光学透明胶一维超弹-黏弹性本构模型

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作者 蒋成凯 李一鸣 +3 位作者 程前 蒋晨曦 高梓淇 周磊 《塑料工业》 北大核心 2025年第10期92-96,140,共6页

光学透明胶(OCA)层是有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)柔性屏在大曲率弯曲/弯折变形作用下保持结构和功能性完整的关键因素,建立能合理描述OCA胶力学行为的本构模型对于工程应用非常必要。本文建立了一个一维超弹-黏弹性唯象有限变形本... 光学透明胶(OCA)层是有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)柔性屏在大曲率弯曲/弯折变形作用下保持结构和功能性完整的关键因素,建立能合理描述OCA胶力学行为的本构模型对于工程应用非常必要。本文建立了一个一维超弹-黏弹性唯象有限变形本构模型描述OCA胶在不同应变率下的变形行为。所建立本构模型的流变学模型由一个非线性Langevin弹簧和一个Maxwell单元并联而成,分别表征OCA胶的超弹性和黏弹性变形特性。其中,Maxwell单元由一个neo-Hookean弹簧和一个满足幂律流动法则的黏壶串联组成。为了验证所建立本构模型的有效性和适用范围,将其用于模拟和预测文献中OCA胶在0.01、0.1、1和5 s^(-1)四种应变率下的单轴拉伸实验响应曲线。结果发现在0.01~1 s^(-1)应变率范围内,模型模拟结果与实验吻合很好;在应变率5 s^(-1)时,模型捕捉到OCA胶的率相关特性,但在变形初期(<200%应变)和后期(>700%应变)低估了OCA胶的响应应力。总体来看,本文所建立本构模型不仅能合理描述OCA胶呈现的典型“S型”应力—应变曲线,而且具备表征OCA胶的率相关变形特性的能力。相关结果有望为柔性屏结构优化设计和寿命评估等提供理论工具。 展开更多

关键词 光学透明胶 超弹-黏弹性 本构模型 率相关 有限变形

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基于触发式黏塑性元件的黏性土黏弹塑性动本构模型 被引量：2

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作者 赵程斌 骆亚生 +2 位作者 范全 孟智田 孙哲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期502-510,524,共10页

基于黏性、弹性和塑性元件构造的动本构模型往往存在预测效果较差,不能完全反映黏性土的黏性、弹性、塑性的缺点。通过引入一种触发式的黏塑性元件Ψ,以残余变形为切入点,提出了一个考虑振动稳定和振动衰化现象的黏性土黏弹塑性动本构模... 基于黏性、弹性和塑性元件构造的动本构模型往往存在预测效果较差,不能完全反映黏性土的黏性、弹性、塑性的缺点。通过引入一种触发式的黏塑性元件Ψ,以残余变形为切入点,提出了一个考虑振动稳定和振动衰化现象的黏性土黏弹塑性动本构模型,并通过动三轴试验进行了验证。该动本构模型不但能够描述动荷载作用下黏性土残余应变的发展规律,且能合理地预测动应变的发展情况。结果表明,试样在动荷载作用下,存在元件Ψ的黏滞系数随振动周期增长而衰减的现象,且衰减情况和含水率密切相关。最优含水率是影响振动稳定和振动衰化现象的重要参数,当含水率小于最优含水率时,试样变形表现为振动稳定,此时元件Ψ黏滞系数的变化可以忽略不计;当含水率大于最优含水率时,试样变形表现为振动衰化,此时元件Ψ黏滞系数的变化不可忽略。 展开更多

