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2011年06月27日

【期刊论文】边坡稳定的剪切带计算

蔡元奇, 朱以文*, 徐晗, 朱方敏

计算力学学报,2007,24(4):441~446,-0001,():

摘要

为了解决边坡稳定分析中剪切带有限元网格的依赖性问题,采用梯度塑性理论,从车构若系中引八特征长度入手。建立计算模型。提出了一种8节点缩减积分的梯度塑性单元。并采用梯度望性理论推导了Drucker-Prager屈服准则的软化模型的有限元格式,在ABAQus中进行了二次开发。嵌入了本文提出的8节点单元和本构模型。并用ABAQus软件进行了边坡剪切带的计算。计算结果表明.本文提出的方法消除了经典有限元计算的网榕依赖性可题。可以得到与单元剖分无关的稳定的剪切带宽度。本文所提出的方法可适用于其他场合的剪切带计算。

关键词: 梯度塑性 应变局部化, 剪切带, 遗坡稳定

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2011年06月27日

【期刊论文】基于滑移线场理论的边坡滑裂面确定方法

蔡元奇, 朱以文, 吴春秋,

岩石力学与工程学报,2005,24(15):2609~2616,-0001,():

摘要

发展了一套基于滑移线场理论,并根据有限单元法的计算结果来确定边坡滑裂面的数值模拟方法,在此基础上研究了流动法则对边坡稳定分析的影响。该方法可以考虑弹性区与塑性区的区别,并可以考虑不同的流动法则。给出了滑移线方向场数值模拟的具体方法和由滑移线方向场追踪滑移线的方法,提出安全系数最小的滑移线即为边坡的滑裂面。算例证明了方法的有效性。研究结果表明,对于无约束的天然边坡,自重作用下其安全系数受流动法则的影响较小,而滑裂面的位置随流动法则的不同而不同;当坡项有荷载作用时,尤其是边坡的 稳定性主要由坡项荷载决定时,无论是安全系数还是滑裂面,流动法则的影响均很大,采用相关联流动法则可能会高估边坡的稳定性。

关键词: 边坡工程, 滑移线场理论, 边坡稳定, 滑裂面, 塑性有限元, 非关联流动法则

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2011年06月07日

【期刊论文】金安桥水电站左坝肩边坡静力稳定性分析

何江达, 陈方竹

吉林水利,2005(2):4~6,-0001,():

摘要

金安桥水电站左坝肩卸荷结构面和构造结构面发育,左坝肩边坡的稳定问题对整个大坝的安全起重要作用。西方分别采用弹性和弹塑性两种本构模型,对左岸肩边坡进行稳定性分析,为坝肩边坡的处治设计提供参考依据。

关键词: 坝肩边坡, 稳定性分析, 弹性, 塑性 金安桥水电站

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2011年05月27日

【期刊论文】环氧树脂/聚氨酯共混体系相行为研究

杨其, 李光宪**, 黄亚江, 毛益民, 雷彩红

高分子学报,2003(1):68~72,-0001,():

摘要

利用小角光散射(SALS)技术实时记录了环氧树脂/聚氨酯共混体系在固化过程中的相行为发展情况,得到了表征共混体系相区结构尺寸大小的相关距离ac和表征体系均匀程度的均方介电常数涨落2,讨论了等温固化条件下,环氧树脂/聚氨酯共混体系的相区大小随时间的变化规律。实验结果表明,环氧树脂/聚氨酯共混体系的固化过程是典型的反应诱导相分离的过程。相分离初期,符合Cajm的线性理论;随着固化时间的延长,相区由小变大,约至反应开始后3210s,相分离趋于平衡态,相区尺寸趋于稳定。

关键词: 环氧树脂,, 塑性聚氨酯,, 共混体系,, 相行为,, 小角光散射

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2011年04月29日

【期刊论文】初始应力各向异性土的弹塑性模型

孙德安, 姚仰平, 殷宗泽

岩土力学,2000,21(3):222~226,-0001,():

