水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下劣化灰岩能量演化规律与损伤本构模型

1

作者 杨忠平 侯善萌 +2 位作者 张益铭 高宇豪 刘新荣 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期759-768,共10页

库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件... 库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件下灰岩能量演化规律并提出了损伤本构模型。结果表明:根据能率-位移曲线,将岩石破坏过程划分为易损区压密、微裂隙闭合、弹性变形、微裂隙扩展及峰后破坏5个阶段;随着劣化应力的增加,部分耗散能提前释放,耗散能与弹性能相等时的应变逐渐减小;随着干湿循环次数的增加,其破坏时总能量对应力的敏感性增强;揭示了水动力-应力-化学溶蚀耦合机理;提出了水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下考虑压密阶段劣化灰岩的损伤本构模型,预测精度较高,可为库区灾害预测防治提供一定的理论指导。 展开更多

关键词 水动力-应力-化学溶蚀耦合 单轴压缩 能量演化 WEIBULL分布 本构模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

非饱和土的热-水力-力学本构模型及数值模拟 被引量：28

2

作者 武文华 李锡夔 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期411-416,共6页

在CAP模型的基础上提出了一个非饱和土的热 -水力 -力学本构模型 ,着重考虑了温度对于非饱和土的水力 -力学性质的影响。基于实验结果和前人的工作 ,在模型中重现了热软化现象 ,计及了温度升高导致土壤前固结压力的降低和非饱和土吸力... 在CAP模型的基础上提出了一个非饱和土的热 -水力 -力学本构模型 ,着重考虑了温度对于非饱和土的水力 -力学性质的影响。基于实验结果和前人的工作 ,在模型中重现了热软化现象 ,计及了温度升高导致土壤前固结压力的降低和非饱和土吸力增加屈服线 (SI)中临界吸力值的降低。应用该模型进行了数值模拟计算 ,通过模拟结果和实验结果的比较 ,验证了模型的适用性和可靠性。 展开更多

关键词 非饱和土 热-水力-力学行为 本构模型 CAP模型 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

非饱和多孔介质中混合元法的化学-热-渗流-力学耦合的本构模拟 被引量：6

3

作者 刘泽佳 李锡夔 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期397-402,共6页

在文献[1]中建立的多孔介质中化学-热-渗流-力学(CTHM)本构模型基础上,针对文献[2]建立的非饱和多孔介质中热-渗流-力学耦合分析的混合有限元方法,发展了非饱和多孔介质中混合元的化学-热-渗流-力学(CTHM)耦合本构模拟算法。采用非关联... 在文献[1]中建立的多孔介质中化学-热-渗流-力学(CTHM)本构模型基础上,针对文献[2]建立的非饱和多孔介质中热-渗流-力学耦合分析的混合有限元方法,发展了非饱和多孔介质中混合元的化学-热-渗流-力学(CTHM)耦合本构模拟算法。采用非关联流动多重屈服准则模拟非饱和多孔介质的材料非线性行为。推导了u-pw-pa-T形式的包含了耦合率本构方程积分的向后欧拉映射算法和一致性弹塑性切线模量矩阵(单元刚度矩阵)的混合元一致性算法。本文给出了临界状态线(CSL)和状态边界面(SBS)两个屈服准则的一致性算法。数值结果显示了本文所发展的混合元耦合本构模拟算法在模拟由热、化学、力学荷载共同引起的多孔介质中化学-热-渗流-力学(CTHM)耦合行为的能力和有效性。 展开更多

关键词 非饱和土 混合元 化学-热-渗流-力学耦合分析 本构模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑力学-化学荷载下压实黏土垫层中一维非线性固结与污染物运移耦合模型 被引量：1

