一种橡胶材料的大变形分析 被引量：5

1

作者 闫立平 侯鹏 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期29-33,共5页

对于橡胶材料 ,高玉臣在 1 990年和 1 997年分别提出两个本构关系 ,一个是将应力偏量与静水应力分离 ,另一个是将拉应力与压应力分离 .本文提出了一种简单的橡胶材料本构关系 ,通过对立方体单元的典型大变形分析 。

关键词 橡胶材料 大变形分析 应变能 本构关系 有限变形弹性理论 应力偏量 静水应力

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橡皮薄膜缺口顶端场的大变形分析 被引量：2

2

作者 石志飞 高玉臣 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第2期191-199,共9页

分析了橡皮类薄膜缺口顶端的弹性场，借助于文［１］引入的本构关系得到了缺口顶端场的渐近方程．通过将缺日顶端场划分为收缩角区和扩张角区，得到了顶端场的解．该解表明，奇异特性与本构参数和缺口角度有关，这一结论得到了数值解的... 分析了橡皮类薄膜缺口顶端的弹性场，借助于文［１］引入的本构关系得到了缺口顶端场的渐近方程．通过将缺日顶端场划分为收缩角区和扩张角区，得到了顶端场的解．该解表明，奇异特性与本构参数和缺口角度有关，这一结论得到了数值解的证实． 展开更多

关键词 缺口顶端场 大变形分析 平面应力 橡皮膜

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砂土海床中拖曳锚–锚链一体化大变形有限元贯入分析

3

作者 李书兆 李辉 +3 位作者 易丛 郭鹏 吴初恒 张友虎 《力学与实践》 2024年第6期1192-1200,共9页

海上风电设施正经历由近海到深远海,由固定式到漂浮式的发展过程。拖曳锚作为一种成本低,承载效率高的系泊基础,在漂浮式海工结构的系泊中应用广泛。对于拖曳锚在砂土中的安装贯入轨迹,目前还没有成熟的设计方法。本文提出了一种基于耦... 海上风电设施正经历由近海到深远海,由固定式到漂浮式的发展过程。拖曳锚作为一种成本低,承载效率高的系泊基础,在漂浮式海工结构的系泊中应用广泛。对于拖曳锚在砂土中的安装贯入轨迹,目前还没有成熟的设计方法。本文提出了一种基于耦合欧拉-拉格朗日法(coupled Eulerian-Lagrangian,CEL)的大变形有限元分析方法,通过对锚链的几何形态进行了合理简化并采用合适的锚链连接器,建立了拖曳锚-锚链的一体化大变形贯入过程有限元分析模型。通过与物理模型试验的结果对比表明,本文提出的拖曳锚-锚链一体化大变形有限元分析方法表现出较好的可靠性与准确性,为深入研究砂土中拖曳锚贯入行为提供了有力工具。 展开更多

关键词 拖曳锚 耦合欧拉-拉格朗日法 大变形有限元分析 贯入轨迹 砂土

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深海管道循环竖向管土相互作用大变形极限分析 被引量：2

4

作者 孔德琼 万佳怡 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期94-99,共6页

深海管道的竖向管–土相互作用机制是决定安装期内管道自重埋深和服役期内疲劳寿命的重要因素。采用新开发的连续极限分析(SLA)方法建立了大变形管–土相互作用模型,系统模拟了软黏土中管道在竖向循环位移作用下的受力特性。该模型考虑... 深海管道的竖向管–土相互作用机制是决定安装期内管道自重埋深和服役期内疲劳寿命的重要因素。采用新开发的连续极限分析(SLA)方法建立了大变形管–土相互作用模型,系统模拟了软黏土中管道在竖向循环位移作用下的受力特性。该模型考虑了应变率效应和应变软化效应对土体强度的影响以及管土作用过程中的土体极端大变形行为,成功模拟了管道位移过程中破坏机构演变、沟槽形成、土体坍塌回流和上拔破土等行为。通过与已有模型试验数据对比,验证了SLA方法分析管–土竖向大变形相互作用问题的计算精度和效率,进而探讨了不同循环加载路径下管土竖向抗力与循环荷载幅值和土体破坏模式的关系。该研究以期为建立简化非线性管土竖向作用模型提供参考,并推广SLA法在复杂大变形问题中的应用。 展开更多