摘要

剑桥模型沿球应力轴(p轴) 等向塑性体变硬化;在日本广泛采用的关口—太田模型沿初始固结线(K0线) 不等向塑性体变硬化。三轴试验数据表明:自K0状态向伸长方向剪切时,前者方法计算的体积应变偏小,而后者方法计算的体积应变偏大。作者提出一种介于上述两者之间、考虑初始应力各向异性(如K0固结)的不等向塑性体变硬化弹塑性模型。为了使模型在三维应力下较好地反映土的强度和变形特性,模型的剪切屈服准则使用SMP准则。模型的土性参数与剑桥模型一样,其预测值与粘土实测值的比较表明,提出的模型是简单合理的,可望在实际工程计算中得到使用。

关键词: 塑性模型, K0-固结, 各向异性

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2011年04月06日

【期刊论文】上海地区土层沉降模型研究

吴剑锋, 叶淑君, 吴吉春, 薛禹群, 张云, 李勤奋

,-0001,():

摘要

地面沉降模型包括计算土层水位的地下水流模型计算土层位移的沉降模型两部分,正确合理的沉降模型是地面沉降模拟的关键之一。本文首先根据水位和沉降观测资料分析了上海各含水层和弱透水层的变形特征,发现上世纪80年代中期以来,潜水含水层、潜水含水层、第一、二、三、五承压含水层和第三、五、六弱透水层土层变形特形类似,变形以弹性变形为主;第一、二弱透水层变形特征类似,变形以塑性变形为主,90年代以后蠕变和变形滞后现象明业;第四弱透水层和第四承压含水层在部分地区以弹性变形为主,在部分地区则在90年代以前以弹性变形为主,90年代以后以塑性变形为主,而且在90年代中后期蠕变和变形滞后现象明显。根据上海土层变形特征应分别建立弹性、弹塑性和粘弹塑性变形条件下的沉降模型。基于弹性和弹塑性变形的沉降模型较为成熟,而基于粘弹塑性变形的沉降模型研究较少。土力学中描述粘弹塑性变形特片的模型很多,但有的不适用于上海地区土层有效应力变化特征,有的涉及参数太多难以实际应用。本文提出采用一修正的Merchant模型来刻画粘弹塑性变形特征,并基于这种修正的Merchant模型构建了粘弹塑性变形条件下的沉降模型。沉降过程中土体的压缩系数等参数随着土体的压缩、回弹发生变化,高压缩性土体尤其明显。上海沉降模型中的参数应有效力和孔隙比的函数,尤其是具有高压缩性的第一和第二弱透水层。最后以上海第三软土层为例,比较了四种不同沉降模型计算出的土体位移结果。

关键词: 地面沉降, 沉降模型, 弹型, 塑性 粘弹塑性 本构关系, 变系数

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2010年12月07日

【期刊论文】预应力箱型楼盖结构及其力学性能研究

高维成, 沈世钊

建筑结构,2001,31(5):45~50,-0001,():

摘要

对预应力箱型楼盖结构的结构形式、构造特点及施工方式等进行研究,同时运用SAP91 程序及弹塑性有限元程序对24m×24m 箱型楼盖算例进行力学性能分析,从而充分证实预应力箱型楼盖结构是一种合理、经济的空间结构体系,可满足大跨度建筑的需要。弹塑性分析结果表明,对于大跨度预应力混凝土楼盖结构,考虑弹塑性影响十分必要。

关键词: 箱型楼盖 结构形式 力学性能 薄膜内力 弯矩 弹塑性

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2010年11月19日

【期刊论文】五龙金矿充填上部空区控制采场地压研究

赵文, 成鼎新, 林韵梅

矿冶工程,1995,15(4):12~15,-0001,():

摘要

五龙金矿因采场上部存在着较大的空区,地压现象较为严重。采用充填空区的方案来控制地压,并应用弹塑性有限元方法对该方案进行了数值模拟。模拟结果表明,在充填情况下进行采矿,应力和塑性区均得到了改善。

关键词: 采场, 地压, 数值模拟, 塑性

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2010年11月11日

【期刊论文】基于能量耗散的土体本构关系及其参数确定

迟世春, 秦理曼, 林皋

岩石力学与工程学报,2005,24(2):5625~5633,-0001,():