4

作者 江文豪 李江山 冯晨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2289-2298,共10页

针对力学-化学荷载下压实黏土垫层中一维固结与污染物运移耦合过程,考虑了土体压缩性和渗透性的非线性变化,建立了相应的耦合模型,并利用有限差分法对该模型进行了求解。通过与有限元软件COMSOL Multiphysics计算结果和已有解析解计算... 针对力学-化学荷载下压实黏土垫层中一维固结与污染物运移耦合过程,考虑了土体压缩性和渗透性的非线性变化,建立了相应的耦合模型,并利用有限差分法对该模型进行了求解。通过与有限元软件COMSOL Multiphysics计算结果和已有解析解计算结果展开对比分析,对所建耦合模型正确性进行了验证。基于所建模型,比较研究了两种假定情况下力学荷载pu和渗滤液中污染物浓度Cb对耦合过程的影响。结果表明:当忽略非线性压缩和渗透特性时,力学荷载pu的增大会使污染物运移速率降低;但当考虑非线性压缩和渗透特性时,pu的增大会使污染物运移速率增大,这主要是由于污染物运移过程会受对流和扩散作用的综合影响。污染物浓度Cb的增大会使沉降量增大,超孔隙水压力值减小,也会使得污染物运移速率降低;相比于忽略非线性的情况,考虑非线性情况下Cb对沉降量、超孔隙水压力和污染物运移速率的影响会减弱。 展开更多

关键词 非线性固结 污染物运移 力学-化学荷载 压实黏土垫层 耦合模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

黏土岩温度-渗流-应力耦合特性试验与本构模型研究进展 被引量：23

5

作者 陈卫忠 龚哲 +2 位作者 于洪丹 马永尚 田洪铭 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1217-1238,共22页

高放废物处置库、垃圾填埋场等工程中常常涉及到温度场(T)、渗流场(H)和应力场(M)的耦合作用的问题。从试验和理论模型两个角度综述国内外黏土岩温度-渗流-应力耦合特性的研究进展,主要包括其传热特性、温度影响下的渗流特性、变形、强... 高放废物处置库、垃圾填埋场等工程中常常涉及到温度场(T)、渗流场(H)和应力场(M)的耦合作用的问题。从试验和理论模型两个角度综述国内外黏土岩温度-渗流-应力耦合特性的研究进展,主要包括其传热特性、温度影响下的渗流特性、变形、强度、蠕变特性。在此基础上,重点分析了黏土岩水-热迁移模型以及热-力耦合本构模型的适应性。基于上述认识,通过试验研究了比利时Boom clay在温度作用下的强度、渗透性、蠕变性等特征。结果表明:随着温度升高,Boom clay的强度有所降低,渗透性显著增强,蠕变速率明显加快。提出了适用于Boom clay的THM耦合弹塑性损伤模型,计算结果验证了模型能合理反映温度的影响。最后,探讨了黏土岩THM耦合机理研究的不足和今后的研究方向。 展开更多

关键词 黏土岩 温度-渗流-应力耦合 水热迁移 力学性质 本构模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种化学-力学耦合连续介质理论与数值格式 被引量：6

6

作者 杨庆生 马连华 刘宝胜 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期422-431,共10页

对化学驱动的连续介质化学-力学耦合系统进行研究,从热力学定律和化学势角度出发,推导了等温过程的化学-力学耦合本构关系和控制方程,利用变分方法建立了化学-力学耦合系统的能量泛函,得到化学-力学耦合控制方程的等效积分形式和相应的... 对化学驱动的连续介质化学-力学耦合系统进行研究,从热力学定律和化学势角度出发,推导了等温过程的化学-力学耦合本构关系和控制方程,利用变分方法建立了化学-力学耦合系统的能量泛函,得到化学-力学耦合控制方程的等效积分形式和相应的有限元列式.结合算例,对连续介质的化学-力学耦合行为进行了数值计算,数值结果反映了化学与力学系统的相互耦合作用,即浓度变化能引起介质的变形,同样力学作用也能引起浓度重分布.从全新的角度建立了描述连续介质的化学-力学耦合行为的基本理论和数值方法,能够较好地反映一类连续介质的化学-力学耦合行为. 展开更多

