光学透明胶一维超弹-黏弹性本构模型

1

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于黏弹−黏塑性模型的软岩隧洞长期变形解析

2

作者 冯渠彰 刘海明 +3 位作者 曹净 丁文云 王志良 彭咏梅 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期716-729,共14页

为预测考虑蠕变特性的隧洞长期变形,提出了一种基于黏弹-黏塑性损伤流变模型和光滑广义Zhang-Zhu(GZZ)准则的软岩隧洞长期变形半解析计算方法。首先,引入能反映岩石损伤的Abel黏壶对黏弹-黏塑性模型进行非线性改良;其次,在有限差分法的... 为预测考虑蠕变特性的隧洞长期变形,提出了一种基于黏弹-黏塑性损伤流变模型和光滑广义Zhang-Zhu(GZZ)准则的软岩隧洞长期变形半解析计算方法。首先,引入能反映岩石损伤的Abel黏壶对黏弹-黏塑性模型进行非线性改良;其次,在有限差分法的基础上,结合光滑GZZ准则、非关联流动法则和非线性剪胀角模型,求出在应变软化行为影响下的隧洞变形;第三,采用黏弹-黏塑性模型求解在蠕变行为影响下的隧洞长期变形;最后,用现有解析解和实际工程案例验证该方法的有效性,并讨论不同参数对该解的敏感性。研究结果表明:本文解能够有效考虑软岩隧洞长期变形的蠕变效应;围岩特征曲线随蠕变时长不断右移,围岩变形增大,支护设计需考虑隧洞后续变形,建议采用让压支护措施;峰值剪胀角变大能增大围岩初态和瞬态变形,对瞬态变形的增大效果更明显;损伤参数变大也能增大隧洞变形,且能使围岩加快进入加速蠕变阶段;延迟时间和松弛时间变长都会减小隧洞变形;求导阶数变大会增大隧洞变形,且使围岩变形曲线的非线性特征更明显。 展开更多

关键词 有限差分法 Abel黏壶 黏弹-黏塑性 GZZ强度准则 隧洞长期变形

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用黏-弹-塑性模型对磁流变阻尼器动力学性能预测与分析

3

作者 罗肖培 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期798-804,共7页

为了建模合适的参数模型来描述阻尼器的动态输出特性,发挥磁流变阻尼器工程应用中的半主动控制优势。本文的研究在激励频率和振幅为5 Hz和10 mm条件下,利用振动系统测试磁流变阻尼器在不同激励电流下得到动态输出特性,在此基础上利用黏-... 为了建模合适的参数模型来描述阻尼器的动态输出特性,发挥磁流变阻尼器工程应用中的半主动控制优势。本文的研究在激励频率和振幅为5 Hz和10 mm条件下,利用振动系统测试磁流变阻尼器在不同激励电流下得到动态输出特性,在此基础上利用黏-弹-塑性参数模型,采用果蝇优化算法对所有电流下的实测结果进行预测并对其结果展开分析讨论。研究结果表明该阻尼器的输出力能够跟随外部位移随时间变化情况;阻尼力随激励电流增大表现出先缓慢增大后显著增大的特性,这表明该阻尼器具有依赖输入电流的可控性,为实现工程应用中的半主动控制提供条件。并讨论了产生这种现象的原因在于不同电流下颗粒于基体间的相互作用。预测结果表明利用果蝇优化算法,黏-弹-塑性参数模型能够很好的描述实测结果。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 半主动控制 果蝇优化算法 黏-弹-塑性模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑应力路径的深埋高地温隧洞黏弹-塑性围岩解析解

4

作者 王家辉 姜海波 喻天龙 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第16期6882-6890,共9页

