基于微态方法的耦合韧性损伤的弹塑性本构模型 被引量：3

1

作者 刘伟杰 胡平 +1 位作者 Khemais Saanouni 张向奎 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期444-450,共7页

基于广义连续介质力学提出了一个热力学一致性的耦合微态韧性损伤的弹塑性本构模型。该模型遵循Forest的微态方法,在有限变形中提出引入额外的微态损伤因子及其一阶梯度以考虑材料的内部特征尺度。通过广义虚功原理得到了微态损伤的补... 基于广义连续介质力学提出了一个热力学一致性的耦合微态韧性损伤的弹塑性本构模型。该模型遵循Forest的微态方法,在有限变形中提出引入额外的微态损伤因子及其一阶梯度以考虑材料的内部特征尺度。通过广义虚功原理得到了微态损伤的补充控制方程,对亥姆霍兹自由能进行扩展,得到了新的包含微态损伤变量的损伤能量释放率,在微态损伤的正则化作用下,采用隐式迭代更新局部损伤和应力等状态变量。基于Galerkin加权余量法,推导了以传统位移和微态损伤为基本未知量的有限元列式。利用该数值模型,对DP1000材料的单向拉伸实验和十字形零件的冲压实验进行了应变局部化与材料断裂的有限元分析。结果表明,该微态弹塑性损伤模型可以得到一致的有限元模拟响应曲线并收敛到实验曲线,从而避免发生网格依赖性问题。 展开更多

关键词 微态方法 弹塑性模型 韧性损伤 内部特征尺度 应变软化

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桥梁动力弹塑性分析方法对比研究 被引量：7

2

作者 滕军 杜红劲 +1 位作者 孙占琦 吴红军 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2009年第4期29-34,54,共7页

为明确纤维模型和分离式模型在应用于桥梁抗震分析中的差异,本文利用通用有限元软件ABAQUS,采用混凝土弹塑性损伤模型,对某连续刚构桥建立了分离式模型。考虑桥墩高宽比变化,进行了罕遇地震下的弹性与弹塑性动力时程分析,并将结果与纤... 为明确纤维模型和分离式模型在应用于桥梁抗震分析中的差异,本文利用通用有限元软件ABAQUS,采用混凝土弹塑性损伤模型,对某连续刚构桥建立了分离式模型。考虑桥墩高宽比变化,进行了罕遇地震下的弹性与弹塑性动力时程分析,并将结果与纤维模型分析的结果进行对比研究。分析表明:在弹性状态,两种模型的分析结果受桥墩高宽比影响较小,能得到较一致的解答;在弹塑性阶段,纤维模型具有更高的计算效率,但对于弯曲破坏不明显的桥梁结构其分析结果并不能反应桥墩的真实损伤情况,对于弯曲破坏显著的桥梁结构却不失为一种有效的工程分析方法;应用分离式模型进行弹塑性动力分析,能够直观地反映桥梁结构的损伤分布,是一种更为合理更为精细的弹塑性动力分析方法。 展开更多

关键词 桥梁结构 动力弹塑性分析 纤维模型 塑性损伤模型

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弹塑性动力时程分析若干问题的分析与探讨 被引量：10

3

作者 张剑 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2011年第5期74-79,共6页

分析并探讨了弹塑性动力时程的主流分析软件(ABAQUS)关于混凝土及钢管混凝土的本构关系、特殊情况下单元的选取、高振型阻尼比的影响、混凝土在重力作用下的本构关系和算法选择等方面的问题,并提出了相应解决方法,经理论分析与实际工程... 分析并探讨了弹塑性动力时程的主流分析软件(ABAQUS)关于混凝土及钢管混凝土的本构关系、特殊情况下单元的选取、高振型阻尼比的影响、混凝土在重力作用下的本构关系和算法选择等方面的问题,并提出了相应解决方法,经理论分析与实际工程验证,其方法是可行的。此外,还对弹塑性动力时程分析软件的使用提出了建议。 展开更多

关键词 弹塑性动力时程分析 混凝土塑性损伤模型 阻尼 显式算法

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应用纤维单元模型的钢筋混凝土框架结构损伤与失效分析 被引量：9

4

作者 吕杨 徐龙河 +1 位作者 李忠献 丁阳 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期925-929,共5页

应用纤维单元模型对钢筋混凝土结构进行损伤分析,并定义了钢筋混凝土构件的损伤准则和结构整体损伤准则.对一钢筋混凝土悬臂柱进行了损伤分析,结果表明,纤维单元模型能以很低的计算成本获得很高的计算精度,并能很好地模拟柱竖向剩余承... 应用纤维单元模型对钢筋混凝土结构进行损伤分析,并定义了钢筋混凝土构件的损伤准则和结构整体损伤准则.对一钢筋混凝土悬臂柱进行了损伤分析,结果表明,纤维单元模型能以很低的计算成本获得很高的计算精度,并能很好地模拟柱竖向剩余承载力的退化过程.对一个4层的钢筋混凝土框架结构进行了损伤分析,结果表明,所有框架底层柱的损伤发展趋势相同,然而轴压比大的柱总滞回耗能小、累积破坏更明显、结构延性较差,其首次超越破坏的阈值较轴压比小的柱大;结构薄弱层的损伤发展过程与单个柱的损伤发展过程相似,表现为地震动加速度峰值时刻的损伤迅速发展,其余时刻的结构损伤指数缓慢增加. 展开更多