关键词 连续介质 化学-力学耦合 本构方程 变分原理 有限元

在线阅读 下载PDF 职称材料

水泥基材料的化学-力学耦合作用 被引量：4

7

作者 张研 宋智通 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期697-702,共6页

水泥石良好的粘结性能和力学性能决定水泥基材料和结构的耐久性。通过试验和理论研究,发现水泥石中含钙水化物质,特别是氢氧化钙Ca(OH)2和水化硅酸钙C-S-H在化学腐蚀作用下的流失是一个复杂的过程。假定水泥基材料为宏观均匀材料,引入... 水泥石良好的粘结性能和力学性能决定水泥基材料和结构的耐久性。通过试验和理论研究,发现水泥石中含钙水化物质,特别是氢氧化钙Ca(OH)2和水化硅酸钙C-S-H在化学腐蚀作用下的流失是一个复杂的过程。假定水泥基材料为宏观均匀材料,引入考虑两种水化物不同扩散过程的化学扩散模型。提出了新的化学-力学损伤本构模型,描述水泥基材料在不同化学腐蚀下的应力应变关系。综合应用提出的水泥基材料的化学-力学损伤本构关系和化学扩散模型,可以较好地反映水泥石具有时间效应的力学特性。 展开更多

关键词 水泥石 化学-力学耦合 本构关系 化学扩散

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温下混凝土化学塑性-损伤耦合本构模拟及破坏分析 被引量：3

8

作者 李荣涛 李锡夔 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期51-56,共6页

提出了一个用于模拟高温下混凝土中化学-热-湿-力学耦合行为的化学塑性-损伤耦合本构模型。发展了用于积分率形式的耦合本构方程的三步算子分裂算法。导出了化学-热-湿-力学(CTHM)耦合本构模型的一致性切线模量矩阵,以保证对于全局耦合... 提出了一个用于模拟高温下混凝土中化学-热-湿-力学耦合行为的化学塑性-损伤耦合本构模型。发展了用于积分率形式的耦合本构方程的三步算子分裂算法。导出了化学-热-湿-力学(CTHM)耦合本构模型的一致性切线模量矩阵,以保证对于全局耦合控制方程Newton迭代过程的二阶收敛率。算例数值结果显示了本文发展的化学塑性-损伤耦合本构模型在重现火灾和热辐射条件下的混凝土中化学-热-湿-力学耦合行为的有效性。 展开更多

关键词 化学塑性-损伤 耦合本构模型 一致性算法 混凝土 高温

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑热-化学耦合的NEPE推进剂固化过程数值模拟

9

作者 陈国庆 惠维维 +2 位作者 聂嘉良 曹鹏 王健儒 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期485-492,共8页

采用热-化学耦合模型表征热传导和固化动力学反应,利用物理试验测定硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在不同固化度下的热参数和密度,研究了NEPE推进剂药柱在固化过程中温度场和固化度的分布和演变规律。结果表明,因推进剂固化反应的生热速率... 采用热-化学耦合模型表征热传导和固化动力学反应,利用物理试验测定硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在不同固化度下的热参数和密度,研究了NEPE推进剂药柱在固化过程中温度场和固化度的分布和演变规律。结果表明,因推进剂固化反应的生热速率与外界热量传递速率存在差异,导致固化过程中出现内部温度场和固化度场分布不均匀的现象。固化时间为1~4 d时,药柱中心位置的温度较高(最高57.6℃),外侧较低;固化时间大于等于5 d时,药柱温度场慢慢与环境温度(50℃)趋向于平衡。推进剂固化度-时间曲线近似为“S”型,固化时间小于1 d时和大于4 d时,固化速率缓慢;固化时间2~4 d时,固化速率快。固体发动机的m数对推进剂固化温度和固化速率有一定影响,m数越大,推进剂的最高温度越高,同时温差也越大,温度差会导致推进剂药柱内部固化速率产生差异,造成推进剂达到指定固化度的时间变长。 展开更多