高地温深埋水工隧洞黏弹-塑性岩体中,由于高温环境的影响和隧洞降温等,致使围岩产生一定的温度应力。因此研究高地温隧洞围岩解析解时必须研究温度应力对围岩塑性区以及应力应变的影响。基于广义Kelvin模型与Bingham模型组成的高地温深... 高地温深埋水工隧洞黏弹-塑性岩体中,由于高温环境的影响和隧洞降温等,致使围岩产生一定的温度应力。因此研究高地温隧洞围岩解析解时必须研究温度应力对围岩塑性区以及应力应变的影响。基于广义Kelvin模型与Bingham模型组成的高地温深埋水工隧洞黏弹塑性围岩力学模型,并在考虑应力路径对围岩与支护的影响下,结合高地温环境中温度应力对围岩与衬砌的影响,进而推导高地温环境热力耦合作用下围岩应力、应变、洞壁位移以及围岩塑性区半径的解析解。基于新疆某高地温水工隧洞工程进行分析与计算,对温度、围岩应力应变及塑性区半径的关系展开理论计算与分析。结果表明:考虑温度应力后计算得到的围岩位移更小。当隧洞内温度变化到达一定量时,所产生的温度应力可能会对围岩与衬砌相互作用的稳定性产生影响。 展开更多

关键词 水工隧洞 应力路径 温度应力 温度场 黏弹-塑性 让压支护

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于西原模型的圆形隧道黏弹-黏塑性解析解 被引量：26

5

作者 夏才初 刘宇鹏 +2 位作者 吴福宝 徐晨 邓云纲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1638-1648,共11页

基于西原模型,假设黏塑性体的偏应变张量的一阶导数与瞬态偏应力张量和稳态偏应力张量之差成正比,得到围岩黏塑性区的本构方程。采用拉普拉斯变换与逆变换,推导了圆形隧道黏弹-黏塑性解析解。当t?0时,该解退化成线弹性本构模型的解答;当... 基于西原模型,假设黏塑性体的偏应变张量的一阶导数与瞬态偏应力张量和稳态偏应力张量之差成正比,得到围岩黏塑性区的本构方程。采用拉普拉斯变换与逆变换,推导了圆形隧道黏弹-黏塑性解析解。当t?0时,该解退化成线弹性本构模型的解答;当t??时,该解退化成理想弹塑性本构模型的解答。通过工程实例,分析了围岩位移场、应力场和黏塑性区半径随时间的变化规律。当支护力保持不变时,围岩不同位置位移、围岩黏塑性区半径将随时间增长而持续增大并趋于稳定;围岩黏弹-黏塑性特征对径向应力和黏弹性区切向应力影响较小,对黏塑性区切向应力影响较大,越靠近洞壁处,切向应力随时间变化越剧烈。此外,不同支护力作用下洞壁处的切向应力在支护初期均较大,因此应采用及时支护的策略;考虑到围岩黏弹-黏塑性特征对支护力的影响,建议采取让压支护技术以保证围岩和衬砌的稳定性。 展开更多

关键词 圆形隧道 黏弹-黏塑性 西原模型 拉普拉斯变换 解析解

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

6

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于D-P准则和西原模型的圆形隧道黏弹-黏塑性解 被引量：13

8

作者 曹朔 喻勇 汪波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1925-1932,共8页

为了较好地描述圆形隧道开挖后围岩的流变特性,假设围岩本构模型为西原模型,选用Drucker-Prager屈服准则,考虑塑性区的黏性与剪胀特性,推导了圆形隧道开挖后围岩塑性区半径、应力、位移的理论解。当剪胀角ψ=0°时,这些解答转化为... 为了较好地描述圆形隧道开挖后围岩的流变特性,假设围岩本构模型为西原模型,选用Drucker-Prager屈服准则,考虑塑性区的黏性与剪胀特性,推导了圆形隧道开挖后围岩塑性区半径、应力、位移的理论解。当剪胀角ψ=0°时,这些解答转化为体积不变假设下基于Mohr-Coulomb准则和西原模型的黏弹-黏塑性解。通过具体算例,分析了剪胀角对塑性区半径、洞壁位移和应力场的影响。将黏弹-黏塑性位移解和黏弹-塑性位移解进行了对比分析。结果表明:围岩达到稳态之前,剪胀角对应力场和塑性区半径影响较小,对洞壁位移影响较大。稳态围岩的应力场和塑性区半径与剪胀角取值无关。稳态围岩洞壁位移随着剪胀角的增大有较为明显的增加。塑性区的黏性特性对围岩的稳态应力没有影响,对围岩的稳态洞壁位移有较大的影响。剪胀角较大时,应考虑塑性区的黏性,否则会低估稳态围岩洞壁位移。研究结果对实际工程有一定的参考价值。 展开更多

