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SBFEM与非局部宏微观损伤模型相结合的准脆性材料开裂模拟
被引量：
6
1
作者
杜成斌
黄文仓
江守燕
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期1026-1039,I0004,共15页
混凝土是一种被广泛应用于土木和水利工程中的准脆性材料,在各种内外部因素的作用下,开裂是混凝土结构最为普遍的破坏形式,准确模拟结构的开裂过程,对于结构的安全评估至关重要.将比例边界有限元与非局部宏微观损伤模型相结合提出一种...
混凝土是一种被广泛应用于土木和水利工程中的准脆性材料,在各种内外部因素的作用下,开裂是混凝土结构最为普遍的破坏形式,准确模拟结构的开裂过程,对于结构的安全评估至关重要.将比例边界有限元与非局部宏微观损伤模型相结合提出一种准脆性材料开裂模拟新方法.以比例边界有限元子域的比例中心作为物质点,通过两比例中心(物质点对)之间的物质键的正伸长率来定义微细观损伤,将某点影响域内物质键的微细观损伤加权平均得到该点的宏观拓扑损伤.再引入能量退化函数,将宏观拓扑损伤嵌入到比例边界有限元的基本框架中.充分利用比例边界有限元网格允许存在悬挂节点的优势,采用四叉树网格离散技术进行快速、高质量的多级网格划分与过渡.通过一个I型开裂与一个混合型开裂的两个典型算例,验证了该方法可捕获结构裂纹扩展路径与荷载变形曲线.与现有的方法相比,本文的损伤模型可得到更准确的局部开裂损伤带,结果更为合理,且具有更高的计算精度和计算效率.当损伤过程区网格尺寸小于影响域半径的1/5时,计算结果不存在网格敏感性问题.
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关键词
比例边界有限元法
非局部
宏微观损伤
模型
四叉树网格
准脆性材料
开裂模拟
网格敏感性
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职称材料
干湿循环下宁明粉砂岩宏微观损伤劣化规律
被引量：
8
2
作者
黄震
胡钊健
+2 位作者
张海
张加兵
刘庆忠
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第12期4954-4961,共8页
为揭示干湿循环下广西宁明地区粉砂岩损伤劣化规律,首先通过干湿循环试验模拟了岩石失水-吸水过程,分析了干湿循环作用下粉砂岩饱和含水率、纵波波速变化规律,并研究了干湿循环后粉砂岩的单轴压缩力学参数劣化特性以及微观结构变化,然...
为揭示干湿循环下广西宁明地区粉砂岩损伤劣化规律,首先通过干湿循环试验模拟了岩石失水-吸水过程,分析了干湿循环作用下粉砂岩饱和含水率、纵波波速变化规律,并研究了干湿循环后粉砂岩的单轴压缩力学参数劣化特性以及微观结构变化,然后以弹性模量定义干湿循环后粉砂岩损伤,并基于Weibull分布定义受荷后粉砂岩的损伤,耦合得到了干湿循环作用下受荷粉砂岩的损伤演化方程。结果表明:随干湿循环次数增加,粉砂岩饱和含水率呈非线性增大,纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量呈非线性减小,可采用指数函数进行拟合,且变化趋势均呈现出3个阶段;干湿循环作用对弹性模量劣化程度较单轴抗压强度劣化程度更为显著;阶段劣化度随干湿循环次数的增加而减小,总劣化度随干湿循环次数的增加而增大;峰值应变逐渐增大,岩样塑性得到了显著发展,破坏模式由脆性破坏向塑性破坏转变。
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关键词
粉砂岩
干湿循环
宏微观损伤
力学特性
损伤
方程
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职称材料
55%B4C/7075Al复合材料抗弹性能与损伤行为研究
被引量：
3
3
作者
晁振龙
姜龙涛
+4 位作者
陈圣朋
魏嘉伟
宫灯
陈国钦
武高辉
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期1-7,共7页
通过压力浸渗方法制备体积分数55%B4C/7075Al复合材料,并测试其对7.62 mm穿甲燃烧弹的抗弹性能。结果表明:复合材料具有优异的抗弹性能,相比于603装甲钢,防护系数可达4.13,厚度系数可达1.37。利用SEM观察55%B4C/7075Al复合材料不同侵彻...
通过压力浸渗方法制备体积分数55%B4C/7075Al复合材料,并测试其对7.62 mm穿甲燃烧弹的抗弹性能。结果表明:复合材料具有优异的抗弹性能,相比于603装甲钢,防护系数可达4.13,厚度系数可达1.37。利用SEM观察55%B4C/7075Al复合材料不同侵彻位置的微观损伤,并利用LS-DYNA对子弹侵彻靶板过程进行有限元分析模拟,重点研究靶板不同位置的应力分布,阐明了B4C/Al复合材料在弹体侵彻过程中不同位置的宏微观损伤机制。
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关键词
B4C/Al
有限元模拟
抗弹性能
宏微观损伤
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职称材料
题名
SBFEM与非局部宏微观损伤模型相结合的准脆性材料开裂模拟
被引量：
6
1
作者
杜成斌
黄文仓
江守燕
机构
河海大学力学与材料学院
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期1026-1039,I0004,共15页
基金
国家重点研发计划(2018YFE0122400)
国家自然科学基金(51579084)资助项目.
