基于分数阶微积分及改进弹塑性体的流变模型 被引量：5

1

作者 唐皓 李强 +3 位作者 王东坡 陈文玲 赵法锁 裴向军 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期978-983,共6页

为了减少流变模型元件个数并提高模型描述岩石非线性流变特征的能力,从改进一种弹塑性体元件入手,在考虑岩石残余强度的基础上,引入损伤变量修正系数,得到改进后的弹塑性体元件。同时引入由分数阶微积分表征本构关系的软体元件,将其与... 为了减少流变模型元件个数并提高模型描述岩石非线性流变特征的能力,从改进一种弹塑性体元件入手,在考虑岩石残余强度的基础上,引入损伤变量修正系数,得到改进后的弹塑性体元件。同时引入由分数阶微积分表征本构关系的软体元件,将其与弹簧元件并联构成分数阶开尔文模型。由改进的弹塑性体元件串联分数阶开尔文模型,即可得到一种新的三元件流变模型。以大理岩单轴蠕变试验数据为例对模型进行验证,结果表明三元件流变模型具有较好的模拟精度及良好的应用前景。 展开更多

关键词 弹塑性体 改进 分数阶微积分 软体元件 三元件流变模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

地下空区顶板改进梁模型的弹塑性分析 被引量：4

2

作者 江学良 曹平 杨慧 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期3659-3664,共6页

将岩石视为理想弹塑性介质,采用梁柱理论分析岩石本构关系对改进梁模型的影响,将模型的受力状态简化为弹性状态、拉伸屈服或压缩屈服状态、拉压屈服并存状态,并分别得到不同受力状态下的广义弯矩-轴力-曲率关系。假设模型的挠曲线为正... 将岩石视为理想弹塑性介质,采用梁柱理论分析岩石本构关系对改进梁模型的影响,将模型的受力状态简化为弹性状态、拉伸屈服或压缩屈服状态、拉压屈服并存状态,并分别得到不同受力状态下的广义弯矩-轴力-曲率关系。假设模型的挠曲线为正弦半波函数,得到了模型最大承载力的弯矩-轴力-横向荷载相关方程(m 0-n-q);采用裂隙张量与损伤理论,得到了等效弹性模量与初始弹性模量之间的关系。以瓮福磷矿穿岩矿段地下空区顶板为例计算得到不同跨厚比(L/h=3,5,8)条件下横向荷载与轴力的相关曲线。研究结果表明:在横向荷载q一定的情况下,随着顶板跨度与厚度的比值(L/h)的减小,轴向力(n=N/Ny)增加;在轴向力一定的情况下,随着顶板跨度与厚度比值(L/h)的减小,横向荷载(q=q/qy)增大。 展开更多

关键词 地下空区顶板 改进梁模型 弹塑性本构关系 梁柱理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进的非线性黏弹塑性流变模型及花岗岩剪切流变模型参数辨识 被引量：5

3

作者 王新刚 胡斌 +3 位作者 连宝琴 燕建龙 徐张建 赵治海 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期916-921,共6页

对西藏邦铺矿区的花岗岩进行了干燥、饱和2种状态下的剪切流变试验,根据试验结果分析了2种状态下花岗岩的剪切流变特性。基于花岗岩加速剪切流变阶段的力学状态特征,提出一种改进的非线性黏弹塑性流变模型,该模型核心部分由带有剪应力... 对西藏邦铺矿区的花岗岩进行了干燥、饱和2种状态下的剪切流变试验,根据试验结果分析了2种状态下花岗岩的剪切流变特性。基于花岗岩加速剪切流变阶段的力学状态特征,提出一种改进的非线性黏弹塑性流变模型,该模型核心部分由带有剪应力判断条件s?的Kelvin体和带有应变值判断条件a?的改进非线性Newton体黏壶组成,能反映不同等级剪切应力荷载作用下的岩石流变规律,特别是能较合理地描述岩石加速流变阶段的非线性特征。对西藏邦铺矿区的花岗岩剪切流变试验结果进行参数辨识,获得的改进的非线性黏弹塑性流变模型的理论曲线与试验数据曲线较吻合,验证了所建模型是正确合理的。 展开更多