关键词 触发式黏塑性元件 残余变形 振动稳定 振动衰化 黏弹塑性动本构模型

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软岩三维弹黏塑性本构模型 被引量：6

3

作者 宋丽 廖红建 韩剑 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期83-88,共6页

为了有效地描述软岩的软化特征,首先推导了以压为正统一强度理论表达式,该理论可以考虑材料拉压强度不等及中间主应力效应,适合岩土工程界以压为正的使用习惯以及岩土材料拉压强度不等的特性;其次推导了以压为正统一强度理论π平面的极... 为了有效地描述软岩的软化特征,首先推导了以压为正统一强度理论表达式,该理论可以考虑材料拉压强度不等及中间主应力效应,适合岩土工程界以压为正的使用习惯以及岩土材料拉压强度不等的特性;其次推导了以压为正统一强度理论π平面的极限线;第三,基于推导的π平面的极限线,结合Yin-Graham模型,推导了软岩的三维统一弹黏塑性本构模型表达式。根据针对取自日本石川县能登半岛端部的硅藻质泥岩所进行的不同围压、不同加载速率条件下的应变控制式和应力控制式固结不排水三轴试验资料确定了模型参数,进行了弹黏塑性数值模拟分析。并与三轴试验结果进行了对比分析,结果表明:本文建立的软岩三维统一弹黏塑性软化本构模型的数值模拟结果与试验结果非常接近,可以很好地模拟软岩的应变软化特征。 展开更多

关键词 软岩 应变软化 弹黏塑性 本构模型

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基于弹黏塑性模型的部分排水柱孔扩张分析

4

作者 陈成 吴勋 +4 位作者 孙中华 张先伟 王勇 张军杰 余颂 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3259-3270,共12页

孔穴扩张的速率效应不仅与孔穴周围土体的排水条件有关,还与土体的率相关力学特性密切相关。现有孔穴扩张理论多聚焦于土体部分排水条件引起的率相关性,较少关注土体排水条件和率相关力学特性的联合影响效应。采用数值分析方法,基于过... 孔穴扩张的速率效应不仅与孔穴周围土体的排水条件有关,还与土体的率相关力学特性密切相关。现有孔穴扩张理论多聚焦于土体部分排水条件引起的率相关性,较少关注土体排水条件和率相关力学特性的联合影响效应。采用数值分析方法,基于过应力弹黏塑性本构模型,分析了考虑部分排水条件的柱孔扩张过程,围绕孔壁处土体的径向总应力、剪切应力和超孔隙水压力随扩孔的发展规律,探讨了土体率相关力学特性对孔穴膨胀响应的影响。分析表明:当仅考虑土体部分排水条件时,径向总应力和剪应力随加载速度增加而单调减小,其中,扩孔初期,当扩孔速度在10^(-4)~10^(-1)mm/s范围内时,其对径向总应力的影响较小。当同时考虑部分排水条件和土体率相关力学特性的影响时,扩孔初期,径向总应力和剪应力随扩孔速度增加而显著增加,这一规律与Burswood黏土和湛江黏土的原位自钻旁压试验结果一致;随着扩孔的进行,径向总应力和剪应力随加载速度的增加,呈现先减小后增加的规律。土体黏塑性参数(γ^(vp)和n)的敏感性分析显示,相同扩孔速度下,径向总应力、剪切强度和初始剪切模量随γ^(vp)或n的增加而逐渐减小,且减小的幅度越来越小。扩孔速度、土体渗透系数、超固结比对孔壁处土体的排水条件影响较大,对参数γ^(vp)和n的影响相对较小。土体排水条件可通过无量纲速度V进行评价,部分排水条件对应的V值范围为0.04~250.00。建议在应用柱孔扩张理论分析黏性土相关问题时考虑土体力学性能的时间相关性。 展开更多

