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一种用于热端部件高温蠕变分析的统一型粘塑性本构模型──模型分析之一
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作者 李振环 张克实 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期36-41,共6页
为了描述韧性材料的率相关力学行为,提出了一个具有“过应力”特征的统一型粘塑性本构模型。通过模型分析的方法,将该模型与典型的Bodner-partom统一型粘塑性本构模型进行了对比分析。重点考察了该模型对工程材料三种基... 为了描述韧性材料的率相关力学行为,提出了一个具有“过应力”特征的统一型粘塑性本构模型。通过模型分析的方法,将该模型与典型的Bodner-partom统一型粘塑性本构模型进行了对比分析。重点考察了该模型对工程材料三种基本变形过程的描述能力:(1)瞬时塑性。(2)循环塑性。(3)蠕变变形(包括应力松驰、蠕变恢复)。 展开更多
关键词 统一型粘塑性本构模型 瞬时塑性 循环塑性 高温蠕变 大变形强化
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粘弹塑性统一本构模型理论 被引量:9
2
作者 冯明珲 吕和祥 郭宇峰 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期424-434,共11页
文章在已有的统一本构模型的基础上 ,将粘弹性变形引入到统一本构模型之中 ,成功地改善了材料过渡段的变形模拟情况。通过 Hastelloy- X的变形模拟及与其它统一本构模型的变形模拟比较 。
关键词 塑性 统一本构模型 Hastelloy-X 变形 极端热力学条件 材料力学
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正交各向异性材料粘塑性统一本构模型 被引量:8
3
作者 周柏卓 张晓霞 罗焰明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期89-93,共5页
通过引入各向异性矩阵,将各向同性材料的WALKER粘塑性统一本构模型进行了修正,提出了一个正交各向异性材料的粘塑性统一本构模型,给出了定向结晶材料和单晶材料各向异性矩阵的表达式。用所提出的统一本构模型预测了某单晶材料... 通过引入各向异性矩阵,将各向同性材料的WALKER粘塑性统一本构模型进行了修正,提出了一个正交各向异性材料的粘塑性统一本构模型,给出了定向结晶材料和单晶材料各向异性矩阵的表达式。用所提出的统一本构模型预测了某单晶材料不同方向的迟滞回线、蠕变和松弛特性,同时与试验结果进行了比较。 展开更多
关键词 非弹性应力 正交各向异性 塑性 本构模型
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粘弹塑性统一本构模型的参数评估 被引量:1
4
作者 郭宇峰 吕和祥 冯明珲 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期597-600,共4页
针对粘弹塑性统一本构模型参数众多的特点和传统评估参数方法的缺点 ,应用非线性最小二乘法与敏感系数分析方法相结合 ,提出了一个比较系统的对粘弹塑性统一本构模型的参数进行评估的方法。对铜合金在室温下不同加载速率的试验曲线进行... 针对粘弹塑性统一本构模型参数众多的特点和传统评估参数方法的缺点 ,应用非线性最小二乘法与敏感系数分析方法相结合 ,提出了一个比较系统的对粘弹塑性统一本构模型的参数进行评估的方法。对铜合金在室温下不同加载速率的试验曲线进行参数适配 ,表明本方法的合理性与正确性。为粘弹塑性统一本构模型的工程应用奠定了基础。 展开更多
关键词 塑性 统一本构模型 参数评估 加载速率 固体力学
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软岩三维非线性统一弹粘塑性本构模型有限元分析
5
作者 宋丽 廖红建 韩剑 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期109-114,214-215,共6页
在作者已建立的软岩三维非线性统一弹粘塑性软化本构模型基础上,讨论了软岩三维非线性统一弹粘塑性本构模型有限元分析过程,即推导了软岩三维非线性统一弹粘塑性屈服面(破坏面)的流动矢量表达式,便于编程与通用的有限元程序接口,进行二... 在作者已建立的软岩三维非线性统一弹粘塑性软化本构模型基础上,讨论了软岩三维非线性统一弹粘塑性本构模型有限元分析过程,即推导了软岩三维非线性统一弹粘塑性屈服面(破坏面)的流动矢量表达式,便于编程与通用的有限元程序接口,进行二次开发;利用张量求导的原则,导出了流动矢量对应力求导公式中关键矩阵的具体表达式,并结合平面应力、平面应变和轴对称问题的特点进行了简化,得出了适合于分析二维问题的关键矩阵的表达式;采用流动矢量奇异性的统一处理方法,有效地处理了各种角点奇异性问题;最后给出了有限元分析的流程图,便于编制有限元程序。 展开更多
关键词 软岩 应变软化 本构模型 有限元 塑性
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一种用于材料高温蠕变分析的统一粘塑性损伤本构模型
6
作者 李振环 张克实 《航空材料学报》 CAS CSCD 1995年第1期39-44,共6页
通过应变等效假设在本文提出的具有过应力特征的统一粘塑性本构模型[5]中引入了描述材料损伤的内变量。并且给出了一个基于组合功密度概念的新的损伤模型。同以往的唯象模型相比,该损伤模型具有较明确的细观物理意义,能反映应变率... 通过应变等效假设在本文提出的具有过应力特征的统一粘塑性本构模型[5]中引入了描述材料损伤的内变量。并且给出了一个基于组合功密度概念的新的损伤模型。同以往的唯象模型相比,该损伤模型具有较明确的细观物理意义,能反映应变率和应力状态对损伤演化发展的影响。 展开更多
