非饱和土本构关系的混合物理论（I）——非线性本构方程和场方程

以混合物理论为基础建立了非饱和土非线性本构方程和场方程，把非饱和土作为3种组分构成的饱和混合物来研究，首先根据土力学成果提出了非饱和土混合物的基本假设，推导出适用于非饱和土混合物的熵不等式；然后采用混合物理论处理本构问题的常规方法得出了非饱和土非线性本构方程；最后把非线性本构方程代入混合物组分动量守恒定律，获得了非饱和土各组分运动的非线性场方程；并且给出了非饱和土混合物的能量守恒方程，从而形成了解决非饱和土混合物热力学过程的完备方程组。     

非饱和土本构关系的混合物理论(Ⅰ)——非线性本构方程和场方程

以混合物理论为基础建立了非饱和土非线性本构方程和场方程.把非饱和土作为3种组分构成的饱和混合物来研究.首先根据土力学成果提出了非饱和土混合物的基本假设,推导出适用于非饱和土混合物的熵不等式;然后采用混合物理论处理本构问题的常规方法得出了非饱和土非线性本构方程;最后把非线性本构方程代入混合物组分动量守恒定律,获得了非饱和土各组分运动的非线性场方程;并且给出了非饱和土混合物的能量守恒方程,从而形成了解决非饱和土混合物热力学过程的完备方程组.     

非饱和土固结的混合物理论（Ⅰ）

非饱和土是由土粒、水、气组成的三相介质，本以混合物理论为基础研究了非饱和土的固结问题。中导出了各向异性多孔介质及非饱和土 的有效应力的理论公式，把有效应力原理和Curie对称原理作为非饱和土的两个重要的本构原理，建立了非饱和 土固结的数学模型：由25个方程求解25个未知量。在增量线性化的情况下，本模型简化为5个控制方程求解5个未知量：3个固相位移、孔隙水压力和孔隙气压力。模型中包含7个材料参数，都可由试验测定，便于工程应用，Biot理论是本模型的特例。     

塑性本构关系的应变路径理论

基于伊留申的两个假定,提出一个新的积分形式的塑性本构方程.由应变路径确定的应力偏量由二部分组成,它们各自按不同的规律变化.理论计算与近代实验的比较,得到令人满意的结果.本文提出的不是内时理论.     

基于混合物理论的非饱和土的热-水-力耦合分析模型Ⅰ

以混合物理论为基础研究了非饱和土的热-水-力多场耦合问题.将非饱和土视为由土骨架、液态水、水蒸气、干燥气体及溶解气体共5种组分构成的混合物,在组分的质量、动量守恒方程及整体能量守恒方程的基础上,引入了37个补充方程以形成封闭方程组.其中,利用水与水蒸气的化学势改变量相同,推导了在气压力变化条件下水与水蒸气相变平衡所满足的限制方程.最终控制方程以增量形式给出,6个方程求解6个未知量(3个土骨架位移、水压力、气压力及温度),充分反映了热膨胀、热渗流、水的相变、气体溶解及土骨架变形等多种现象的耦合过程.     

塑性本构理论与工程材料塑性本构关系

研究了材料的塑性本构理论,从理论上建立了严密的塑性本构方程,为建立工程材料塑性本构关系提供了理论基础,此后将理论应用于3种工程材料.依据材料的性质以及工程的要求,通过简化得出满足工程计算精度要求的岩土类摩擦材料、金属类晶体材料的塑性本构关系;对强度控制的工程问题如有充分塑性变形条件则可将材料视作理想塑性材料,应用屈服条件和极限分析条件,采用传统的或数值的极限分析方法,求得工程安全系数或极限承载力.     

无粘性土的应力矢量本构模型(Ⅱ)——应用

将史宏彦等提出的无粘性土的应力矢量本构模型应用于分析多种复杂应力路径下材料的变形问题。结果表明，此模型不仅能够很好地反映无粘性土的应力应变非线形、硬化性、剪缩剪胀性、与应力路径的相关性、主应力与主应变增量方向之间的非共轴性以及球偏应力与变形的耦合性等主要变形特性，而且也能够同时考虑主应力轴的旋转和中主应力对土的变形及强度的影响。模型预测结果与试验结果之间的良好吻合表明了该模型的广泛适用性。     

基于坐标平移法的正常固结非饱和土三剪弹塑性本构模型

采用单应力变量法和双应力变量法建立了非饱和土的三剪统一强度准则,在此基础上用坐标平移法分别推导了相应的破坏应力比.将所得破坏应力比与非饱和土修正Cambridge模型进行结合,分别建立了单应力变量及双应力变量下的正常固结非饱和土三剪弹塑性本构模型,并对其做了ABAQUS二次开发.以南昌非饱和重塑红土为研究对象,分别对其...     

无粘性土的应力矢量本构模型(Ⅰ)——理论

在充分考虑应力的矢量特性基础上,通过将应力矢量的作用效应分解为球应力作用效应与应力比矢量 (偏应力矢量与球应力之比)作用效应的叠加,建立了一个全新的、适用于无粘性土在平面应变和三维条件下的非线性本构模型。该模型可以同时考虑应力的数量和方向变化对变形的影响,既适用于单调静荷作用,也适用于往返动荷作用。     

多相固体弹塑性本构方程的同类性

本文以复合材料为背景,讨论多相固体即混合物的等效弹塑性本构方程.按照所提出的等效本构方程的定义,文章证明,由服从广义正交法则的多种均匀的弹塑性介质组成的混合物具有与它的组分介质同类的、也服从广义正交法则的等效本构方程.     