文摘
混凝土是一种被广泛应用于土木和水利工程中的准脆性材料,在各种内外部因素的作用下,开裂是混凝土结构最为普遍的破坏形式,准确模拟结构的开裂过程,对于结构的安全评估至关重要.将比例边界有限元与非局部宏微观损伤模型相结合提出一种准脆性材料开裂模拟新方法.以比例边界有限元子域的比例中心作为物质点,通过两比例中心(物质点对)之间的物质键的正伸长率来定义微细观损伤,将某点影响域内物质键的微细观损伤加权平均得到该点的宏观拓扑损伤.再引入能量退化函数,将宏观拓扑损伤嵌入到比例边界有限元的基本框架中.充分利用比例边界有限元网格允许存在悬挂节点的优势,采用四叉树网格离散技术进行快速、高质量的多级网格划分与过渡.通过一个I型开裂与一个混合型开裂的两个典型算例,验证了该方法可捕获结构裂纹扩展路径与荷载变形曲线.与现有的方法相比,本文的损伤模型可得到更准确的局部开裂损伤带,结果更为合理,且具有更高的计算精度和计算效率.当损伤过程区网格尺寸小于影响域半径的1/5时,计算结果不存在网格敏感性问题.
关键词
比例边界有限元法
非局部
宏微观损伤
模型
四叉树网格
准脆性材料
开裂模拟
网格敏感性
Keywords
scaled boundary finite element method
nonlocal macro-micro damage model
quadtree mesh
quasi-brittle materials
crack simulation
mesh sensitivity
分类号
O346.5 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
干湿循环下宁明粉砂岩宏微观损伤劣化规律
被引量：
8
2
作者
黄震
胡钊健
张海
张加兵
刘庆忠
机构
广西大学土木建筑工程学院
广西大学工程防灾与结构安全重点实验室
广西北投公路建设投资集团有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第12期4954-4961,共8页
基金
国家自然科学基金(51978668,51578550)。
文摘
为揭示干湿循环下广西宁明地区粉砂岩损伤劣化规律,首先通过干湿循环试验模拟了岩石失水-吸水过程,分析了干湿循环作用下粉砂岩饱和含水率、纵波波速变化规律,并研究了干湿循环后粉砂岩的单轴压缩力学参数劣化特性以及微观结构变化,然后以弹性模量定义干湿循环后粉砂岩损伤,并基于Weibull分布定义受荷后粉砂岩的损伤,耦合得到了干湿循环作用下受荷粉砂岩的损伤演化方程。结果表明:随干湿循环次数增加,粉砂岩饱和含水率呈非线性增大,纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量呈非线性减小,可采用指数函数进行拟合,且变化趋势均呈现出3个阶段;干湿循环作用对弹性模量劣化程度较单轴抗压强度劣化程度更为显著;阶段劣化度随干湿循环次数的增加而减小,总劣化度随干湿循环次数的增加而增大;峰值应变逐渐增大,岩样塑性得到了显著发展,破坏模式由脆性破坏向塑性破坏转变。
关键词
粉砂岩
干湿循环
宏微观损伤
力学特性
损伤
方程
Keywords
siltstone
dry-wet cycle
macro meso damage
mechanical properties
damage equation
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
55%B4C/7075Al复合材料抗弹性能与损伤行为研究
被引量：
3
3
作者
晁振龙
姜龙涛
陈圣朋
魏嘉伟
宫灯
陈国钦
武高辉
机构
哈尔滨工业大学材料科学与工程学院
出处
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期1-7,共7页
基金
国防科技创新特区资助(18-H863-03-ZT-003-010-03)。
文摘
通过压力浸渗方法制备体积分数55%B4C/7075Al复合材料,并测试其对7.62 mm穿甲燃烧弹的抗弹性能。结果表明:复合材料具有优异的抗弹性能,相比于603装甲钢,防护系数可达4.13,厚度系数可达1.37。利用SEM观察55%B4C/7075Al复合材料不同侵彻位置的微观损伤,并利用LS-DYNA对子弹侵彻靶板过程进行有限元分析模拟,重点研究靶板不同位置的应力分布,阐明了B4C/Al复合材料在弹体侵彻过程中不同位置的宏微观损伤机制。
关键词
B4C/Al
有限元模拟
抗弹性能
宏微观损伤
Keywords
B4C/Al
finite element simulation
ballistic property
macroscopic and microscopic damage
分类号
TJ04 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
SBFEM与非局部宏微观损伤模型相结合的准脆性材料开裂模拟
杜成斌
黄文仓
江守燕
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
2
干湿循环下宁明粉砂岩宏微观损伤劣化规律
黄震
胡钊健
张海
张加兵
刘庆忠
《科学技术与工程》
北大核心
2022
8
在线阅读
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职称材料
3
55%B4C/7075Al复合材料抗弹性能与损伤行为研究
晁振龙
姜龙涛
陈圣朋
魏嘉伟
宫灯
陈国钦
武高辉
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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