关键词 流变模型 黏弹塑性 加速流变阶段 改进的非线性Newton体

在线阅读 下载PDF 职称材料

高度非线性弹塑性模型的改进显式算法数值实现

4

作者 耿大将 郭培军 周顺华 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期722-728,共7页

当采用传统的全显式算法对高度非线性的弹塑性本构模型进行数值实现过程中,存在计算效率低、误差积累、精度较低的缺点.为提高计算效率和改善计算精度,采用四阶的Dormand and Prince Runge-Kutta法代替传统的全显式算法中的向前Euler法... 当采用传统的全显式算法对高度非线性的弹塑性本构模型进行数值实现过程中,存在计算效率低、误差积累、精度较低的缺点.为提高计算效率和改善计算精度,采用四阶的Dormand and Prince Runge-Kutta法代替传统的全显式算法中的向前Euler法,并结合切平面算法形成了改进显式算法.以考虑土体结构性的SANICLAY模型为例,对传统的全显式算法、改进显式算法和隐式算法在计算收敛性、效率和精度方面进行对比.将改进显式算法用于隧道开挖工程多单元计算中.结果表明,与隐式算法相比,传统的全显式算法的计算精度和计算效率均比较低,改进显式算法计算效率和计算精度均比传统的全显式算法高很多. 展开更多

关键词 结构性软土 高度非线性 弹塑性模型 改进显式算法 数值实现

在线阅读 下载PDF 职称材料

非饱和膨胀土的弹塑性本构模型研究 被引量：24

5

作者 曹雪山 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期832-836,共5页

Alonso(1999)提出的膨胀土模型存在着微观结构参数难以确定的缺点。本文在阐述膨胀土干湿循环试验后,对膨胀土的结构特征进行了分析,并研究了膨胀土的微观变形机理。认为膨胀土宏观上的胀缩塑性变形是由两部分塑性变形组成,一部分是微... Alonso(1999)提出的膨胀土模型存在着微观结构参数难以确定的缺点。本文在阐述膨胀土干湿循环试验后,对膨胀土的结构特征进行了分析,并研究了膨胀土的微观变形机理。认为膨胀土宏观上的胀缩塑性变形是由两部分塑性变形组成,一部分是微观结构层次中集聚体胀缩变形耦合后形成的微—宏观结构耦合变形,另一部分是宏观结构塑性变形。由此,本文改进了膨胀土模型,利用宏观结构层次的参数和微-宏观结构变形耦合参数t计算前部分变形,而后部分变形仍按低塑性非饱和土的弹塑性变形计算。最后通过计算实例表明:模型的结论与试验相近。 展开更多

关键词 非饱和膨胀土 微-宏观结构耦合变形 改进膨胀土模型 弹塑性本构模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

高心墙堆石坝弹塑性动力反应分析及地震易损性研究 被引量：5

6

作者 靳聪聪 迟世春 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1390-1400,共11页

采用改进PZC弹塑性模型和动力固结有限元程序SWANDYNEⅡ,对糯扎渡高土石坝进行动力分析,直接得到大坝永久变形,为地震易损性研究提供计算基础.采用坝顶相对震陷率作为易损性性能参数,根据糯扎渡高土石坝所在区域的主要潜在震源区内统计... 采用改进PZC弹塑性模型和动力固结有限元程序SWANDYNEⅡ,对糯扎渡高土石坝进行动力分析,直接得到大坝永久变形,为地震易损性研究提供计算基础.采用坝顶相对震陷率作为易损性性能参数,根据糯扎渡高土石坝所在区域的主要潜在震源区内统计地震情况,从PEER中选取60条吻合较好的地震动记录.基于性能的大坝抗震设防水准和土石坝震害等级,提出适合高土石坝的性能水平划分.引入人工神经网络方法,结合多条带分法,提出基于ANN-MSA的高土石坝地震易损性分析方法.该方法通过对选取的地震动记录调幅处理,利用SWANDYNEⅡ程序对地震动进行分析,得到不同PGA的坝顶相对震陷率,作为训练样本和检验样本.采用RBFNN对训练样本进行训练,利用训练和检验后的模型预测坝顶相对震陷率.结合ANN预测结果和MSA方法,对糯扎渡高土石坝进行地震易损性分析,计算出该大坝的三维地震易损性曲面. 展开更多