关键词 黏弹-黏塑性 西原模型 剪胀 Drucker-Prager屈服准则 理论解

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于实测变形的雾江滑坡体弹-黏塑性参数反馈 被引量：6

9

作者 黄耀英 孙冠华 +3 位作者 李春光 李祥红 左全裕 张如强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1739-1745,1780,共8页

雾江滑坡位于涔天河水库扩建工程库首右岸的雾江峡谷进口段,下游边坡距大坝仅300余米,是一个典型的古滑坡,滑坡总体积为1 327×10~4 m^3,雾江滑坡稳定与否严重影响到大坝及泄水建筑物的运行与安全。首先分析了滑坡体实测位移;接着... 雾江滑坡位于涔天河水库扩建工程库首右岸的雾江峡谷进口段,下游边坡距大坝仅300余米,是一个典型的古滑坡,滑坡总体积为1 327×10~4 m^3,雾江滑坡稳定与否严重影响到大坝及泄水建筑物的运行与安全。首先分析了滑坡体实测位移;接着针对滑坡体处于缓慢蠕滑过程中,采用极限分析法,假定安全系数为1.0,反演了滑坡体的强度参数;然后选取滑坡体内部钻孔观测位移年蠕滑率,假定滑坡体满足莫尔-库仑屈服准则,由Perzyna假设计算黏塑性应变率,结合滑坡体典型剖面有限元模型,采用弹-黏塑性有限元计算程序进行滑坡体分析,将正交设计法和优化算法相结合,反演获得滑坡体和滑带的弹性模量和黏滞系数,为进行该滑坡堆积体的稳定变形分析和监控提供了依据,也可为同类工程参考。 展开更多

关键词 滑坡体 滑带 实测变形 弹-黏塑性参数 反馈

在线阅读 下载PDF 职称材料

压-剪混合型定常扩展裂纹尖端的弹黏塑性场 被引量：6

10

作者 梁文彦 王振清 周博 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期618-625,共8页

假定黏性系数与塑性等效应变率的幂次成反比,考虑其黏性和裂纹面摩擦接触效应建立了压-剪混合型定常扩展裂纹尖端弹黏塑性场的渐近方程,求得了裂纹尖端场不含应力、应变间断的数值解．并讨论了压-剪混合型裂纹数值解随各个参数的变化规... 假定黏性系数与塑性等效应变率的幂次成反比,考虑其黏性和裂纹面摩擦接触效应建立了压-剪混合型定常扩展裂纹尖端弹黏塑性场的渐近方程,求得了裂纹尖端场不含应力、应变间断的数值解．并讨论了压-剪混合型裂纹数值解随各个参数的变化规律,计算结果和分析表明,压-剪混合型裂纹尖端场是满塑性的,不含有弹性卸载区,黏性效应是研究扩展裂纹尖端场时的一个重要因素．无论混合裂纹趋近Ⅰ型还是趋近Ⅱ型,静水压力随摩擦系数的增加都是增加的,裂纹面摩擦效应是阻止裂纹扩展速度的因素,且摩擦作用越强,裂纹尖端场的韧性越高． 展开更多

关键词 压-剪混合型裂纹 定常扩展 黏性效应 弹黏塑性材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