关键词 孔穴扩张 部分排水 黏性土 弹黏塑性 本构模型

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K_0固结软黏土的弹黏塑性本构模型 被引量：21

5

作者 王立忠 但汉波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1344-1354,共11页

在修正剑桥模型基础上综合考虑了软黏土的各向异性及率相关性,建立了适用于K0固结软黏土的弹黏塑性本构模型。模型借鉴过应力理论的基本思想,定义了与动态加载面相对应的参考屈服面,应用径向映射准则将两者联系起来,流动函数通过分析一... 在修正剑桥模型基础上综合考虑了软黏土的各向异性及率相关性,建立了适用于K0固结软黏土的弹黏塑性本构模型。模型借鉴过应力理论的基本思想,定义了与动态加载面相对应的参考屈服面,应用径向映射准则将两者联系起来,流动函数通过分析一维情况下土体的体积蠕变速率得到。以黏塑性体积应变为硬化参数,将一维情况扩展到三维应力状态,直接用次固结系数描述土体黏性强弱,所有参数可通过压缩试验及三轴不排水剪切试验得到。分别计算了代表性等向和K0固结黏土的三轴不排水等应变率加载、不排水剪切蠕变及蠕变破坏过程,与试验结果进行对比,验证本文模型的有效可行性。 展开更多

关键词 软黏土 本构模型 弹黏塑性 K0固结 各向异性

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基于Mohr-Coulomb准则的黏弹-塑性海冰动力学本构模型 被引量：15

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作者 季顺迎 沈洪道 +2 位作者 王志联 奚海莉 岳前进 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期19-30,共12页

针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移、重叠和堆积特征,在连续介质力学基础上建立了一个黏弹塑性海冰动力学本构模型.该模型主要包括四部分,即海冰在屈服前的Kelvin Vogit黏弹模型、海冰塑性屈服的Mohr Coulomb准则、屈服后相关联... 针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移、重叠和堆积特征,在连续介质力学基础上建立了一个黏弹塑性海冰动力学本构模型.该模型主要包括四部分,即海冰在屈服前的Kelvin Vogit黏弹模型、海冰塑性屈服的Mohr Coulomb准则、屈服后相关联的正交流动法则和影响海冰强度的静水压力.采用黏弹塑性本构模型对规则海域内的海冰堆积过程进行了数值试验,其结果与传统黏塑性模型、改进的黏塑性模型和经典冰坝理论的解析解相符,可合理地模拟海冰堆积的动力过程.为进一步检验该黏弹塑性本构模型的适用性,对渤海海冰的动力过程进行了48h的数值模拟,计算结果与海冰卫星遥感现场观测资料一致.通过与传统的黏塑性和改进的黏塑性模型结果的对比分析,进一步验证了黏弹塑性模型在中小尺度海冰动力学模拟中的可靠性.在以上海冰堆积的数值试验和渤海海冰动力学模拟中均采用了光滑质点流体动力学(SPH)方法. 展开更多

关键词 海冰动力学 本构模型 黏塑性 黏弹-塑性 Mohr—Coulomb准则

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一种实用的土体统一弹塑-黏塑性本构模型 被引量：2

7

作者 王向余 刘华北 宋二祥 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期166-170,共5页

针对以往本构模型或过于简单而不能全面描述土体的性质,或过于复杂而不便于应用的问题,以非线性弹性、弹塑性、艳正曼辛准则及Singh-Mitchell蠕变模型为基础,并将曼辛准则扩展至三维,建立了一种简单实用而又能同时合理地考虑土体非线性... 针对以往本构模型或过于简单而不能全面描述土体的性质,或过于复杂而不便于应用的问题,以非线性弹性、弹塑性、艳正曼辛准则及Singh-Mitchell蠕变模型为基础,并将曼辛准则扩展至三维,建立了一种简单实用而又能同时合理地考虑土体非线性、动力滞回和流变特性的统一弹塑-黏塑性本构模型.通过试验模拟,验证了该模型的合理有效性. 展开更多

关键词 本构模型 弹塑-黏塑性 蠕变 动力滞回 曼辛准则

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岩石软化时效变形的弹黏塑性模型表征 被引量：1

8

作者 王智超 周丁 +1 位作者 王维国 胡茜 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期527-532,共6页

