论了计及高阶横向剪切的正交各向异性弹性板的非线性弯曲问题．导出了非线性控制方程的DQ形式,利用推广的DQWB技巧处理了高阶矩的边界条件．进一步推广并运用新的分析技术简化了非线性方程的计算．为说明该方法的可靠性和有效性,将考虑剪切变形及不计剪切变形的薄板的数值结果与三维弹性解析解及其它数值解进行了比较,同时研究了数值结果的收敛性,并考察了不同的节点分布对收敛速度的影响A·D2还考察了几何、材料参数及横向剪切效应对正交各向异性板非线性弯曲的影响．分析结果表明横向剪切效应对正交各向异性中厚板的影响是显著的．     

基于滑移与微纤维伸缩两种耗能机制的弹塑性本构模型

本文考虑了固体材料内以拉压和滑移方式消耗变形功的两种主要物理机制,提出了用纤维构元与滑移构元共同组集的弹塑性材料模型.两种构元都是单自由度变形体,其力学性质及塑性变形中的耦合硬化系数可由传统的材料力学实验确定.各种取向的构元在三维空间中均匀分布,并与宏观应变协调变形.从模型结构的力学响应导出了全量型和增量型本构方程,不必预先设定加载函数(塑性势函数).构元经历的变形历史与其取向有关,作为组合效应的应力应变关系能反映加载路径的影响.因此,本文得到的本构方程既保持了简洁的数学形式,又能模拟复杂加载条件下材料的宏观弹塑性力学行为. 本文预测了几种多晶金属材料在典型复杂加载路径下的应力应变响应与后继屈服面,与实验结果吻合良好.     

黏弹性材料本构方程的广义分数阶单元

提出广义分数阶单元网络, 取消了Schiessel等人所提出的分数阶单元法对参数的限制, 增加了“协调方程”, 将模型解的构造扩充到广义函数空间, 使其包含更多的具有明显物理意义的解. 应用并发展了离散求逆Laplace变换的方法, 给出了模型方程的广义解. 讨论了广义分数阶单元网络Zener, Poyinting-Thomson模型. 结果表明, 有关黏弹性材料本构方程经典的和前人所得的经典整数阶和分数阶单参数模型的所有结果均可作为本文的特例而被包括.     

饱和多孔介质的超粘弹性本构理论研究

为了建立能考虑固体材料、多孔固体与流体可逆和不可逆变形的饱和多孔介质超粘弹性理论,以多孔固相为参考构型,以有效应力、材料真实应力和流相真实孔压作为状态变量,结合混合物均匀化响应原理获得各项均符合热力学功共轭特征的饱和多孔介质能量平衡方程,根据非平衡热力学熵分解理论求得熵流和熵产.结果表明,超弹塑性理论是该理论的一个特例;多孔固体的总变形可分为固相间隙和材料变形两部分,间隙应变与Terzaghi有效应力构成功共轭对,材料应变与材料真实应力构成功共轭对.饱和多孔介质的自由能可分为固相和流相两部分.当固相间隙和材料变形解耦时,固相所含的自由能又可分为间隙和材料两部分.证明了Skempton有效应力不是饱和多孔介质的基本应力状态变量.     

混凝土材料的粘塑性损伤本构模型

基于不可逆热力学,引入运动硬化、等向硬化和损伤内变量,构造了相应的自由能函数和流动势函数,推导出了混凝土材料的粘塑性损伤本构模型．数值模拟的结果表明,该模型能够避开屈服面和破坏准则的基本假设来描述混凝土材料的以下特性:压缩载荷作用下的体积膨胀现象;应变率敏感性;峰值后由损伤和破坏引起的应力软化和刚度退化现象A·D2由于此模型避开了根据各种变形阶段选择与其相应的本构模型的繁琐计算,因此更便于纳入复杂工况下应力分析有限元程序中．     

粘弹性本构模型的准静力位移识别

对一类边界条件，建立粘弹性准静力位移与本构参数的显式关系，给出优化识别的叠代格式，从二阶微分模型出发，识别粘弹性本构模式，讨论了信息误差对反演结果的影响     

应用广义阶梯函数解变刚度超静定梁的弯曲问题

变刚度超静定梁的弯曲问题,可以近似的以受分段均布荷载(包括集中荷载、集中力偶)作用下的阶梯梁来代替.本文推广Heaviside函数{x-a}0的概念,定义一个新的函数{x-a}n,n=0,1,2…,称为广义阶梯函数,并给出{x-a}n{x-b}0的运算法则.然后将抗弯刚度的倒数1/EJ和弯矩方程M(x)都用{x-a}n来表示.代入挠曲线近似微分方程,从而建立一套适用于各类直梁弯曲问题的统一解法,并给出一般情况下挠曲线方程的通式.     

复合材料焊接线出现裂缝的平面弹性基本问题

本文用复变方法讨论了复合材料任意形状焊接线上出现若干条裂缝时的平面弹性第一和第二基本问题，把寻求复应力函数的问题分别归结为求解某种正则型奇异积分方程和正则型奇异积分方程组，并证明了其解存在且唯一。     

一般各向异性复合材料层板基体损伤性能衰减研究(Ⅰ)——分解刚度法建立(θ_m/90_n)_s开裂层板本构关系

本文尝试将损伤复合材料层板性能衰减研究扩展到含一般各向异性铺层的基体开裂层板·在第一部分中，采用分解刚度法处理法向与剪切响应的耦合问题，对承受面内载荷的对称约束开裂（θｍ／９０ｎ）ｓ层板，导出本构关系的近似解析解，将层板有效刚度表为裂纹密度的函数