关键词 改进pzc弹塑性模型 SWANDYNEⅡ程序 ANN方法 MSA方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

多联栋温室框架结构的弹塑性计算 被引量：17

7

作者 沈正炳 黄文彬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期105-108,共4页

应用力学知识和工民建规范 ,建立了多联栋温室受风雪载时半结构计算模型 ,并进行了荷载组合。利用有限元法和建筑规范中的有关规定 ,对该温室进行了弹塑性计算 ,求出了温室结构的一阶二阶弹塑性应力、框架柱稳定系数和整体稳定系数。由... 应用力学知识和工民建规范 ,建立了多联栋温室受风雪载时半结构计算模型 ,并进行了荷载组合。利用有限元法和建筑规范中的有关规定 ,对该温室进行了弹塑性计算 ,求出了温室结构的一阶二阶弹塑性应力、框架柱稳定系数和整体稳定系数。由计算出的框架的最不利位置进行了相应的结构改进。验算结果表明 ,改进后的温室结构合理 。 展开更多

关键词 温室 计算模型 弹塑性计算 结构改进 设计规范

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进Duncan-Chang模型及其在基坑开挖数值模拟中的应用 被引量：5

8

作者 赵全胜 张春会 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2009年第2期146-151,共6页

利用岩土弹塑性理论将非线性弹性Duncan-Chang模型改进成一种弹塑性土体模型,推导了相应的弹塑性矩阵。将改进模型应用到某基坑开挖模拟,并与观测值比较,验证了改进模型的合理性。

关键词 改进Duncan-Chang模型 基坑开挖 弹塑性理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝合金筋板蠕变全过程的Graham改进模型研究 被引量：2

9

作者 左都全 马国玲 +3 位作者 邓正华 夏国峰 罗锦洁 王海宝 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期894-899,共6页

采用分离模型推导了铝合金筋板的循环弹塑性在蠕变全过程的应力-应变增量关系,并用塑性增量及蠕变理论分析了筋板在温度场及应力应变场作用下的热弹塑性-蠕变力学性质。将蠕变应变增量以初应变形式置入ANSYS隐式蠕变方程中,推导出包含... 采用分离模型推导了铝合金筋板的循环弹塑性在蠕变全过程的应力-应变增量关系,并用塑性增量及蠕变理论分析了筋板在温度场及应力应变场作用下的热弹塑性-蠕变力学性质。将蠕变应变增量以初应变形式置入ANSYS隐式蠕变方程中,推导出包含初应力和初应变过程的Graham改进模型。用提出的Graham改进模型对四应力水平下的筋板蠕变实验数据进行拟合,并对比分析。结果表明,拟合结果能够较好地表征铝合金筋板在不同应力水平下不同蠕变阶段的蠕变特性,且对高应力水平的加速蠕变特性具有很好的适用性。同时,Graham改进模型和传统模型的有限元模拟预测结果进一步验证了在同一位置时改进模型的误差更小,拟合效果更好。 展开更多

关键词 热弹塑性 蠕变时效 筋板 Graham改进模型 本构方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有初弯曲的轴心受压构件弹塑性屈曲荷载研究 被引量：8

10

作者 吴香国 安伟光 李宏亮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期821-824,共4页

研究了具有初弯曲的轴心受压构件的屈曲极限荷载问题.通过对Shanley理论模型的改进,引入初始弯曲幅值,并考虑非常量的切线模量(暂不考虑残余应力的影响),推导了不完整轴心受压构件作用荷载与挠曲变形的函数关系.通过编程,求解得出数值... 研究了具有初弯曲的轴心受压构件的屈曲极限荷载问题.通过对Shanley理论模型的改进,引入初始弯曲幅值,并考虑非常量的切线模量(暂不考虑残余应力的影响),推导了不完整轴心受压构件作用荷载与挠曲变形的函数关系.通过编程,求解得出数值算例的极值荷载,即为不完整轴心受压构件的屈曲荷载.该研究的基础是改进了的基于分叉的屈曲荷载方法,是Shanley理论模型在不完整结构分析中的应用和推广,为进一步开展不完整结构的可靠性分析提供了参考. 展开更多