摘要

从热力学基本理论出发,研究了土体受力变形过程中的能量耗散函数,据此构造了土的弹塑性模型。模型的屈服轨迹、塑性流动、硬化规律及弹性规律均可通过自由能函数和耗散增量函数推导得到。研究中区分塑性功与能量耗散,引出了储存塑性功的概念,定性地讨论模型参数的物理意义及其取值。并通过拟合三轴试验曲线,确定了模型参数;将计算的应力-应变曲线及体变曲线或孔压增长与试验结果比较,验证了模型的有效性。这种本构模型的构造方法掘弃了以德鲁克公设为基础的传统塑性理论,自动满足热力学定律,具有较为严密的理论基础。

关键词: 土力学, 塑性 本构方程, 热力学, 三轴试验

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2010年11月11日

【期刊论文】土的单屈服面模型及在桩土作用中的应用研究

迟世春, 肖晓春, 林皋

哈尔滨工业大学学报,2005,37(11):1578~1582,-0001,():

摘要

研究了土的单屈服面模型,其屈服函数为一个光滑的封闭空间曲面,避免了屈服面上出现奇异点,以及多重屈服面模型的跟踪记忆,有限元的数值实现相对简单。当加荷应力点位于屈服面上时,其塑性模量应用连续性条件求得,否则塑性模量由屈服面上应力映射点的塑性模量和插值函数计算得到。联合等效塑性偏应变和体应变构造硬化函数。讨论了模型参数的物理意义及其确定方法。应用该模型分析了桩土相互作用系统,通过对硬黏土和软黏土p-y曲线的计算发现,该曲线在现场试验的统计曲线之内,单桩和群桩计算结果与试验的拟合也较好。

关键词: 塑性 土的本构关系, 桩土相互作用

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2010年11月11日

【期刊论文】基于能量耗散的应力引起的土体各向异性模型

迟世春, 秦理曼, 林皋

大连理工大学学报,2005,45(5):700~706,-0001,():

摘要

从热力学定律出发,介绍了土体受力变形过程中能量耗散函数的合理表达形式,据此导出耗散应力空间中的屈服函数及流动法则。分析迁移应力,确定了真实应力空间中的屈服函数,并采用旋转硬化规律考虑应力引起的土体各向异性。这种模型以自由能函数和耗散函数为基础进行整体构造,自动满足热力学第二定律,不需要引入其他假定。提出了利用弹塑性本构模型计算三轴试验曲线的方法。采用遗传优化算法拟合了某土料三轴排水剪切试验结果,确定了模型参数。用得到的模型参数计算绘出其他固结应力下三轴排水剪切曲线,并与实测曲线比较,验证了模型的有效性。

关键词: 塑性 本构方程, 热力学, 土力学, 三轴试验

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2014年06月28日

【期刊论文】AZ80镁合金高温低应变速率拉伸流变行为

权高峰, 任凌宝;吴婧;权高峰

Materials Science & Engineering A,-0001,():

摘要

在573K~673K,1E-4~1E-2s-1的条件下研究了AZ80镁合金的塑性流变行为,应用Zener-Hollomon双曲线正弦本构方程计算了其表观激活能为172kJ/mol,应力指数为2.7±0.3.这表面非基面滑移随着高温下激活能的增加和位错攀移及晶粒转动而被激活,相应的组织演变及析出相析出机理也被加以详细分析。

关键词: AZ80镁合金, 低应变速率拉伸, 组织演变, 塑性变形机理

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2010年08月31日

【期刊论文】受刚体碰撞方管柱考虑局部屈曲时的弹塑性冲击荷载

剧锦三, 剧锦三.杨蔚彪, *蒋秀根

工程力学,2008,25(7):90~95,-0001,():

摘要

使用壳单元建立方管柱模型,用数值方法跟踪方管柱受到刚体撞击的全过程,得到不同质量比、不同冲击速度时的弹性和弹塑性冲击荷载,比较了方管模型柱和杆模型柱的冲击荷载结果并进行了分析。结果表明:对于弹性方管模型,当质量比越小、冲击速度越大时,冲击荷载峰值越大:接触时间也越长;局部屈曲亦越明显,造成管模型的冲击荷载峰值比相同参数杆模型的冲击荷载峰值降低也越多,因此管模型的冲击荷载峰值和速度不成线性关系。方管中的双向应力波导致管模型的冲击荷载曲线和只有单向应力波的杆模型的曲线有所不同,后者更光滑一些。对于弹塑性方管模型,和弹塑性杆类似,由于塑性的发展,弹塑性管模型的冲击荷载峰值随冲击速度的提高而增大,但是随速度变化的冲击荷载峰值曲线比弹性模型的平缓很多。由于管模型的局部再曲效应,其弹塑性冲击荷载总是小于杆模型的冲击荷载。冲击速度越大,质量比越小,弹塑性管模型的冲击荷载峰值越大且接触时间越长。