关键词 NEPE推进剂 药柱 热-化学耦合模型 固化动力学反应 温度场 固化度场

在线阅读 下载PDF 职称材料

含离子类溶质黏土的C-H-M本构模型 被引量：1

10

作者 魏德敏 吴俊润 +1 位作者 刘泽佳 招嘉良 《力学与实践》 北大核心 2014年第1期29-32,共4页

在水力-力学本构模型基础上,采用化学软化公式引入孔隙水中含盐、碱类等离子类溶质对土体前期固结压力的影响,得到土体的化学-水力-力学耦合本构模型(C-H-M模型).根据试验结果对化学软化公式的参数进行数值拟合,通过算例验证了C-H-M本... 在水力-力学本构模型基础上,采用化学软化公式引入孔隙水中含盐、碱类等离子类溶质对土体前期固结压力的影响,得到土体的化学-水力-力学耦合本构模型(C-H-M模型).根据试验结果对化学软化公式的参数进行数值拟合,通过算例验证了C-H-M本构模型的有效性. 展开更多

关键词 化学-水力-力学耦合本构模型 离子类溶质 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于水文-水力学耦合的辽河中游河道洪水预报及不确定性分析 被引量：7

11

作者 董湃 《水利技术监督》 2018年第5期165-167,183,共4页

文章对辽河中游干流内主要支流和干流的洪水演算采用MIKE11水动力学模型进行预报,而流域上游及区间的入流预报采用新安江模型,并以此构建辽河中游河道用水预报分析方案。结合2000—2015年期间的典型洪水场次实测资料,分别对模型参数和... 文章对辽河中游干流内主要支流和干流的洪水演算采用MIKE11水动力学模型进行预报,而流域上游及区间的入流预报采用新安江模型,并以此构建辽河中游河道用水预报分析方案。结合2000—2015年期间的典型洪水场次实测资料,分别对模型参数和系数采用SCE-UA法进行验证和率定,采用HUP法对耦合模型预测结果的不确定性进行定量分析。研究表明:所构建的洪水预报模型的不确定程度较低并具有较高的精确性和可靠性;相关成果可为相似流域的洪水预报及防洪减灾措施的制定提供决策依据和理论支持。 展开更多

关键词 水文-水力学耦合 洪水预报 MIKE11模型 SCE-UA 新安江模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型研究(Ⅱ)：数值仿真和参数反演 被引量：8

12

作者 贾善坡 陈卫忠 +1 位作者 于洪丹 李香玲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期3163-3170,共8页

进一步分析了第Ⅰ部分[1]提出的泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型。在连续损伤力学理论和比奥(Biot)理论的基础上,导出了考虑渗流-应力-损伤耦合的蠕变损伤有限元格式,建立了弹性预测、塑性修正、损伤修正-渗透系数修正的数值分析框架,编... 进一步分析了第Ⅰ部分[1]提出的泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型。在连续损伤力学理论和比奥(Biot)理论的基础上,导出了考虑渗流-应力-损伤耦合的蠕变损伤有限元格式,建立了弹性预测、塑性修正、损伤修正-渗透系数修正的数值分析框架,编制了非线性有限元分析程序。根据监测的衬砌长期变形数据,采用优化反分析法获得了蠕变损伤模型中的待定参数,并应用于比利时核废料库施工过程中泥岩巷道围岩渗流-应力耦合过程、损伤演化以及长期稳定性分析,研究结果表明,泥岩开挖后渗透性明显增大,约为原岩的120倍,蠕变效应导致泥岩裂隙和渗透性自愈合,约3.5年后渗透性基本恢复到原岩的数量级,围岩中部的蠕变明显大于顶部和底部。研究成果对软岩隧洞长期稳定性的预测与预报具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 泥岩 本构模型 损伤力学 渗流-应力耦合 有限元 反演