关键词 黏土 极限分析 大变形分析 深海管道

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边坡变形破坏过程的大变形有限元分析 被引量：95

5

作者 周翠英 刘祚秋 +2 位作者 董立国 尚伟 林鲁生 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期644-647,652,共5页

在用有限元法分析边坡稳定性时,引入计算大变形问题的更新的拉格朗日方法,推导了边坡大变形弹塑性有限元分析的方程式。采用边坡某一幅值的等效塑性剪应变区,从坡脚到坡顶贯通前的折减系数作为边坡安全系数。在此基础上,采用弹塑性大变... 在用有限元法分析边坡稳定性时,引入计算大变形问题的更新的拉格朗日方法,推导了边坡大变形弹塑性有限元分析的方程式。采用边坡某一幅值的等效塑性剪应变区,从坡脚到坡顶贯通前的折减系数作为边坡安全系数。在此基础上,采用弹塑性大变形有限元分析软件计算了均质土坡不同坡角的安全系数,将其与小变形分析的结果进行了对比分析,结果表明:用弹塑性大变形有限元分析边坡失稳破坏的过程中,既考虑了岩土材料的非线性,又考虑了边坡的几何非线性,使计算结果更趋合理。并结合东深供水改造工程BIII2边坡进行了大变形有限元分析,计算结果与勘查到的实际边坡的滑动面分布位置比较接近。研究表明:该方法尤其适宜于软土类边坡或基坑的稳定性分析。 展开更多

关键词 边坡变形 破坏过程 边坡稳定性 强度折减法 大变形有限元分析 拉格朗日法

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深基坑大变形耦合分析与数值模拟 被引量：15

6

作者 罗晓辉 白世伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期974-978,共5页

深基坑开挖的时空效应既与深基坑工程支护设计、施工方案有关,又依赖于场地岩土介质的工程特性。依据Biot固结理论与有限变形的理论基础,采用经典的变分原理方法推导了基于大变形Lagrangian描述的U. L方法——Biot固结理论耦合系统方程... 深基坑开挖的时空效应既与深基坑工程支护设计、施工方案有关,又依赖于场地岩土介质的工程特性。依据Biot固结理论与有限变形的理论基础,采用经典的变分原理方法推导了基于大变形Lagrangian描述的U. L方法——Biot固结理论耦合系统方程及其有限元数值模拟方法。根据工程实例进行大小变形计算的比较以及深基坑开挖的时空效应分析,得出开挖时空效应显著、小变形计算的安全性不足的结论。 展开更多

关键词 深基坑开挖 时空效应 大变形U.L方法 BIOT固结理论 大变形耦合分析 有限元数值模拟

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基于重度增加法的岩坡破坏过程流形元分析 被引量：4

7

作者 王述红 高红岩 张紫杉 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期403-407,共5页

考虑岩体边坡滑动大变形破坏特性和现有研究分析手段,提出利用第一作者团队开发研制的Geo SM A-3D,在现场岩体结构信息采集的基础上,建立岩体边坡空间数值模型,实体表征岩体三维模型;利用现代数值流形法(NMM)模拟岩体大变形破坏分析手段... 考虑岩体边坡滑动大变形破坏特性和现有研究分析手段,提出利用第一作者团队开发研制的Geo SM A-3D,在现场岩体结构信息采集的基础上,建立岩体边坡空间数值模型,实体表征岩体三维模型;利用现代数值流形法(NMM)模拟岩体大变形破坏分析手段,在块体理论的基础上,运用有限元分析中经常用到的重度增加法,不断增加岩体的重度,直到岩体边坡中的"关键块体"产生滑动,使边坡发生大变形破坏;同时以最危险"关键块体"水平位移随重度增加发生突变为破坏依据,对边坡的安全系数进行评定.实例分析某边坡工程的破坏过程,实现了岩体边坡大变形数字表征,为边坡支护提出解决方案,为工程施工和边坡灾害的处置提供参考和借鉴. 展开更多