为同时描述岩石应变软化以及时间相依的变形特征,基于超固结土的下负荷面模型,依据相对过应力思路,以Hashiguchi的下负荷面为参考屈服面,建立一种能表征岩石软化时效变形特征的弹黏塑性本构模型。相对于原下负荷面模型,新模型增加了2个... 为同时描述岩石应变软化以及时间相依的变形特征,基于超固结土的下负荷面模型,依据相对过应力思路,以Hashiguchi的下负荷面为参考屈服面,建立一种能表征岩石软化时效变形特征的弹黏塑性本构模型。相对于原下负荷面模型,新模型增加了2个能通过不同应变速率三轴压缩试验测定的率敏性参数c0和m',并结合岩石的特点用弹性模量E0和变形模量Ed代替原模型中的回弹指数κ与压缩指数λ。新模型采用以当前应力、黏塑性应变以及黏塑性应变速率为状态变量的动屈服准则函数,给出了基于Newton-Raphson迭代的应力积分算法,且成功地将其嵌入到大型有限元软件ABAQUS中。利用新模型对岩石率敏性三轴试验进行模拟验证,结果表明:预测结果与试验结果吻合良好;模型参数物理意义清晰、简单可测,能正确描述岩石的率敏性及应变软化等特征,可用于复杂边值问题的有限元计算。 展开更多

关键词 岩石 率敏性 应变软化 弹黏塑性模型 本构关系

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基于内时大变形弹塑性本构模型的回弹和二次屈服分析 被引量：1

9

作者 黄均平 彭向和 秦义 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期180-183,i003,共5页

采用了一个由简单机构建立的材料热力学一致性弹塑性大变形本构模型,该模型满足热力学基本的不可逆约束条件,并考虑到了储存在残余微应力场中的能量,用相应的算法,编制了一个用户子程序UMAT,并将其嵌入到商用软件ABAQUS中,对圆柱形工件... 采用了一个由简单机构建立的材料热力学一致性弹塑性大变形本构模型,该模型满足热力学基本的不可逆约束条件,并考虑到了储存在残余微应力场中的能量,用相应的算法,编制了一个用户子程序UMAT,并将其嵌入到商用软件ABAQUS中,对圆柱形工件在弹性工具中镦粗和闭合模镦粗时的回弹和二次屈服进行了分析。比较模拟和实验所测得的载荷-位移关系,可以看出在镦粗的第一阶段发生塑性变形,工件在轴向加载过程中产生的横向变形受到了由于模具的弹性变形引起的径向约束,载荷迅速增加;第二阶段轴向压力减少,模具回弹使得工件的径向变形得以恢复,但随着塑性应变的增加,发生工作强化;第三阶段模具约束解除,工作的径向尺寸增加。用该本构模型对闭合模镦粗过程的计算,表明计算结果与实验结果是一致的。 展开更多

关键词 有限变形 弹塑性 本构模型 镦粗 回弹 二次屈服

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砂土液化大变形本构模型的三维化及其数值实现 被引量：15

10

作者 王睿 张建民 王刚 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期91-97,共7页

基于砂土液化大变形机理和适用于二维条件的边界面弹塑性本构模型,发展了符合三维应力空间中边界面和剪胀面上的应力映射规则,建立了三维应力空间中砂土液化大变形本构模型。针对模型特点采用半显式的Cutting Plane算法进行应力积分,并... 基于砂土液化大变形机理和适用于二维条件的边界面弹塑性本构模型,发展了符合三维应力空间中边界面和剪胀面上的应力映射规则,建立了三维应力空间中砂土液化大变形本构模型。针对模型特点采用半显式的Cutting Plane算法进行应力积分,并采用Pegasus求根算法根据映射规则计算边界面上的应力映射点,在OpenSees开源有限元平台上实现了三维模型的数值化。结合完全耦合的u-p格式有限元单元,对饱和砂土不排水循环扭剪试验进行了模拟,并进行了一个真三维倾斜地基的动力反应分析。计算结果表明模型和所采用的数值算法具有很好的模拟和分析三维条件下砂土液化后大变形的能力。 展开更多