基于内变量理论的电流变液本构关系

研究了电流变液的微结构本构关系.其理论框架是基于内变量理论和机理的分析.电流变液是由高介电常数的颗粒悬浮在某种液体中组成的.在电场作用下,极化的颗粒将沿着电场方向聚集在一起形成链状结构.颗粒聚集体的大小和方向将随外加电场和应变率的变化进行调整,因而可以通过建立起能量守恒方程和力平衡方程来确定颗粒聚集体的大小和方向的变化.那么,一个三维的、清晰的本构关系可以由相互作用能和系统的耗散能导出.具体考虑和讨论了在简单剪切载荷作用下的系统响应,发现电流变液的切变剪薄粘滞系数同系统Mason数之间近似于幂指数∝(Mn)-082的关系.     

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.     

弹塑性有限变形的广义Prandtl—Reuss本构方程和应力共旋率研究

本文通过一种新的途径研究弹塑性有限变形的广义Ｐｒａｎｄｔｌ＿Ｒｅｕｓ本构方程·研究表明对于广义Ｐｒａｎｄｔｌ＿Ｒｅｕｓ本构方程，变形率弹塑性和分解的假设并非必须·研究了采用物质共旋率的广义Ｐｒａｎｄｔｌ＿Ｒｅｕｓ本构方程，从理论上分析了简单剪切应力振荡的原因·提出一种用于构造广义Ｐｒａｎｄｔｌ＿Ｒｅｕｓ本构方程中应力和背应力共旋率的修正相对旋率·最后，对简单剪切变形进行应力计算·     

关于非局部场论的几个新观点及其在断裂力学中的应用(Ⅱ)——重论非线性非局部热弹性本构方程

按照理性力学的本构公理系统严格推导了非线性非局部热弹性体的本构方程,修正、补充和完善了以前的工作,所得的结果表明,非局部热弹性体的本构响应是与其物质空间的曲率及其高阶梯度相关联的,且存在满足零平均条件的反对称应力;文中给出了反对称应力与局部化残余的表达式,导出了热传递方向与温度降方向一致的结论,简要论述了局部化残余以及非局部能量守恒定律的客观性。     

重建极性连续统理论的基本定律和原理(Ⅱ)——微态连续统理论和偶应力理论

重建微态连续统理论和偶应力理论的动量和动量矩均衡定律以及能量守恒定律,并由这些定律自然地推导出相应的局部和非局部均衡方程。这些结果可由耦合型微极连续统理论过渡和归结而得到。把推导出的结果和传统的质量和微惯性守恒定律以及熵不等式结合在一起就构成微态连续统理论和偶应力理论的基本均衡定律和方程体系。还弄清了以前的各种连续统理论的不完整性层次。最后,给出了几种特殊情形。     

关于非局部场论的几个新观点及其在断裂力学中的应用(Ⅲ)——重论线性非局部弹性理论

证明了在线性非局部弹性力学中能量平衡方程是动量平衡方程的首次积分,论证了在非局部场论中局部化体力残余恒为零。详细推导了线性非局部弹性理论的本构方程,得到了反对称应力存在的新结果。     

求解非线性Schr(o)dinger方程本征值部分和的新算法

计算物理、计算化学与计算生物学涉及诸多粒子系统的电子结构问题的计算,相当一类归结为用“第一原理”从头计算非线性Schrodinger方程本征值的部分和.当原子个数较多时,现用常规的“自洽方法”计算量很大.本文提出的新算法基于变分原理,把求本征值部分和的问题还原为带正交约束的优化问题.对于文中所给的模型问题分析表明,该方法具有计算量小、物理直观、理论严格等优点.     

计算股市的基本方程、理论和原理(Ⅲ)——基本理论

由基本方程导出两个理论:1 股票的价值理论v*(t)=v(0)exp(ar₂t)。2 股能守恒理论。将股能定义为股价v及其导数v>的二次函数φ=Av2+Bvv+Cv2+Dv,在基本方程约束下,将问题归结为沿最优路径的约束优化问题。应用Lagrange乘数,变分法Euler方程可证?对任何v、v>守恒。文中给出应用这些方程和理论对股市走势作分析的一些判断并为深沪股市实际走势所验证。     

有限孔径相位共轭谐振腔(PCR)中各阶横模特性的研究——Ⅰ.自洽场矩阵本征方程

本文应用李先枢提出的“平面屏系统中标量光波传播的矩阵理论(柱坐标)”(1981),研究了PCR中自洽场的传播,提出了PCR中自洽场的矩阵本征方程。求解这个方程,我们计算了轴对称的、有限孔径PCR,得到了其中各阶横模(包括l≥2,p≥1的高阶横模)的衍射损耗、相移、以及各镜面上场的相对振幅和位相分布。本文还导出了不同几何结构(g₁和各开孔大小不同)的PCR间的“准等价关系”,根据这个关系,在g₁不同的一些PCR中,所有各阶横模的衍射损耗等性质可以完全相同。还列出了一些计算结果示例。这些实例证实:(1)上述矩阵本征方程的收敛性很好;(2)可有很高的实际计算精度,并可同时精确计算损耗很小和很大的横模的各种性质;(3)参照光场的选择不影响理论的正确性,本文只讨论了仅包含一个PCM作端镜的PCR。