含蜡原油的黏弹-触变模型 被引量：9

11

作者 滕厚兴 张劲军 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3968-3975,共8页

在胶凝温度以下,因蜡的结晶析出并形成三维空间网络结构,含蜡原油表现出复杂的非牛顿流体特性,如黏弹性、屈服应力和触变性等。目前,含蜡原油的触变性模型均为黏塑性模型,没有考虑屈服点附近及之前物料所具有的黏弹特性。为此,提出了一... 在胶凝温度以下,因蜡的结晶析出并形成三维空间网络结构,含蜡原油表现出复杂的非牛顿流体特性,如黏弹性、屈服应力和触变性等。目前,含蜡原油的触变性模型均为黏塑性模型,没有考虑屈服点附近及之前物料所具有的黏弹特性。为此,提出了一个包含状态方程和速率方程、共10个未知参数的黏弹-触变模型。模型的剪应力由弹性应力和黏性应力构成,弹性应力为剪切模量与剪应变的乘积,剪切模量正比于结构参数和损耗函数。描述结构参数随时间变化的速率方程,假设结构破坏项与能量耗散率相关,克服了以往速率方程中结构破坏项与剪切率相关这一假设的不足。模型可描述含蜡原油所具有黏弹-触变特性,并且所预测的剪应力能够从以黏弹性为主的阶段平滑过渡到以触变性为主的阶段。利用大庆原油剪切率阶跃和滞回环的实验数据对模型进行验证。结果表明:两种测试的模型拟合值与实测值的平均相对偏差分别在2.0%和5.0%以内;利用由剪切率阶跃测试数据拟合得到的模型参数对滞回环测试进行预测,预测的平均相对偏差约为16%。 展开更多

关键词 触变性 黏弹性 黏弹-触变模型 含蜡原油

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑纵向施工的深埋软岩隧道黏弹-塑性时效解析 被引量：3

12

作者 储昭飞 孙振宇 +1 位作者 张勇 翁磊 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第1期55-61,共7页

软岩通常具有较强的蠕变性,深部软岩隧道的围岩收敛和支护受力往往表现出明显的时效特性。因此,考虑隧道掌子面推进的同时,运用流变理论对深部软岩隧道的围岩应力变形时效规律进行分析具有重要意义。研究针对深埋软岩中圆形隧道的纵向... 软岩通常具有较强的蠕变性,深部软岩隧道的围岩收敛和支护受力往往表现出明显的时效特性。因此,考虑隧道掌子面推进的同时,运用流变理论对深部软岩隧道的围岩应力变形时效规律进行分析具有重要意义。研究针对深埋软岩中圆形隧道的纵向开挖过程,同时考虑掌子面推进引起的应力释放效应和围岩自身的蠕变性,推导出隧道纵向施工中围岩应力变形的黏弹-塑性时效解。解答中假定围岩服从Burgers-MC黏弹-塑性模型(CVISC),隧道纵向为连续不间断开挖。基于所提出的理论解,对新疆特克斯软岩隧道开挖过程中的围岩变形应力进行了初步预测和分析;同时,通过对比FLAC数值模拟结果和现场监测数据,验证了解答的正确性和可靠性。进一步,基于解答深入研究深部黏弹-塑性软岩中隧道围岩的应力、变形及黏塑性区域随时间和开挖过程的演化规律。研究结果表明:黏弹性区和黏塑性区边界上应力是定值,与黏塑性区大小无关;在隧道开挖阶段,应力释放引起的围岩位移占主要成分,后期应力释放完成后,围岩蠕变变形占主要部分。本解答为深埋软岩隧道施工过程中的围岩收敛变形和应力预测提供了理论方法。 展开更多

关键词 深埋软岩隧道 纵向施工 黏弹-塑性 应力变形 时效解析

在线阅读 下载PDF 职称材料

分数阶微分流变模型圆形硐室黏弹塑性分析 被引量：7

13

作者 朱建林 喻勇 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1022-1029,I0007,I0008,共10页