关键词 重度增加法 块体 大变形分析 数值流形法 岩体边坡

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岩土工程连续极限分析方法拓展与验证 被引量：2

8

作者 王祖乐 孔德琼 +1 位作者 杜越明 朱斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3531-3540,共10页

连续极限分析(sequential limit analysis,SLA)方法在近年来被引入岩土工程领域,该方法将大变形岩土工程问题分解为一系列小变形有限元极限分析问题进行求解,已成功应用于平面应变条件下管道等结构物与不排水软黏土大变形相互作用的分析... 连续极限分析(sequential limit analysis,SLA)方法在近年来被引入岩土工程领域,该方法将大变形岩土工程问题分解为一系列小变形有限元极限分析问题进行求解,已成功应用于平面应变条件下管道等结构物与不排水软黏土大变形相互作用的分析。SLA法具有较高的计算效率与数值稳定性,且计算误差可基于上限解与下限解偏差进行实时评估。将现有平面应变SLA法进行拓展,以适用于球形触探仪、管桩基础、桩靴基础竖向贯入等旋转轴对称问题,并且基于通用数值平台OPTUM进行开发,使该方法更具一般性。同时,改进了原SLA法中对极限上限解所得机动场的更新方法,使其能够适应更为极端的土体变形。通过与一系列经典塑性解案例和模型试验的对比,验证了拓展后SLA法的准确性和有效性。该方法可实现不排水条件下基础、触探装备和管道等设施与软黏土竖向与水平向极端大变形相互作用的高效模拟。 展开更多

关键词 大变形分析 极限分析 软黏土 海洋岩土工程

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海床中落锚问题的模型试验和大变形有限元研究 被引量：2

9

作者 王彦頔 任宇晓 +3 位作者 庄道坤 高鑫 柴伟森 闫澍旺 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期202-207,共6页

落锚在海床中的贯入问题既影响着后续的拖锚行为,又对铺设于海底的管道、电缆、隧洞等有着较大的威胁。基于耦合欧拉–拉格朗日大变形有限元方法,建立了关于落锚在黏性土海床上贯入问题的计算模型,考虑了黏土强度与重度随深度的变化,通... 落锚在海床中的贯入问题既影响着后续的拖锚行为,又对铺设于海底的管道、电缆、隧洞等有着较大的威胁。基于耦合欧拉–拉格朗日大变形有限元方法,建立了关于落锚在黏性土海床上贯入问题的计算模型,考虑了黏土强度与重度随深度的变化,通过与模型试验结果的对比验证了模型的准确性。文章揭示了锚在贯入海床过程中锚的受力、速度及贯入深度等随贯入时间的发展规律,并利用有限元模型分析了土体强度、初始触底速度等参数对落锚贯入问题的影响。 展开更多

关键词 耦合欧拉–拉格朗日 CEL 落锚 大变形分析 模型试验

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本构模型对GH4169缺口件蠕变变形响应计算结果的影响 被引量：1

10

作者 胡贤明 嵇大伟 +1 位作者 庄书颖 胡绪腾 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期69-77,共9页