关键词 液化变形 弹塑性本构模型 三维化 数值模拟

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沥青混合料永久变形的弹黏塑-损伤力学模型 被引量：8

11

作者 张久鹏 黄晓明 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期185-189,共5页

对Burgers模型中串联黏壶进行了改进,并将改进模型看成是由三单元Van Der Poel模型与黏塑性元件串联组成.综合运用黏塑性力学和损伤力学理论,同时引入应变硬化变量和损伤软化变量,建立了基于应变硬化理论的沥青混合料损伤蠕变模型.再采... 对Burgers模型中串联黏壶进行了改进,并将改进模型看成是由三单元Van Der Poel模型与黏塑性元件串联组成.综合运用黏塑性力学和损伤力学理论,同时引入应变硬化变量和损伤软化变量,建立了基于应变硬化理论的沥青混合料损伤蠕变模型.再采用半正矢波间歇荷载模拟实际路面轮载作用,推导了重复荷载作用下沥青混合料永久变形的弹黏塑性损伤力学模型.根据室内重复荷载永久变形试验结果,运用最小二乘法原理,得到了弹黏塑性损伤力学模型的相关参数,并对该模型进行了验证.验证结果表明,该模型可以全面、统一地描述沥青混合料永久变形的三阶段特性. 展开更多

关键词 沥青混合料 永久变形 弹黏塑性 损伤 本构模型

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基于多保真流变信息元模型的LAOS过程本构方程参数恢复

12

作者 刘虎 陈欣 +3 位作者 张浩天 王雨欣 庞志威 沙金 《华东理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期572-580,共9页

为应对复杂流体在大振幅振荡剪切(LAOS)过程中触变弹黏塑性(TEVP)本构模型参数恢复的挑战,尤其在流变样本数据稀缺的情况下,提出了一种多保真流变信息元建模方法。该方法先构建了结合数据、初值和本构方程损失的流变信息神经网络作为基... 为应对复杂流体在大振幅振荡剪切(LAOS)过程中触变弹黏塑性(TEVP)本构模型参数恢复的挑战,尤其在流变样本数据稀缺的情况下,提出了一种多保真流变信息元建模方法。该方法先构建了结合数据、初值和本构方程损失的流变信息神经网络作为基础子网,利用低保真合成数据进行预训练;随后引入由1×20线性层与2×20非线性层组成的多保真子网,通过加权损失函数融合低保真响应与高保真实验数据,实现元模型的增量微调。基于胶体玻璃、聚合物胶束、软凝胶和海相黏土的实验结果表明,模型预测曲线与真实数据曲线高度吻合,证明模型的有效性和鲁棒性。该方法为数据稀缺场景下的流变本构建模提供了新思路,同时展示了多保真数据融合在复杂流体参数恢复中的潜力。 展开更多

关键词 大振幅振荡剪切 触变弹黏塑性本构模型 多保真 元建模 流变信息神经网络

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考虑微观结构特征长度演化的内变量黏塑性本构模型 被引量：1

13

作者 谭阳 迟毅林 +1 位作者 黄亚宇 姚廷强 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期869-875,共7页

在金属晶体材料高应变率大应变变形过程中,存在强烈的位错胞尺寸等微观结构特征长度细化现象,势必对材料加工硬化、宏观塑性流动应力产生重要影响。基于宏观塑性流动应力与位错胞尺寸成反比关系,提出了一种新型的BCJ本构模型。利用位错... 在金属晶体材料高应变率大应变变形过程中,存在强烈的位错胞尺寸等微观结构特征长度细化现象,势必对材料加工硬化、宏观塑性流动应力产生重要影响。基于宏观塑性流动应力与位错胞尺寸成反比关系,提出了一种新型的BCJ本构模型。利用位错胞尺寸参数,修正了BCJ模型的流动法则、内变量演化方程,引入了考虑应变率和温度相关性的位错胞尺寸演化方程,建立了综合考虑微观结构特征长度演化、位错累积与湮灭的内变量黏塑性本构模型。应用本文模型,对OFHC铜应变率在10^-4～10^3 s^-1、温度在298～542K、应变在0～1的实验应力-应变数据进行了预测。结果表明：在较宽应变率、温度和应变范围内,本文模型的预测数据与实验吻合很好;与BCJ模型相比,对不同加载条件下实验数据的预测精度均有较大程度的提高,最大平均相对误差从9.939%减小为5.525%。 展开更多

