非线性粘弹塑性本构模型论文-涂义亮

非线性粘弹塑性本构模型论文-涂义亮

导读:本文包含了非线性粘弹塑性本构模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:土石混合料,宏观力学特性,细观力学特性,变形特性

非线性粘弹塑性本构模型论文文献综述

涂义亮[1](2017)在《土石混合料宏细观力学特性及非线性弹塑性本构模型研究》一文中研究指出近年来,随着我国基础设施建设规模的不断扩大,在地质条件复杂的西南地区新(扩)建山区机场催生出大量超高填方工程,所用填料广泛采用地质成因复杂、组成成分多样和结构极端不均匀的土石混合料,如何正确评价土石混合料高填方边坡的稳定性成为亟待解决的重难点工程问题之一。基于此,本文结合中铁股份有限公司科技开发计划项目“山地城市轨道交通暗挖隧道长距离穿越深回填土区施工关键技术研究”,以西南山区某高填方边坡工程为依托,通过室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,对土石混合料的宏细观剪切强度特征及强度产生机制、土石混合料的剪切变形特性及本构模型、土石混合料高填方边坡的稳定性进行了较为系统和深入的研究。主要研究内容和成果如下:(1)通过室内大型直剪试验、筛分试验、声发射试验、剪切面叁维激光扫描试验,对重庆地区不同含石量P_5、不同含水率w、不同块石岩性R_c、不同初始孔隙比e_0和不同应力条件σ_n的土石混合料的宏观剪切力学性质进行了研究,获得了土石混合料剪切完成后的颗粒破碎形态类型和相对破碎率变化规律、剪切过程的颗粒破碎演化规律、剪切面的叁维形貌特征及分形规律。(2)根据室内大型直剪试验结果对土石混合料的抗剪强度和强度参数展开了研究,结果发现抗剪强度不能严格满足M-C线性强度准则,而较好地满足修正的M-C非线性强度准则,这种非线性特性与颗粒破碎有关。通过整理获得了粘聚力、初始内摩擦角、非线性内摩擦角随含石量、含水率、块石岩性、初始孔隙比等因素的变化规律。(3)基于直剪试验颗粒流数值模拟对不同含石量土石混合料的细观剪切特性和强度产生机制进行了研究。对比了Ball、Clump和Cluster叁种块石生成法的优劣;获得了剪切过程中颗粒的运动和破碎规律、接触键的断裂演化规律、裂隙的发展和演化规律、能量转换和演化规律、剪切面的形态及演化规律、接触力链分布及演化规律,试验结果可与室内直剪试验结果相互印证和相互补充;结合剪切面分形规律和剪切面力链分布规律,推导了强度的产生机制公式,基于此,对室内直剪试验的强度参数变化规律进行了合理解释。(4)利用室内大型叁轴试验对不同含石量土石混合料的固结回弹变形性质和叁轴剪切应力应变特性展开了研究。获得了不同含石量土石混合料的体应变-体应力压缩回弹规律、偏应力-剪应变关系、体应变-剪应变关系;基于土石混合料的剪切能量方程、弹塑性增量理论和非线性强度准则,获得了一种适用于不同含石量的土石混合料的非线性弹塑性本构模型,通过试验结果验证发现该模型能够较好地模拟土石混合料的应力-应变关系。(5)基于有限差分理论,推导了非线性弹塑性本构模型的表达式,利用FLAC~(3D)软件良好的二次开发平台和VC++6.0程序实现了非线性弹塑性本构模型的二次开发,获得了该模型的动态链接计算程序,并通过试验结果验证了程序的正确性。(6)采用强度折减法理论,提出了土石混合料高填方边坡应用非线性弹塑性本构模型时的安全系数定义方法;将热力学理论中材料破坏的能量机制引入边坡工程中,利用FLAC~(3D)二次开发了一种适用于复杂叁维高填方边坡的能量突变失稳判据;通过FLAC~(3D)建立了某高填方边坡工程的叁维数值模型,基于强度折减法,采用非线性弹塑性本构模型和能量突变失稳判据的二次开发程序对该边坡的稳定性进行了分析;通过FLAC~(3D)建立了该边坡工程的二维数值模型,分析了含石量、含水率、块石岩性、初始孔隙比等因素对边坡稳定性的影响。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-10-01)