针对航空发动机高温构件蠕变变形失效问题,基于大变形有限元分析方法,采用弹塑性耦合蠕变本构模型对650℃下GH4169合金光滑和缺口平板试件的弹塑性和蠕变变形响应进行计算,重点分析蠕变本构模型对试件蠕变变形响应和持久寿命的影响。研... 针对航空发动机高温构件蠕变变形失效问题,基于大变形有限元分析方法,采用弹塑性耦合蠕变本构模型对650℃下GH4169合金光滑和缺口平板试件的弹塑性和蠕变变形响应进行计算,重点分析蠕变本构模型对试件蠕变变形响应和持久寿命的影响。研究结果表明:基于大变形有限元分析的方法能较好地预测三种缺口平板试件的弹塑性变形和极限强度,极限强度预测误差均在±3%以内;三种蠕变本构模型对GH4169缺口平板试件蠕变变形响应和持久寿命的大变形有限元预测效果不一,采用θ参数法模型可较为准确地预测缺口试件的持久寿命,预测误差在±2倍分散带以内,而采用修正蠕变模型和Batsoulas模型可较为准确地预测蠕变前两个阶段的变形。 展开更多

关键词 发动机高温构件 大变形有限元分析 蠕变本构模型 持久寿命 GH4169合金

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固定网格的数值流形方法研究 被引量：13

11

作者 苏海东 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期169-178,共10页

针对单纯几何非线性的材料大变形问题,提出一种新的研究思路——固定数学网格的数值流形方法,简称固定网格流形法,可以看作是采用了固定网格的拉格朗日方法.它充分利用数值流形方法的数学网格与材料物理边界分离的特性,具备拉格朗日法... 针对单纯几何非线性的材料大变形问题,提出一种新的研究思路——固定数学网格的数值流形方法,简称固定网格流形法,可以看作是采用了固定网格的拉格朗日方法.它充分利用数值流形方法的数学网格与材料物理边界分离的特性,具备拉格朗日法和欧拉法各自的优势,避免了原始拉格朗日法的网格扭曲问题以及欧拉法对移动边界难以精确描述和迁移项较难处理的问题.采用数值流形方法的大变形分步计算格式,使得固定网格流形法实现起来并不复杂,仅需要每步切割网格形成新的流形单元,以及对初应力载荷进行适当的处理,而后者是固定网格流形法的关键.针对固定的矩形数学网格开展研究,采用一阶多项式覆盖函数的高阶流形法,给出了两种初应力计算方法,并用悬臂梁大变形算例验证了固定网格流形法的可行性,将来需要进一步解决初应力载荷所带来的计算稳定问题. 展开更多

关键词 大变形分析 拉格朗日描述 固定网格 数值流形方法 矩形数学网格

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带桩靴的管桩钢模贯入挤土效应 被引量：4

12

作者 周小文 李俊庆 +1 位作者 周密 肖自卫 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期135-144,共10页

针对管桩钢模在贯入过程中出现的挤土效应迫使桩周土体发生变形,对施工产生不利影响的问题,基于RITSS大变形有限元方法建立管桩桩模贯入软土地基的数值模型,将仿真结果与现场实测数据作对比,验证有限元模型的准确性。随后开展参数分析,... 针对管桩钢模在贯入过程中出现的挤土效应迫使桩周土体发生变形,对施工产生不利影响的问题,基于RITSS大变形有限元方法建立管桩桩模贯入软土地基的数值模型,将仿真结果与现场实测数据作对比,验证有限元模型的准确性。随后开展参数分析,研究沉桩过程中管桩桩端的几何形状、土体强度因素对于桩周土体流动特性的影响。结果表明,以相对贯入深度L_(p)/R=8为分界点,管桩在贯入过程中分为浅层贯入模式和深层贯入模式两种。在不同的贯入区域中,土体的流动特性有较大差异。桩周土的水平位移以及隆起量与管桩桩靴角度有较大关系。根据数值仿真研究,针对实际工程中最常使用的桩靴(β=60°,w_(p)=0.01 m)的桩模贯入结果,提出用于预测桩周土水平位移以及隆起量的拟合公式,与现场实测结果对比后证明该公式能够有效预测桩周土体的变形。研究结果为现浇混凝土管桩的设计和施工提供了理论指导。 展开更多

关键词 管桩 挤土效应 大变形有限元分析 水平位移 土体隆起

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