关键词 初弯曲 弹塑性屈曲荷载 Shanley模型改进

在线阅读 下载PDF 职称材料

分级加卸载下深部岩石流变实验及模型 被引量：20

11

作者 李娜 曹平 +1 位作者 衣永亮 张向阳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3465-3471,共7页

以金川有色金属公司Ⅱ矿区深部岩石为研究对象,实验采用分级增量循环加卸载方式进行,根据蠕变实验所得的曲线,按照可恢复的瞬时弹性应变、滞后黏弹性应变、不可恢复的瞬时塑性应变与黏塑性应变进行数据分析,得出深部岩石的黏弹塑性的变... 以金川有色金属公司Ⅱ矿区深部岩石为研究对象,实验采用分级增量循环加卸载方式进行,根据蠕变实验所得的曲线,按照可恢复的瞬时弹性应变、滞后黏弹性应变、不可恢复的瞬时塑性应变与黏塑性应变进行数据分析,得出深部岩石的黏弹塑性的变形特性。在对数据进行深入的分析和对比后,引入改进的西原正夫模型来研究该深部岩石的黏弹塑性的变形特性。研究结果表明:改进的西原正夫模型的理论曲线与岩石实验所得的蠕变曲线能较好地吻合,说明该模型可以较好的模拟金川Ⅱ矿区深部岩石的蠕变变形特性。 展开更多

关键词 分级加卸载 深部岩石 黏弹塑性 改进的西原模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同含水率软弱结构面剪切蠕变试验及模型研究 被引量：14

12

作者 李鹏 刘建 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期49-53,67,共6页

软弱结构面的蠕变特性是岩体重要力学特性之一,其蠕变特性常控制着岩体的蠕变变形和长期强度。软弱结构面中充填物的含水率是影响其蠕变特性的重要因素之一,通过开展不同含水率砂岩软弱结构面剪切蠕变试验,得到了具不同含水率的砂岩软... 软弱结构面的蠕变特性是岩体重要力学特性之一,其蠕变特性常控制着岩体的蠕变变形和长期强度。软弱结构面中充填物的含水率是影响其蠕变特性的重要因素之一,通过开展不同含水率砂岩软弱结构面剪切蠕变试验,得到了具不同含水率的砂岩软弱结构面剪切蠕变试验曲线。基于得到的剪切蠕变试验曲线,分析了含水率对软弱结构面剪切蠕变特性及长期抗剪强度的影响规律。最后通过模型辨识,采用改进的粘弹塑性模型来描述考虑含水率变化的砂岩软弱结构面蠕变特性。 展开更多

关键词 软弱结构面 剪切蠕变试验 含水率 长期抗剪强度 改进的粘弹塑性模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于性能的高心墙堆石坝震害风险评估研究 被引量：2

13

作者 相彪 靳聪聪 聂章博 《水利水电技术》 北大核心 2020年第10期61-71,共11页

高心墙堆石坝动力弹塑性分析及其震害风险评估研究可以为高心墙堆石坝抗震安全的研究提供科学依据。为此,首先在PZC弹塑性模型的基础上引入临界状态理论和状态参数的改进PZC弹塑性模型,并嵌入到SWANDYNE II程序对糯扎渡高心墙堆石坝进... 高心墙堆石坝动力弹塑性分析及其震害风险评估研究可以为高心墙堆石坝抗震安全的研究提供科学依据。为此,首先在PZC弹塑性模型的基础上引入临界状态理论和状态参数的改进PZC弹塑性模型,并嵌入到SWANDYNE II程序对糯扎渡高心墙堆石坝进行动力分析。然后,根据糯扎渡高心墙堆石坝坝址场地资料设定地震动选取条件和地震波数量,选取坝顶相对震陷率作为性能参数,采用多条带法进行高心墙堆石坝地震易损性分析。最后,根据地震加速度概率密度函数与地震易损性结果,采用Monte Carlo法对糯扎渡高心墙堆石坝进行基于性能的震害风险评估研究。风险评估结果表明:糯扎渡高心墙堆石坝发生严重破坏的震害风险概率仅为9.012×10^-4,而发生轻微损伤的震害风险概率为0.1543。 展开更多

关键词 改进pzc弹塑性模型 多条带法 地震易损性 震害风险评估

在线阅读 下载PDF 职称材料