关键词: 冲击荷载; 弹塑性冲击; 数值解, 方管柱; 质量比; 局部屈曲

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2010年08月31日

【期刊论文】矩形钢筋混凝土双向板板底塑性弯矩比设计取值研究

剧锦三, 蒋秀根, *剧锦三, 庄金钊

工程力学,2007,24(8):77~80,-0001,():

摘要

提出了通过调整板底塑性弯矩比控制板底裂缝宽度的概念;基于薄板理论的Navier解建立了提高钢筋混凝土板板底抗裂性能的板底塑性弯矩比值公式;基于塑性铰线理论,给出了保证配筋量最少的板底塑性弯矩比值公式。通过对比,给出了工程中板底弯矩取值的建议公式。

关键词: 钢筋混凝土板, 塑性设计, 弯矩比, 抗裂, 配筋优化设计

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2010年08月31日

【期刊论文】拱结构的弹塑性二次分岔屈曲性能

剧锦三, 剧锦三*, 蒋秀根, 郭彦林, 陈杰

工程力学,2006,23(9):12~17,-0001,():

摘要

使用一种高效的跟踪策略对拱的平面内弹塑性极值点屈曲和二次分岔屈曲的荷载--位移曲线的全过程进行跟踪分析得到了跨中集中荷载和全跨均布荷载作用下相同截面不同矢跨比的拱的弹塑性极值点屈曲荷载二次分岔屈曲荷载和半跨均布荷载作用下的极值点屈曲荷载研究表明对于弹塑性拱结构跨中集中荷载和全跨均布荷载作用下二次分岔屈曲总是最危险的屈曲形式必定先于极值点屈曲发生相同截面的弹塑性拱的极值点屈曲荷载在跨中集中荷载作用下矢跨比为0.2 的拱的极限承载力最大在半跨均布荷载作用下矢跨比为0.23 的拱的极限承载力最大全跨均布荷载作用下矢跨比为0.1 的拱的极限承载力最大对于弹塑性拱的二次分岔屈曲极限承载力在跨中集中荷载作用下矢跨比为0.2 的拱的极限承载力最大全跨均布荷载作用下矢跨比为0.1 的拱的极限承载力最大最后求得全跨和半跨均布荷载作用下具有不同长细比不同矢跨比的拱的弹塑性极限承载力并且回归成实用计算公式以便于实际工程设计中查询。

关键词: 拱结构 弹塑性屈曲 极值点屈曲 二次分岔屈曲 极限承载力

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2010年08月31日

【期刊论文】均布荷载下拱的弹塑性二次分岔屈曲性能初探

剧锦三, 蒋秀根, 梁宗敏, 陈杰

中国农业大学学报,2005,10(6):75~78,-0001,():

摘要

使用一种新的屈曲路径跟踪策略,对拱在平面内的弹塑性极值点屈曲和二次分岔屈曲全过程进行跟踪分析,得到全跨均布荷载作用下材料、截面相同而矢跨比不同的拱的弹塑性极值点屈曲荷载和二次分岔屈曲荷载,以及半跨均布荷载作用下其极值点屈曲荷载。研究结果表明:对于弹塑性拱结构,在全跨均布荷载作用下,二次分岔屈曲总是最危险的屈曲形式,其发生必定先于极值点屈曲。对于材料、截面相同,矢跨比0.1~0.5的拱,半跨均布荷载作用下矢跨比0 23的拱极值点屈曲极限承载力最大;全跨均布荷载作用下,矢跨比0.1的拱极值点屈曲和二次分岔屈曲极限承载力均大于其他拱。将得到的全跨和半跨均布荷载作用下不同长细比、不同矢跨比拱的弹塑性极限承载力计算结果归纳总结,得到极限承载力简化计算公式,可以直接查用,便于工程设计中使用。