关键词 钢筋混凝土结构 损伤分析 纤维单元模型 损伤准则 动力弹塑性分析 竖向剩余承载力

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基于细观损伤的岩石受压本构关系模型研究 被引量：5

5

作者 杨卫忠 王博 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2010年第6期6-9,共4页

结合岩石破坏特征,将岩石变形分解为弹性变形和由于微裂缝滑移的塑性变形两部分,由此提出一种细观损伤单元,发展了一类细观损伤物理模型,并从细观层次上解释岩石受压应力-应变关系中的非线性和应变软化现象;基于平衡和变协调条件,建立... 结合岩石破坏特征,将岩石变形分解为弹性变形和由于微裂缝滑移的塑性变形两部分,由此提出一种细观损伤单元,发展了一类细观损伤物理模型,并从细观层次上解释岩石受压应力-应变关系中的非线性和应变软化现象;基于平衡和变协调条件,建立弹塑性受压本构关系模型,并建议了塑性变形的简化计算方法,利用统计损伤理论和优化算法,确定损伤演化方程,并探讨模型参数与围压的经验关系,进而建立起基于特定围压下的岩石损伤本构关系预测方法.该方法与已有试验结果相比较,结果吻合较好. 展开更多

关键词 岩石 弹塑性本构模型 细观损伤 应变软化 围压

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混凝土动力本构模型的基础理论与建模应用综述 被引量：3

6

作者 杜荣强 林皋 冷飞 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期5-11,共7页

混凝土结构分析问题中动力荷载下混凝土的动力本构模型研究日益重要。为对建立混凝土动力本构关系的基础理论有系统的认知和了解其应用,对其进行了总结,简述了在建立混凝土动本构方面的应用,对混凝土动力本构模型的理论发展趋势作了展... 混凝土结构分析问题中动力荷载下混凝土的动力本构模型研究日益重要。为对建立混凝土动力本构关系的基础理论有系统的认知和了解其应用,对其进行了总结,简述了在建立混凝土动本构方面的应用,对混凝土动力本构模型的理论发展趋势作了展望。并对当前混凝土动力本构模型的应用做了概括评述,并指出了混凝土动力本构的可行研究方向,为建立混凝土动力本构模型提供指导。 展开更多

关键词 混凝土 动力本构模型 连续介质力学 弹塑性 热力学 断裂力学 损伤力学 细观力学 内变量 内时理论

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地震作用下大断面隧道衬砌结构的动力损伤特性 被引量：2

7

作者 黄娟 龙浩风 +1 位作者 周世杰 施成华 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期124-134,共11页

基于混凝土材料的动力损伤特性,建立了其弹塑性损伤本构模型,将该模型应用于强震区某大断面隧道工程,分析了不同地震波入射方向、地震波强度和围岩条件下隧道结构的地震响应与动力损伤规律,探讨了大断面隧道结构的地震损伤特性和破坏机... 基于混凝土材料的动力损伤特性,建立了其弹塑性损伤本构模型,将该模型应用于强震区某大断面隧道工程,分析了不同地震波入射方向、地震波强度和围岩条件下隧道结构的地震响应与动力损伤规律,探讨了大断面隧道结构的地震损伤特性和破坏机理。研究结果表明:地震波垂直、水平两种入射条件下两者衬砌的压主应力、加速度响应形态相似,但水平入射条件下衬砌结构的应力、加速度响应相较于垂直入射条件更加剧烈;水平入射时衬砌的动力损伤远大于垂直入射时的动力损伤,且动力损伤主要集中于拱腰与墙脚处;围岩条件对隧道衬砌结构的拉主应力响应以及动力损伤有显著影响,V级围岩条件下衬砌结构的最大拉应力是IV级围岩下的5.7倍;隧道结构的地震响应与动力损伤特性也受地震波强度的影响,随着地震波强度增大,应力、加速度响应峰值以及最大动力损伤量均呈现非线性增大趋势,动力损伤随之加剧且由拱腰和墙脚处逐渐向外扩展;在强震区软岩隧道抗震设计以及运营期间震后加固修复应着重注意动力损伤集中的部位。 展开更多

关键词 大断面隧道 衬砌结构 弹塑性损伤本构模型 地震响应 动力损伤特性

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深部洞室开挖卸荷分区破裂机制的动力分析 被引量：4

8

作者 高强 张强勇 +1 位作者 张绪涛 向文 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3181-3194,共14页