基于分数阶微分黏弹塑性流变模型,同时考虑受硐室掌子面影响的围岩应力释放效应,根据Laplace变换、分数阶微积分理论、Mittag-Leffler函数,推导了圆形硐室黏塑性区半径、应力、位移的理论解。将理论解与西原本构模型解进行对比,证明了... 基于分数阶微分黏弹塑性流变模型,同时考虑受硐室掌子面影响的围岩应力释放效应,根据Laplace变换、分数阶微积分理论、Mittag-Leffler函数,推导了圆形硐室黏塑性区半径、应力、位移的理论解。将理论解与西原本构模型解进行对比,证明了分数阶模型解的合理性。分析结果表明:黏塑性区半径、洞壁环向应力的分数阶微分模型解和西原模型解随时间最终都趋于稳定,两种解法在稳定前有一定差异,稳定后大小相同;一定范围内,掌子面对围岩变形具有一定抑制作用,越靠近掌子面,黏塑性区半径和洞壁径向位移越小;流变特征对硐室围岩黏塑性区环向应力的影响较大,离硐室圆心越近,影响效果越明显,而黏塑性区径向应力和黏弹性区环向应力、径向应力受围岩流变的影响较小。 展开更多

关键词 分数阶微分 圆形硐室 黏弹-黏塑性 应力释放 掌子面

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑锚杆作用的深埋软岩隧道黏弹塑性力学响应解析 被引量：8

14

作者 赵南南 邵珠山 +2 位作者 郑晓蒙 吴奎 秦溯 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期445-458,共14页

深埋软岩隧道围岩表现出显著的塑性软化与剪胀特性,而当下的理论分析很少同时考虑这两点,导致预测结果与隧道实际变形行为存在一定误差.为解决该问题,本文基于Kelvin-Voigt流变模型和Mohr-Coulomb强度准则,考虑了塑性阶段时围岩软化与... 深埋软岩隧道围岩表现出显著的塑性软化与剪胀特性,而当下的理论分析很少同时考虑这两点,导致预测结果与隧道实际变形行为存在一定误差.为解决该问题,本文基于Kelvin-Voigt流变模型和Mohr-Coulomb强度准则,考虑了塑性阶段时围岩软化与剪胀特征,并引入了掌子面空间约束效应,建立了深埋软岩隧道黏弹-塑性计算分析模型.进一步,为考虑锚杆对隧道围岩的支护作用,在理论模型中,利用等效刚度法建立了加固围岩的力学模型.结合围岩塑性半径与锚杆长度相对关系,给出了6种工况下考虑锚杆加固作用的隧道黏弹塑性力学响应的时效解答.此外,通过数值解与理论结果的对比,理论模型的正确性和有效性得到了较好的验证.最后,为研究锚杆支护对围岩的加固效果,基于理论解答,讨论了锚杆安装时间、锚杆刚度及开挖速度对隧道变形的影响.结果表明:在不考虑锚杆加固作用下,开挖速度仅影响围岩前期变形的发展规律,但对围岩的最终变形量几乎没有影响.若不考虑塑性变形将大大低估围岩变形,造成预测结果与实际情况偏差过大.若隧道开挖速度越快,锚杆的安装应尽量提前,才能保证锚杆有效地发挥限制围岩变形的作用.锚杆刚度与隧道位移存在一种亚线性关系,且锚杆刚度的增加也能够延长围岩进入塑性变形所需的时间.本文的研究结果对相关隧道的设计具有一定的指导作用. 展开更多

关键词 深埋软岩隧道 黏弹-塑性模型 塑性软化 剪胀 锚杆支护

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于热-水-力数值模拟的饱和正常固结黏土热压缩现象 被引量：1

15

作者 张锋 熊勇林 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-7,F0002,共8页

既有饱和正常固结土体加热试验研究表明,温度升高时,土体的体积变化表现为体积收缩,这与热胀冷缩基本通识相违背。针对这一问题,通过热-水-力(THM)完全耦合有限元程序对饱和正常固结黏土的加热试验进行了数值模拟。结果表明,由于黏土的... 既有饱和正常固结土体加热试验研究表明,温度升高时,土体的体积变化表现为体积收缩,这与热胀冷缩基本通识相违背。针对这一问题,通过热-水-力(THM)完全耦合有限元程序对饱和正常固结黏土的加热试验进行了数值模拟。结果表明,由于黏土的热传导系数及渗透系数都比较低,在升温过程中,试样内部会形成温度差,进而产生超孔隙水压,随着超孔隙水压的消散,最终使土体表现为热压缩现象。当增大土体的渗透系数时,土体内部不产生超孔隙水压,这时土体表现为热膨胀。因此,饱和正常固结土体升温引起的热压缩现象并非土体基本力学特性,而是一个边界值问题。 展开更多