关键词 固体力学 新型内变量黏塑性本构模型 位错胞尺寸 高应变率大应变变形 微观结构特征长度

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非饱和压实土率相关变形特征与时效模型 被引量：7

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作者 王智超 金刚 +2 位作者 吴晓峰 邓旭华 董辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期719-727,共9页

为研究高填方路堤压实土率相关变形特征,对不同压实度的非饱和压实土分别开展了不同加载速率以及不同围压条件下的CD三轴剪切试验,探讨了不同工况下压实土的剪切强度指标;借助GDS饱和土静态三轴仪的围压控制器来间接测定非饱和压实土体... 为研究高填方路堤压实土率相关变形特征,对不同压实度的非饱和压实土分别开展了不同加载速率以及不同围压条件下的CD三轴剪切试验,探讨了不同工况下压实土的剪切强度指标;借助GDS饱和土静态三轴仪的围压控制器来间接测定非饱和压实土体变的途径。试验结果表明:压实土强度及变形特征具有明显的时间相依性,加载速率越大,压实土的抗剪强度越高,超固结变形特性越强,抗剪强度指标黏聚力c值增幅较大、内摩擦角φ值增幅较小;低围压下,压实土呈应变软化及剪胀变形,且压实度越高,应变软化及剪胀变形越显著,c值增加明显、φ值增加缓慢。采用基于下负荷面的弹黏塑性本构模型对路基压实土的率相关变形特征进行表征,预测结果与试验数据吻合良好,表明该模型适用于高填方路堤长期沉降分析。 展开更多

关键词 压实土 率敏性 超固结 抗剪强度 弹黏塑性 本构模型

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率相关本构模型的临界状态描述 被引量：6

15

作者 孔令明 罗汀 姚仰平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2442-2450,共9页

临界状态是土的重要破坏特征,是当今许多土本构模型建立的基础。由于工程和试验中不能忽略时间因素,临界状态实际上是土在一定的时间作用下或者说一定的加载速率作用下表现出的破坏规律。率相关本构模型作为考虑了时间对土应力-应变关... 临界状态是土的重要破坏特征,是当今许多土本构模型建立的基础。由于工程和试验中不能忽略时间因素,临界状态实际上是土在一定的时间作用下或者说一定的加载速率作用下表现出的破坏规律。率相关本构模型作为考虑了时间对土应力-应变关系影响的本构模型,理应可以描述临界状态。通过使用较为常用的率相关本构模型——过应力弹黏塑性模型对三轴不排水和排水剪切进行预测,探讨了这些模型对临界状态的描述情况。预测结果表明:(1)第1类过应力弹黏塑性模型(该模型认为屈服面是黏塑性体积应变率的等值面)计算所得的三轴不排水应力路径在临界状态线的下方出现应变软化,并且应力路径趋向于坐标原点,不能终止于临界状态;(2)第2类过应力弹黏塑性模型(认为屈服面是黏塑性标量因子的等值面)在对高应变率三轴排水剪切进行预测时,所得的最终应力比超过临界状态应力比;(3)第3类过应力弹黏塑性模型,亦即时间UH模型(认为屈服面是统一硬化参量变化率的等值面,并认为土产生应力塑性变形)在三轴不排水和排水剪切条件下均能较好反映临界状态。通过3种模型的公式分析了前述预测结果产生的原因。 展开更多

关键词 黏滞性 弹黏塑性 过应力理论 临界状态 本构模型

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H62铜合金本构模型构建及游动芯头拉拔力影响分析 被引量：4