随着地下工程开挖深度的增加,深部岩体将处于高应力和复杂的地质环境中,产生与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。深部洞室在动力卸荷作用下,基于应变梯度理论和损伤软化模型,建立了弹塑性损伤软化动力模型,推导了含有应变梯度项的... 随着地下工程开挖深度的增加,深部岩体将处于高应力和复杂的地质环境中,产生与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。深部洞室在动力卸荷作用下,基于应变梯度理论和损伤软化模型,建立了弹塑性损伤软化动力模型,推导了含有应变梯度项的运动方程、平衡方程和边界条件,提出相应的破坏判据,采用Runge-Kutta方法和Matlab数值软件求得不同卸载时刻围岩附加位移场、应力场和开挖后围岩总位移场、应力场,得到深部洞室围岩分区破裂的动态形成过程和发展规律。由理论计算值与地质力学模型试验实测值对比分析得知,围岩的径向位移、径向应力和切向应力出现波峰和波谷交替振荡的变化规律,理论计算得到的破裂区和非破裂区的宽度和数量与试验实测值有很好的一致性,证实了该模型分析分区破裂现象的适用性,对以后深部地下工程围岩变形破坏和支护设计提供理论支持。 展开更多

关键词 深部岩体分区破裂 动力卸荷 应变梯度理论 弹塑性损伤软化动力模型 振荡变化规律 地质力学模型试验

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考虑混凝土应变率变化的高拱坝非线性动力响应研究 被引量：10

9

作者 陈健云 林皋 胡志强 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期45-49,共5页

提出一种新的应变率相关的混凝土非线性弹塑性损伤模型,采用此模型对混凝土拱坝的非线性地震响应作了分析。在综合考虑坝-地基-库水动力相互作用和坝缝非线性接触的基础上,着重研究了混凝土应变率相关效应及加载历史对混凝土极限强度等... 提出一种新的应变率相关的混凝土非线性弹塑性损伤模型,采用此模型对混凝土拱坝的非线性地震响应作了分析。在综合考虑坝-地基-库水动力相互作用和坝缝非线性接触的基础上,着重研究了混凝土应变率相关效应及加载历史对混凝土极限强度等重要参数及拱坝响应的影响,并与采用不考虑应变率影响的混凝土损伤模型计算结果进行了对比分析。结果表明,拱坝考虑横缝作用后的坝面应变率分布不同于整体拱坝。应变率分布形态不仅可以很好地表征拱坝的振动形态,而且对于高拱坝的动力响应的影响也不可忽略。 展开更多

关键词 高拱坝 混凝土应变率 非线性动力分析 本构关系 非线性弹塑性损伤模型 坝缝 压应力损伤 拉应力损伤

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边坡的开挖及其地震动力响应分析 被引量：3

10

作者 孟达 孟祥冲 赵援 《煤炭工程》 北大核心 2009年第1期77-80,共4页

通过研究岩石的损伤弹塑性本构关系,参考西龙池水电坝坝址左岸含裂隙岩质高陡边坡的地质材料,运用有限元软件对其进行了建模,截断边界,引入无限元,模拟边坡在强地震载荷下的动力学响应,根据实际工程的需要,对库底及岸坡进行开挖,并对开... 通过研究岩石的损伤弹塑性本构关系,参考西龙池水电坝坝址左岸含裂隙岩质高陡边坡的地质材料,运用有限元软件对其进行了建模,截断边界,引入无限元,模拟边坡在强地震载荷下的动力学响应,根据实际工程的需要,对库底及岸坡进行开挖,并对开挖后的边坡进行动力响应分析。 展开更多

关键词 弹塑性损伤模型 动载荷 动力响应

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混凝土本构关系研究现状及发展 被引量：12

11

作者 刘小敏 王华 +1 位作者 杨萌 崔广仁 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第5期58-62,共5页

对混凝土本构关系模型,从新兴交叉学科的研究成果对混凝土本构关系发展的影响和在特定环境下混凝土本构关系的新成果两个角度来评析混凝土本构关系研究的发展。指出为了适应混凝土的复杂加载和破坏的特点,将多种模式组合,如塑性断裂、... 对混凝土本构关系模型,从新兴交叉学科的研究成果对混凝土本构关系发展的影响和在特定环境下混凝土本构关系的新成果两个角度来评析混凝土本构关系研究的发展。指出为了适应混凝土的复杂加载和破坏的特点,将多种模式组合,如塑性断裂、粘弹塑性、塑性损伤、内时塑性、内时损伤等理论交叉将会得到进一步加强。此外,有关动力分析、随机因素的本构关系值得深入的探讨。 展开更多

关键词 混凝土 本构关系模型 粘弹塑性 动力分析 加载 破坏 损伤 评析 交叉学科 适应

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