关键词 加热试验 热-水-力数值分析 正常固结黏土 热弹黏塑性本构模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种双重孔隙-裂隙岩体流变模型及其在地下洞室有限元分析中的应用 被引量：5

16

作者 符贵军 张思渊 张玉军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期601-609,共9页

用西原模型描述双重孔隙-裂隙介质的流变特性,在理论上给出了其流变参数及强度指标的确定方法,建立了瞬弹-黏弹-黏塑性平面有限元求解格式和研制了相应的计算程序。针对一个矩形地下洞室围岩为裂隙岩体和完整岩体的两种工况进行数值分析... 用西原模型描述双重孔隙-裂隙介质的流变特性,在理论上给出了其流变参数及强度指标的确定方法,建立了瞬弹-黏弹-黏塑性平面有限元求解格式和研制了相应的计算程序。针对一个矩形地下洞室围岩为裂隙岩体和完整岩体的两种工况进行数值分析,对比了围岩中的位移、应力及塑性区。其结果显示:相比于单一介质的情况,双重介质因其变形模量、凝聚力和内摩擦角减小,故洞室围岩中随时发展的位移和塑性区有明显的增长,两种工况的围岩应力分布亦存在较大的不同,特别是双重介质围岩中最大主应力σ_1和最小主应力σ_3的差值较大,因此,提高了围岩破坏的可能性。 展开更多

关键词 双重孔隙-裂隙岩体 地下洞室 瞬弹-黏弹-黏塑性模型 稳定性分析 有限元方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

岩土类材料率相关性及硬化-软化特性模型研究 被引量：2

17

作者 王小平 夏雄 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3283-3287,共5页

岩土类材料具有显著的率相关性,其应力-应变关系全过程一般表现为硬化-软化特征,研究如何描述这两类特征具有重要的意义。基于岩土类材料的物理变形机制分析,考虑到其结构性特征,采用弹黏塑性本构模型,引入反映材料结构变化的可变结构... 岩土类材料具有显著的率相关性,其应力-应变关系全过程一般表现为硬化-软化特征,研究如何描述这两类特征具有重要的意义。基于岩土类材料的物理变形机制分析,考虑到其结构性特征,采用弹黏塑性本构模型,引入反映材料结构变化的可变结构黏滞系数及其演化方程,并将其嵌入到弹黏塑性本构模型中去,建立能够反映材料结构变化的弹黏塑性本构模型。利用玄武岩常规三轴常应变率试验结果对所建立的模型进行试验验证,结果表明:所建立的弹黏塑本构模型能够完整、合理地描述岩土类材料应力-应变关系全过程以及材料本构关系的率相关性,同时还能够反映材料的峰值强度、残余强度特征。 展开更多

关键词 率相关性 硬化-软化 结构黏滞系数 弹黏塑性模型 常应变率试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢-橡胶辊对滚过程中橡胶层刚度和阻尼特性分析 被引量：2

18

作者 初红艳 丁瑞龙 +1 位作者 余强 张征 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期948-958,共11页