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作者 曾艳祥 姜志宏 +1 位作者 许永强 李臣 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第28期171-174,共4页

以H62铜合金为实验材料,进行不同应变率下的单向拉伸试验。采用唯象建模方法建立铜合金的本构模型。通过二次开发,将本构模型导入MARC,以拉拔速度为实验参数,对游动芯头拉拔过程进行数值模拟。结果表明:利用强化系数与黏性系数建立的本... 以H62铜合金为实验材料,进行不同应变率下的单向拉伸试验。采用唯象建模方法建立铜合金的本构模型。通过二次开发,将本构模型导入MARC,以拉拔速度为实验参数,对游动芯头拉拔过程进行数值模拟。结果表明:利用强化系数与黏性系数建立的本构模型,对不同应变率下单向拉伸实验数据拟合效果较好,弹黏塑性模型对不同应变率下拉伸成形具有较好的适用性;随着拉拔速度增加,拉拔力逐渐增大,但增加的幅度较小。 展开更多

关键词 应变率 游动芯头拉拔 拉伸实验 弹黏塑性本构模型 数值模拟

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土的负蠕变特性及其本构模型 被引量：4

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作者 姚仰平 方雨菲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1759-1765,共7页

蠕变是指有效应力不变的情况下,变形随时间的发展。土力学中,蠕变往往指压缩蠕变,如山区机场高填方工程中填方区的工后沉降。然而,高填方工程中有时还需要对山体进行大体积深开挖,以得到大面积的平整场地。开挖后,土体的膨胀变形不能在... 蠕变是指有效应力不变的情况下,变形随时间的发展。土力学中,蠕变往往指压缩蠕变,如山区机场高填方工程中填方区的工后沉降。然而,高填方工程中有时还需要对山体进行大体积深开挖,以得到大面积的平整场地。开挖后,土体的膨胀变形不能在短时间内稳定,而是随时间继续发展。将这种随时间发展的膨胀变形定义为负蠕变,相对应地,将压缩蠕变定义为正蠕变。试验表明,正、负蠕变都有趋于稳定的趋势。因此可以假设,在e–lnp空间中,当时间足够长时,不论发生正蠕变还是负蠕变,土体都稳定在一条平行于正常压缩线的直线上,这条线为稳定线。在上述概念的基础上,提出了一个可以合理地描述土的负蠕变效应的一维计算公式,结合UH模型,建立了考虑负蠕变效应的UH模型。最后,将模型预测结果与三轴不排水剪切正负蠕变试验结果进行了对比,验证了模型的正确性。 展开更多

关键词 饱和黏土 本构模型 弹黏塑性 正蠕变 负蠕变

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隧道软弱围岩挤压大变形非线性流变力学特征及其锚固机制研究 被引量：24

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作者 孙钧 潘晓明 王勇 《隧道建设》 北大核心 2015年第10期969-980,共12页

介绍围岩大变形的工程实例、隧道围岩挤压性大变形的定义及其工程特征。系统总结国际上隧道围岩挤压性大变形的3种预测方法,即:经验法、半经验半理论法和试验判定法。将Hoek(1999)对围岩挤压大变形的预测和判定方法(半经验半理论法)应... 介绍围岩大变形的工程实例、隧道围岩挤压性大变形的定义及其工程特征。系统总结国际上隧道围岩挤压性大变形的3种预测方法,即:经验法、半经验半理论法和试验判定法。将Hoek(1999)对围岩挤压大变形的预测和判定方法(半经验半理论法)应用于乌鞘岭隧道岭脊段F7断层带开挖施工中的围岩稳定性判别,并对这种预测方法进行了可靠性评价,认为有支护情况下比无支护情况下变形预测失效概率要小得多,也就是说毛洞围岩变形收敛率的大小更难以掌控。介绍作者团队对隧道围岩挤压性大变形问题按三维非线性流变的理论分析、相应专用软件的研制;并将理论研究计算成果与现场实测数据进行对比,结果按大变形三维问题的计算值比按小变形二维平面问题的计算值更接近工程实际;同时,指出了有待进一步深化研讨的若干问题。最后,提出了管控/约束隧道围岩大变形持续发展的锚固技术措施--一种新型大尺度让压锚杆/预应力长锚索,分析其机制和优势,介绍其构造类型,并提出下一步的研究思路。该方法已在几处工地不同程度地成功实施,取得了应有的经济效益和技术成果。 展开更多