在线阅读 下载PDF 职称材料

高饱和条件下水-力-化耦合模型及数值模拟 被引量：3

13

作者 张志红 陈杨 +1 位作者 张志亮 田改垒 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期100-106,共7页

填埋场底部黏土垫层特性对其长期防渗隔污服役性能的有效发挥具有极其重要的作用。针对实际堆场中黏土屏障呈现出的高饱和状态,将液相(孔隙水)与气相(闭塞气泡)视为混合流体,通过分别建立土体应力平衡方程、混合流体质量守恒方程及溶质... 填埋场底部黏土垫层特性对其长期防渗隔污服役性能的有效发挥具有极其重要的作用。针对实际堆场中黏土屏障呈现出的高饱和状态,将液相(孔隙水)与气相(闭塞气泡)视为混合流体,通过分别建立土体应力平衡方程、混合流体质量守恒方程及溶质质量守恒方程,综合考虑土颗粒-孔隙流体-溶质间的相互作用机制,推导得到了高饱和度条件下,溶质在黏土防渗层中运移的水-力-化全耦合模型,能够实现多物理场耦合作用时土层变形量、混合流体压力及溶质溶度随时空分布的直接精确求解。采用多场耦合有限元分析软件COMSOL对所建模型开展数值模拟,结果表明,模型结果与Peters所得结果吻合较好;黏土垫层中可压缩性气体的存在延缓了超孔隙流体压力的消散,加大了土层的沉降量,对溶质在防渗黏土层中的运移进程起到了显著的阻滞效果。 展开更多

关键词 水力-力学-化学耦合 高饱和度 混合流体 溶质运移

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能软材料热""电-化-力学耦合问题的研究进展

14

作者 杨庆生 魏巍 马连华 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期650-650,共1页

智能软材料是指具有较低模量,在外场(如热、电、磁、化、光等)作用下能够产生较大力学响应的材料。本文评述了聚合物胶体、水凝胶以及关节软骨等典型智能软材料的多场耦合力学问题的国内外研究现状,重点讨论了这类智能软材料以化学扩散... 智能软材料是指具有较低模量,在外场(如热、电、磁、化、光等)作用下能够产生较大力学响应的材料。本文评述了聚合物胶体、水凝胶以及关节软骨等典型智能软材料的多场耦合力学问题的国内外研究现状,重点讨论了这类智能软材料以化学扩散为特征的热-电-化-力学耦合的基本理论和研宄方法。详细介绍了具有代表性的国内外主要研究团体的研究进展。阐述了基于热力学理论和哈密顿原理所建立的一般性热-电-化-力学多场耦合理论框架。针对等温过程的化学-力学耦合的本构关系和控制方程。 展开更多

关键词 智能软材料 热-电-化-力学耦合 化学-力学耦合 本构方程 哈密顿原理 有限元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

腐蚀缺陷对921A钢力学-电化学性能的影响 被引量：1

15

作者 刘德红 徐庆林 王向军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2905-2915,共11页

针对目前舰船腐蚀电场方面的研究没有考虑舰船在服役环境中因应力应变造成腐蚀加剧的问题,基于金属/溶液的力学-电化学耦合模型,推导应力应变条件下腐蚀缺陷深度和缺陷宽度对舰船921A钢壳体及溶液应力分布,腐蚀电位、电流密度以及腐蚀... 针对目前舰船腐蚀电场方面的研究没有考虑舰船在服役环境中因应力应变造成腐蚀加剧的问题,基于金属/溶液的力学-电化学耦合模型,推导应力应变条件下腐蚀缺陷深度和缺陷宽度对舰船921A钢壳体及溶液应力分布,腐蚀电位、电流密度以及腐蚀电场影响规律的理论表达式,采用COMSOL Multiphysics软件对耦合模型开展仿真计算。研究结果表明:腐蚀缺陷深度越大或者缺陷宽度越小,腐蚀缺陷处的应力集中越明显;溶液中的电位差随着缺陷深度的增大而增大,金属/溶液界面的腐蚀电位随着缺陷深度的增大而急剧负移,而腐蚀电位随着缺陷宽度的减小小幅负移;缺陷深度对阳极电流密度、阴极电流密度和净电流密度的影响均大于缺陷宽度,缺陷两端点的净电流密度为负;电场模量随着缺陷深度的增大而逐渐增大,随着缺陷宽度的增大而逐渐减小。 展开更多