关键词: 拱结构, 塑性屈曲, 极值点屈曲, 二次分岔屈曲

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2010年08月31日

【期刊论文】刚体撞击弹塑性直杆时冲击荷载之数值解

剧锦三, 杨蔚彪, *蒋秀根

工程力学,2007,24(6):49~53,-0001,():

摘要

使用数值方法模拟了刚体撞击一端固支的弹塑性杆的全过程,得到不同质量比、冲击速度时的弹性和弹塑性冲击荷载,比较了冲击荷载的弹性解析解、弹性数值解和弹塑性数值解。结果表明:对于弹性冲击荷载,数值解和解析解非常相近且数值解有合理的升压段。在质量比不变的情况下,刚体速度和冲击荷载的峰值成线性关系,而对接触时间无影响。质量比的变化对冲击荷载的峰值和分布形式有影响。质量比越小,冲击荷载峰值越大,接触时间越长。对于弹塑性模型,杆中产生的塑性变形引起冲击荷载峰值减小和荷载曲线分布形式发生变化。塑性会延长接触时间,延长的接触时间就是塑性发展的时间。当速度越大,质量比越小,则杆中塑性发展时间越长,弹性和弹塑性杆冲击荷载的峰值和分布形式差别越大。

关键词: 冲击荷载, 塑性碰撞, 数值解, 质量比, 迟滞时间

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2010年08月31日

【期刊论文】柱体弹塑性自由扭转数值模拟的一种新方法

剧锦三, 罗成, 傅向荣*, 岑松,

,-0001,():

摘要

本文研究了一种柱体弹塑性自由扭转问题的新型数值模拟方法。基于差分法原理,利用所提出的屋盖一薄膜混合泫,成功的模拟丫受扭构件由弹性进入弹塑性、以至塑性破坏的全过程。使用MATLAB软件编制相关应用程序,成功地进行了矩形截面构件的数值分析,得到了多种不同长宽比的矩形截面构件的弹塑性扭矩一转角加载曲线。所得结果的正确性和分析的高精度被相应的理论分析值所验证。

关键词: 差分法, 自由扭转, MATLAB, 塑性 屋盖一薄膜混合法

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2010年08月30日

【期刊论文】温度和加载速率对LY12CZ薄板材料断裂韧性的影响

徐绯, 刘斌, 刘元镛

航空材料学报,200,21(1):27~31,-0001,():

摘要

以飞机结构常用的铝合金材料LY12CZ为研究对象,研究了温度、加载速率对平面应力弹塑性I型裂纹起裂和扩展的影响。通过实验研究和数值分析,得到了以下四点结论,(1)用断裂丝片测量裂纹稳定扩展段的长度是可行的;(2)静态载荷作用下的起裂韧性变化不大,但随温度的升高,材料在裂纹扩展过程中断裂韧性会降低;(3)低速冲击载荷作用下的弹塑性动态起裂韧性比静态值要小40%;(4)与增量路径无关积分的计算结果进行比较,说明在本研究情况下,J积分可以作为材料断裂韧性的表征参量。

关键词: 塑性 温度, 加载速率, 断裂韧性, 增量路径无关积分

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2010年08月30日

【期刊论文】弹塑性裂纹扩展的裂尖参数研究

徐绯, 刘元镛, 葛东云

西北工业大学学报,2000,18(1):5~10,-0001,():

摘要

在铝合金材料平面应力CT型试件裂纹的稳定扩展和动态塑性的低速裂纹扩展实验的基础上,利用有限元分析获得了弹塑性裂纹扩展尖端的裂尖参数,对高速冲击载荷作用下的裂尖响应作了数值模拟和探讨。通过3种不同载荷状态下的计算,在获得裂尖场分布的同时,发现三轴应力约束仅与试件几何和加载方式有关,并且三轴应力约束参数在裂尖前方相当长一段距离内保持恒值。通过与增量的积分参数T3比较,说明对平面应力试件动态积分可以在相当长的扩展段内表征断裂韧性。

关键词: 塑性 裂纹扩展, 裂尖参数

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