关键词 隧道 软弱围岩 挤压大变形 预测 小变形二维非线性黏弹塑性本构模型 大变形三维弹黏塑性本构模型 大尺度让压锚杆/预应力长锚索

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有序多孔基互穿相复合材料压缩力学性能的可调控设计

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作者 李建 赵建锋 +4 位作者 田玉玉 吴宗泽 黄西成 张凯 万强 《应用力学学报》 北大核心 2025年第4期839-849,共11页

多孔材料压缩模量和平台应力的可设计性,以及压缩力学性能的可调控性是提升应用性的重难点。有序多孔基互穿相复合材料设计方法是一种可设计和调控复合材料力学性能的有效方法。首先,根据树脂基材压缩特性建立本构方程和获取材料参数,... 多孔材料压缩模量和平台应力的可设计性,以及压缩力学性能的可调控性是提升应用性的重难点。有序多孔基互穿相复合材料设计方法是一种可设计和调控复合材料力学性能的有效方法。首先,根据树脂基材压缩特性建立本构方程和获取材料参数,并植入有限元软件;然后,结合超弹性Ogden模型,对有序Primitive结构骨架及其互穿相复合材料进行有限元仿真,讨论骨架体积分数、填充相聚二甲基硅氧烷的力学性能对复合材料压缩性能的影响;最后分析互穿对有序多孔基互穿相复合材料压缩变形中的影响机制。结果表明:Primitive结构骨架表现出良好的高模量宽应力平台特性,但薄壁弯曲引起了平台的应力下跌现象;互穿有效抑制了骨架薄壁弯曲引起的应力下跌行为,并优化了骨架的应力分布;骨架体积分数和填充相性能的改变可以有效调控复合材料的压缩模量和应力平台的水平。有序多孔基多连续体互穿相复合材料有望解决传统高分子多孔材料压缩模量低、平台应力差异大、应力下跌的问题,指明了压缩模量和平台应力可调控设计的方向,有望促进多孔材料在吸能减振垫层中的应用。 展开更多

关键词 互穿相复合材料 有序多孔结构 黏塑性本构模型 压缩变形 可调控性 有限元模拟

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人工岛沉降的离心机模型试验与数值分析 被引量：1

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作者 李刚 张金利 +2 位作者 杨庆 蒋明镜 徐光明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2249-2254,2260,共7页

采用离心机模型试验与数值方法,对某一人工岛深厚软黏土地基的沉降特性进行了研究。在模拟现场施工条件下,通过离心机模型试验,研究了60 m厚软黏土地基的沉降特性。基于离心机模型试验,建立了二维有限元模型,应用弹黏塑性本构模型对软... 采用离心机模型试验与数值方法,对某一人工岛深厚软黏土地基的沉降特性进行了研究。在模拟现场施工条件下,通过离心机模型试验,研究了60 m厚软黏土地基的沉降特性。基于离心机模型试验,建立了二维有限元模型,应用弹黏塑性本构模型对软黏土地基的沉降规律进行了分析。通过模型试验与数值计算结果的对比分析,结果表明,模型试验与数值计算得到的工后沉降曲线基本吻合,初期沉降速率较大,后期沉降速率相对稳定。在浅部土层,计算得到的超孔压消散快于模型试验结果,而深部土层两者超孔压消散规律基本一致。二者规律的一致性验证了所用数值方法的可靠性。 展开更多

关键词 人工岛 离心机试验 数值分析 软黏土 弹黏塑性 本构模型 沉降

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