为了确定钢-橡胶辊挤压对滚过程中橡胶层的动态特性,对橡胶材料进行单轴拉伸和动态机械分析(dynamic mechanical analysis,DMA)实验,对实验数据进行拟合分析,叠加三参数Mooney-Rivlin超弹模型和5阶Prony级数形式广义Maxwell黏弹模型建... 为了确定钢-橡胶辊挤压对滚过程中橡胶层的动态特性,对橡胶材料进行单轴拉伸和动态机械分析(dynamic mechanical analysis,DMA)实验,对实验数据进行拟合分析,叠加三参数Mooney-Rivlin超弹模型和5阶Prony级数形式广义Maxwell黏弹模型建立橡胶材料的超弹-黏弹本构模型。通过有限元仿真得到动态加载下橡胶层的力-位移滞回曲线,并计算分析不同载荷、转速、橡胶硬度和橡胶层厚度下的橡胶层动刚度和等效阻尼比。分析结果表明,橡胶层动刚度随着载荷、转速和橡胶硬度增加而增加,随着橡胶层厚度增加而减小。等效阻尼比随着载荷和层厚增加而增加,随着转速和橡胶硬度增加而减小。橡胶硬度和橡胶层厚度对橡胶层的动刚度和等效阻尼比有显著影响,在设计过程中需要重点考虑。 展开更多

关键词 橡胶 单轴拉伸实验 动态机械分析(DMA)实验 橡胶超弹-黏弹模型 动刚度 等效阻尼比

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于扰动状态概念的结构性软土蠕变模型 被引量：9

19

作者 张先伟 王常明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期81-87,共7页

结构性和蠕变性对软土工程性质具有双重影响,有必要建立一种模型能够准确描述扰动带来结构性逐步破损的过程并同时反映软土蠕变特性对地基变形的影响。引入扰动状态概念,选取三元件广义Kelvin模型描述相对完整状态,3DEVP模型描述完全调... 结构性和蠕变性对软土工程性质具有双重影响,有必要建立一种模型能够准确描述扰动带来结构性逐步破损的过程并同时反映软土蠕变特性对地基变形的影响。引入扰动状态概念,选取三元件广义Kelvin模型描述相对完整状态,3DEVP模型描述完全调整状态,扰动函数采用经验表达式,建立了一个基于扰动状态概念的结构性软土蠕变模型。从宏观试验结果和微观结构变化分析,说明扰动模型可以很好地描述在应力作用下软土结构性在蠕变过程中逐渐衰减的过程。模型中的参数都可通过等向压缩蠕变试验与三轴蠕变试验获取。通过黄石地区的结构性软土的三轴固结不排水蠕变试验数据对模型进行检验,结果表明该模型能较好描述结构性软土的蠕变特性。 展开更多

关键词 结构性软土 扰动状态理论 蠕变模型 弹-黏-塑性

在线阅读 下载PDF 职称材料

QP980钢拉伸过程的晶体塑性模拟 被引量：4

20

作者 杨浩 汪华苗 李大永 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1476-1482,共7页

淬火配分QP980钢变形过程中存在马氏体相变,对材料的力学性能产生明显影响.通过电子背散射衍射方法表征了QP980钢变形前后的微观组织,基于马氏体相变晶体学唯象理论建立了考虑相变的弹-黏塑性自洽多晶体塑性模型,模拟了QP980钢在单向拉... 淬火配分QP980钢变形过程中存在马氏体相变,对材料的力学性能产生明显影响.通过电子背散射衍射方法表征了QP980钢变形前后的微观组织,基于马氏体相变晶体学唯象理论建立了考虑相变的弹-黏塑性自洽多晶体塑性模型,模拟了QP980钢在单向拉伸过程中的宏观流动应力和织构演化.材料初始包含铁素体(F)、马氏体和残余奥氏体(RA),各相均为轧制织构,变形后残余奥氏体含量明显减少,残余奥氏体的〈111〉丝织构、铁素体和马氏体的〈110〉丝织构在拉伸方向有明显增强.相变提高了材料的强度和加工硬化率,但对各相的织构演化影响很小.根据计算变形过程中应变和应力的分配情况,铁素体和回火马氏体对变形起主要作用,变形过程中新生马氏体的应力最大,成为断裂的潜在萌生点. 展开更多

关键词 淬火配分钢 晶体塑性 马氏体相变 弹-黏塑性自洽

在线阅读 下载PDF 职称材料