关键词 腐蚀缺陷 力学-电化学耦合模型 腐蚀电场 弹性变形 塑性变形

在线阅读 下载PDF 职称材料

山前小流域水文—水力学耦合洪水预报研究 被引量：8

16

作者 孙映宏 姬战生 +1 位作者 向小华 吴晓玲 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2016年第11期9-13,共5页

为了提高受人类活动影响显著的小流域洪水预报精度,以浙江省杭州市东苕溪流域为研究对象,分别以半分布式新安江模型、平原区水文模型、分洪区水动力模型以及一维河网模型模拟山区、平原区、分洪区以及河道的洪水过程,在卡尔曼滤波实时... 为了提高受人类活动影响显著的小流域洪水预报精度,以浙江省杭州市东苕溪流域为研究对象,分别以半分布式新安江模型、平原区水文模型、分洪区水动力模型以及一维河网模型模拟山区、平原区、分洪区以及河道的洪水过程,在卡尔曼滤波实时校正技术的支持下,建立流域水文—水力学耦合预报模型。通过对1996年以来瓶窑站典型洪水进行率定和验证,表明该模型符合东苕溪预报的精度要求。在2012年"海葵"台风的实时预报应用中,该模型发挥了辅助决策的作用,可作为后期防汛决策的参考。 展开更多

关键词 水文-水力学耦合模型 洪水预报 实时校正 卡尔曼滤波

在线阅读 下载PDF 职称材料

水化学溶液下灰岩力学特性及神经网络模拟研究 被引量：19

17

作者 陈炳瑞 冯夏庭 +1 位作者 姚华彦 徐速超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1173-1180,共8页

基于水化学溶液浸泡的饱和灰岩三轴压缩试验结果,分析了影响灰岩变形及强度等力学特性的主要因素,认为随溶液酸碱度增加,弹性模量及峰值强度均有降低的趋势;相同pH值,Na2SO4溶液、蒸馏水和CaCl2溶液对灰岩强度的弱化程度依次降低;随着... 基于水化学溶液浸泡的饱和灰岩三轴压缩试验结果,分析了影响灰岩变形及强度等力学特性的主要因素,认为随溶液酸碱度增加,弹性模量及峰值强度均有降低的趋势;相同pH值,Na2SO4溶液、蒸馏水和CaCl2溶液对灰岩强度的弱化程度依次降低;随着围压的增加,岩石强度逐渐增大,岩石到达峰值强度时的轴向变形也越来越大,塑性变形明显增加。考虑应力路径和化学溶液的影响,利用遗传算法优化神经网络结构,建立了进化神经网络本构模型。通过样本学习模型能较好地描述化学环境下灰岩的力学性能,5种不同化学环境下的力学试验验证了进化神经网络模型模拟结果的可靠性,该方法可以推广到化学环境下其他岩石的力学试验模拟。 展开更多