薛永涛[2](2017)在《参数非定常的软岩非线性黏弹塑性流变本构模型研究》一文中研究指出随着西部大开发政策的实施和经济建设步伐的加快,矿山、水电和交通等大型基础设施建设如火如荼,深部软岩建设工点越来越多,并引发了施工过程中围岩持续性的蠕变大变形灾害,对工程的长期稳定性及运营期结构安全性和使用寿命提出了严峻的挑战,依托国家自然科学基金面上项目“软岩非定常分数阶微积分蠕变本构模型及深部软岩隧道施工围岩大变形控制理论研究”,本文从实验及理论的角度研究软弱岩石在长期荷载作用下的蠕变特性,建立了能正确反映软岩蠕变破坏全过程的本构模型,取得了如下成果:(1)在蠕变实验过程中,由于蠕变损伤导致岩石的力学参数逐渐弱化。本文根据泥岩在不同蠕变时间、不同轴向应力作用下的实验数据,提出了泥岩弹性模量随时间的衰减公式。(2)基于Maxwell模型,并考虑蠕变过程中弹模随时间的衰减规律,建立了一种参数非定常的软岩非线性黏弹塑性蠕变本构,并对模型参数进行了辨识。该模型可以很好地描述单轴压缩状态下泥岩蠕变全过程,叁维状态下该蠕变模型对泥岩叁轴压缩蠕变曲线等速和加速蠕变阶段实验结果描述不甚理想,该模型仍可以为以后的研究提供参考借鉴。(3)通过重新定义一个新的非线性黏壶元件,结合Bingham模型,本文提出了 一个基于改进Bingham模型的软岩参数非定常的一维非线性黏弹塑性流变本构,该本构能准确描述单轴压缩蠕变下泥岩的衰减、稳态和加速蠕变阶段。(4)将所建立的基于改进Bingham模型的蠕变本构方程推广到叁维状态,并根据泥岩叁轴蠕变试验数据对该叁维模型进行了参数辨识和验证,模型计算结果与实验数据吻合地比较理想,证明了所建立的基于改进Bingham模型的流变本构方程的正确性与合理性。且参数相对较少,组合形式简单,参数易于辨识,有利于在以后工程实践中推广应用,具有重要实际意义。(5)将所建立的基于改进Bingham模型的流变本构与传统Bingham模型、未考虑参数非定常的本模型、改进的西原模型和河海模型在同等实验条件下进行了对比,深入分析了本文所提新模型的特征和优缺点。(本文来源于《北京交通大学》期刊2017-06-09)

郝宪杰,袁亮,卢志国,王飞,任波[3](2017)在《考虑煤体非线性弹性力学行为的弹塑性本构模型》一文中研究指出煤巷开挖时瞬间围岩即出现异常的、较大的弹性变形行为,难以用胡克定律解释。这表明即便是弹性变形阶段,煤体也表现出强烈的非线性行为。这是由于煤体与其他岩石相比,分布着大量的孔隙、裂隙、层理、割理等诸多类型的缺陷,具有更加明显的非均质性。首先分析了煤体的非线性弹性特征,而后给出了其非线性弹性力学行为的本构方程,并进行了数值编程,实现了可以考虑煤体非线性弹性阶段的弹塑性NLEPS本构模型,最后进行了有效的数值验证,并在大尺度的煤巷开挖中进行了应用可行性分析。计算结果表明基于NLEPS本构模型的计算结果更为准确地反映了煤层巷道开挖卸载诱发的围岩非线性变形行为。(本文来源于《煤炭学报》期刊2017年04期)

舒才,施峰,胡国忠,王宏图[4](2016)在《基于广义Hoek-Brown屈服准则的非线性弹塑性岩石(体)本构模型及其数值实现》一文中研究指出Hoek-Brown(H-B)屈服准则存在奇异性,在岩石(体)应力状态的低(拉)围压区存在低估岩石抗拉强度的现象。为了在数值计算中处理H-B屈服准则的奇异性,解决H-B屈服准则在低(拉)围压条件下低估岩石抗拉强度的问题,采用主应力回映算法和不同应力状态选取不同的m_i常数的方法,建立基于H-B屈服准则和考虑岩石屈服前的非线性特性的本构模型;在Ls-dyna的自定义材料接口程序中利用Fortran对模型进行二次开发,通过删除单元的方法模拟岩石试件的破裂过程,实现带破坏模式的低围压条件下的模型精确数值求解,获得岩石单轴压缩与巴西劈裂的叁维破坏形态;岩石单轴压缩实验、巴西劈裂实验和声发射实验的叁种力学特性实验结果与模型数值计算结果比较表明,实验结果与数值计算结果吻合较好,模型及其算法有较高的准确性。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2016年S1期)

彭妙娟,许志鸿[5](2007)在《沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型》一文中研究指出为了正确预估沥青路面的永久变形,对沥青路面永久变形的非线性粘弹性有限元法进行了研究,推导了广义Maxwell模型的非线性粘弹性有限元法,建立了沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型,从弹性、非线性弹性、塑性、粘弹性、非线性粘弹性等方面对沥青路面的永久变形进行了分析,对沥青路面的永久变形进行了计算,并将计算结果和SHRP的计算结果以及SWK/UN轮辙试验结果进行了对比。计算结果表明:沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型是有效的,其路面变形计算值与SHRP的计算值相对误差为6.567%,与SWK/UN轮辙试验值相对误差为6.069%。(本文来源于《交通运输工程学报》期刊2007年05期)

郑晓,林国祥,李智,王少梅[6](2005)在《菜籽与菜籽仁的非线性粘弹塑性本构模型》一文中研究指出在菜籽与菜籽仁流变试验的基础上,采用模型理论与经验模型相结合的方法建立菜籽与菜籽仁非线性粘弹塑性本构模型,并运用改进模拟退火计算方法对模型参数反演。结果表明,非线性粘弹塑本构模型能较好地模拟菜籽与菜籽仁流变特性。(本文来源于《农业机械学报》期刊2005年11期)

刘萌成,高玉峰,黄晓明[7](2005)在《考虑强度非线性的堆石料弹塑性本构模型研究》一文中研究指出根据堆石料大型叁轴试验成果,提出了非线性强度包线在q—p 坐标面上的幂函数表达式。将此非线性强度准则模式应用于剪切屈服面与体积屈服面表达方程的推导,从而建立了一个可反映堆石料实际工程特性的新型弹塑性本构模型。应用自编计算程序将该模型与殷氏模型用于不同应力路径条件下堆石料试验的数值模拟研究,对比分析表明:本文模型计算结果与试验实测结果更为一致,能较好地描述各种加载路径下堆石料的强度与变形性状。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2005年03期)

非线性粘弹塑性本构模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着西部大开发政策的实施和经济建设步伐的加快,矿山、水电和交通等大型基础设施建设如火如荼,深部软岩建设工点越来越多,并引发了施工过程中围岩持续性的蠕变大变形灾害,对工程的长期稳定性及运营期结构安全性和使用寿命提出了严峻的挑战,依托国家自然科学基金面上项目“软岩非定常分数阶微积分蠕变本构模型及深部软岩隧道施工围岩大变形控制理论研究”,本文从实验及理论的角度研究软弱岩石在长期荷载作用下的蠕变特性,建立了能正确反映软岩蠕变破坏全过程的本构模型,取得了如下成果:(1)在蠕变实验过程中,由于蠕变损伤导致岩石的力学参数逐渐弱化。本文根据泥岩在不同蠕变时间、不同轴向应力作用下的实验数据,提出了泥岩弹性模量随时间的衰减公式。(2)基于Maxwell模型,并考虑蠕变过程中弹模随时间的衰减规律,建立了一种参数非定常的软岩非线性黏弹塑性蠕变本构,并对模型参数进行了辨识。该模型可以很好地描述单轴压缩状态下泥岩蠕变全过程,叁维状态下该蠕变模型对泥岩叁轴压缩蠕变曲线等速和加速蠕变阶段实验结果描述不甚理想,该模型仍可以为以后的研究提供参考借鉴。(3)通过重新定义一个新的非线性黏壶元件,结合Bingham模型,本文提出了 一个基于改进Bingham模型的软岩参数非定常的一维非线性黏弹塑性流变本构,该本构能准确描述单轴压缩蠕变下泥岩的衰减、稳态和加速蠕变阶段。(4)将所建立的基于改进Bingham模型的蠕变本构方程推广到叁维状态,并根据泥岩叁轴蠕变试验数据对该叁维模型进行了参数辨识和验证,模型计算结果与实验数据吻合地比较理想,证明了所建立的基于改进Bingham模型的流变本构方程的正确性与合理性。且参数相对较少,组合形式简单,参数易于辨识,有利于在以后工程实践中推广应用,具有重要实际意义。(5)将所建立的基于改进Bingham模型的流变本构与传统Bingham模型、未考虑参数非定常的本模型、改进的西原模型和河海模型在同等实验条件下进行了对比,深入分析了本文所提新模型的特征和优缺点。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非线性粘弹塑性本构模型论文参考文献

[1].涂义亮.土石混合料宏细观力学特性及非线性弹塑性本构模型研究[D].重庆大学.2017

[2].薛永涛.参数非定常的软岩非线性黏弹塑性流变本构模型研究[D].北京交通大学.2017

[3].郝宪杰,袁亮,卢志国,王飞,任波.考虑煤体非线性弹性力学行为的弹塑性本构模型[J].煤炭学报.2017

[4].舒才,施峰,胡国忠,王宏图.基于广义Hoek-Brown屈服准则的非线性弹塑性岩石(体)本构模型及其数值实现[J].岩石力学与工程学报.2016

[5].彭妙娟,许志鸿.沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型[J].交通运输工程学报.2007

[6].郑晓,林国祥,李智,王少梅.菜籽与菜籽仁的非线性粘弹塑性本构模型[J].农业机械学报.2005

[7].刘萌成,高玉峰,黄晓明.考虑强度非线性的堆石料弹塑性本构模型研究[J].岩土工程学报.2005

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非线性粘弹塑性本构模型论文-涂义亮
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