关键词 三轴试验 水-岩作用 进化神经网络 本构模型 力学化学耦合作用

在线阅读 下载PDF 职称材料

膨胀性非饱和土水力和力学性质的弹塑性模拟 被引量：15

18

作者 孙德安 孙文静 孟德林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1505-1512,共8页

Alonso等人提出的非饱和土弹塑性本构模型(BBM),不能用于预测膨胀性非饱和土的力学性质。现有的膨胀性非饱和土的弹塑性模型(BExM),其微观参数及微宏观变形的转换关系确定非常困难。从宏观角度,在已有的非膨胀性非饱和土水力特性和力学... Alonso等人提出的非饱和土弹塑性本构模型(BBM),不能用于预测膨胀性非饱和土的力学性质。现有的膨胀性非饱和土的弹塑性模型(BExM),其微观参数及微宏观变形的转换关系确定非常困难。从宏观角度,在已有的非膨胀性非饱和土水力特性和力学性质耦合的弹塑性本构模型的基础上,发展和建立了一个可预测非饱和膨胀土的水力特性和力学特性的弹塑性本构模型。模型引入不同形状的等孔隙比线与屈服线,并考虑了变形对土水特性的影响。对已公开发表的非饱和膨胀土的试验结果进行预测,包括常净应力的吸湿试验,吸力不变的等向压缩试验及三轴剪切试验。预测结果表明该模型能够定量的描述膨胀性非饱和土的水力和力学特性。 展开更多

关键词 非饱和膨胀土 弹塑性本构模型 水力-力学模型 等孔隙比线 耦合

在线阅读 下载PDF 职称材料

盐溶液饱和黏土的力学行为模拟 被引量：7

19

作者 颜荣涛 纪文栋 +2 位作者 陈星欣 张芹 韦昌富 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期546-552,共7页

由于黏性土表面带有丰富的负电荷,孔隙水溶液化学状态的变化对黏性土的物理力学特性存在明显影响。随着化学-力学耦合的相关岩土工程问题日益突出,进行有效的化学-力学耦合行为的数值分析评价显得尤为重要。因此,建立一个简单有效的考... 由于黏性土表面带有丰富的负电荷,孔隙水溶液化学状态的变化对黏性土的物理力学特性存在明显影响。随着化学-力学耦合的相关岩土工程问题日益突出,进行有效的化学-力学耦合行为的数值分析评价显得尤为重要。因此,建立一个简单有效的考虑化学-力学耦合的本构模型是非常关键的。基于传统的修正剑桥模型,提出了一个简单的化学-力学耦合模型。该模型采用渗透吸力π描述孔隙水的化学状态,建立了前期屈服应力,临界状态线斜率M和弹性刚度与渗透吸力π之间的关系式,从而实现了模型对盐溶液饱和黏性土的变形和强度特性的有效模拟。通过与试验数据的对比和分析,说明该模型能有效地模拟孔隙盐溶液饱和黏性土的等向压缩行为、K_0状态下压缩行为以及K_0状态下化学-力学循环加载行为。此外,通过对黏性土三轴压缩试验的模拟,说明该模型能反映黏性土三轴应力状态下的基本力学特征。 展开更多

关键词 黏性土 盐溶液 化学-力学耦合 本构模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温下混凝土的本构模拟及破坏分析 被引量：4

20

作者 李荣涛 李锡夔 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期550-554,共5页

针对已建立的高温下混凝土中化学-热-水力-力学耦合过程分析的分级数学模型,发展了混凝土的化学-热-水力-力学(CTHM)耦合本构模型。在已有的Willam-Warnke弹塑性屈服准则基础上发展了考虑脱水和脱盐引起的材料损伤及化学塑性软化、塑性... 针对已建立的高温下混凝土中化学-热-水力-力学耦合过程分析的分级数学模型,发展了混凝土的化学-热-水力-力学(CTHM)耦合本构模型。在已有的Willam-Warnke弹塑性屈服准则基础上发展了考虑脱水和脱盐引起的材料损伤及化学塑性软化、塑性应变硬化/软化和吸力硬化的广义Willam-Warnke本构模型,模拟高温下混凝土的材料非线性行为。为保证全局守恒方程的Newton迭代过程的二阶收敛率,导出了非线性化学-热-水力-力学(CTHM)耦合本构模型的一致性切线模量矩阵。数值结果显示了本文所发展的化学-热-水力-力学(CTHM)耦合本构模型在模拟高温下混凝土中复杂破坏过程的能力和有效性。 展开更多

关键词 化学-热-水力-力学耦合过程 本构模拟 混凝土 高温

在线阅读 下载PDF 职称材料