关键词 塑性本模型 蠕变 损伤 金属材料
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岩石粘弹塑性本构关系及改进的Burgers蠕变模型 被引量:103
7
作者 袁海平 曹平 +1 位作者 许万忠 陈沅江 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期796-799,共4页
软弱岩石一般具有粘弹塑性共存特性,而典型的Burgers蠕变模型只能描述材料第三期蠕变以前的粘弹性规律,因此,本文基于Mohr-Coulomb准则,提出了新的塑性元件,该元件假定材料屈服后完全服从Mohr-Coulomb塑性流动规律。将该元件与典型的Bur... 软弱岩石一般具有粘弹塑性共存特性,而典型的Burgers蠕变模型只能描述材料第三期蠕变以前的粘弹性规律,因此,本文基于Mohr-Coulomb准则,提出了新的塑性元件,该元件假定材料屈服后完全服从Mohr-Coulomb塑性流动规律。将该元件与典型的Burgers模型串联,形成了能模拟粘弹塑性偏量特性和弹塑性体积行为的改进型Burgers蠕变模型,推导了相应的粘弹塑性本构关系。给出了模型参数的求解方法,编制了相应的数据处理程序,并结合工程实例,对蠕变模型参数进行了拟合和加权平均取值。应用结果表明:试验曲线与理论计算曲线吻合,改进的Burgers蠕变模型能较好的描述岩石的蠕变特性。 展开更多
关键词 BURGERS模型 MOHR-COULOMB 蠕变 塑性 屈服准则 本构关系
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菜籽与菜籽仁的非线性粘弹塑性本构模型 被引量:19
8
作者 郑晓 林国祥 +1 位作者 李智 王少梅 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期87-91,101,共6页
在菜籽与菜籽仁流变试验的基础上,采用模型理论与经验模型相结合的方法建立菜籽与菜籽仁非线性粘弹塑性本构模型,并运用改进模拟退火计算方法对模型参数反演。结果表明,非线性粘弹塑本构模型能较好地模拟菜籽与菜籽仁流变特性。
关键词 菜籽 菜籽仁 非线性 塑性 本构模型
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统一弹塑性本构模型在FLAC^(3D)中的计算格式 被引量:23
9
作者 张传庆 周辉 冯夏庭 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期596-602,共7页
统一强度理论是一个有着坚实理论基础、可表达各种岩土材料强度特性且被广泛应用的新的强度理论。FLAC3D是一个具有强大的计算分析功能且专门针对岩土工程问题开发并被广泛应用的数值分析软件。若能将二者结合起来,无疑会大大促进岩土... 统一强度理论是一个有着坚实理论基础、可表达各种岩土材料强度特性且被广泛应用的新的强度理论。FLAC3D是一个具有强大的计算分析功能且专门针对岩土工程问题开发并被广泛应用的数值分析软件。若能将二者结合起来,无疑会大大促进岩土工程领域相关问题的解决。针对这一问题,研究了统一弹塑性本构模型在有限差分方法中应用的基本理论格式。根据FLAC3D软件中UDM接口计算格式的要求,将统一强度理论引入其中,详细推导了统一弹塑性本构模型在FLAC3D软件中应用的计算公式。由于统一屈服面在应力空间内由12个面组成,在应力角为[0,π/3]的范围内,统一屈服面由两个相交面组成,为计算塑性因子及处理计算中应力超出屈服面的应力调整问题,利用应力角分析了应力空间的分区,推导了区域分界面的公式。最后,编制了相应的UDM接口程序对一圆形隧洞进行了弹塑性分析,对比了计算结果与解析解,结果很好地验证了此计算格式及相应接口程序的正确性。统一强度理论和FLAC3D软件的结合,将使二者的优点得以充分发挥,以解决更多的岩土工程问题。 展开更多
关键词 塑性本模型 FLAC^3D 统一强度理论 塑性流动理论 屈服面
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渤海海冰动力学中的粘弹塑性本构模型 被引量:7
10
作者 季顺迎 岳前进 姚征 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期599-604,共6页
在粘塑性海冰本构模型的基础上 ,将Kelvin Voigt粘弹性本构理论引入到海冰动力学中 ,进而建立了粘弹塑性海冰本构模型。该模型可较好地反映渤海海冰在小应变和小应变率条件下的粘弹性力学行为 ,同时还考虑了大应变率下的海冰粘塑性力学... 在粘塑性海冰本构模型的基础上 ,将Kelvin Voigt粘弹性本构理论引入到海冰动力学中 ,进而建立了粘弹塑性海冰本构模型。该模型可较好地反映渤海海冰在小应变和小应变率条件下的粘弹性力学行为 ,同时还考虑了大应变率下的海冰粘塑性力学行为。对渤海辽东湾海冰进行了 48h数值模拟。结果表明 :粘弹塑性海冰本构方程较Hibler的粘塑性本构模型可更好地处理渤海的冰间相互作用 ,提高海冰数值模拟的计算精度。 展开更多
关键词 海冰 动力学 本构方程 塑性模型 塑性模型 海冰数值模拟
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Bammann-Chiesa-Johnson粘塑性本构模型材料参数的一种识别方法 被引量:3
11
作者 谭阳 迟毅林 +1 位作者 黄亚宇 姚廷强 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期490-495,共6页
粘塑性本构模型能否成功模拟金属高应变率大应变变形过程依赖于材料参数识别结果的好坏。由于BCJ模型考虑了应变率、温度与材料硬化之间的耦合效应以及应变率、温度历史效应,同时模型中包含了多个材料参数,因此很难通过试验直接识别模... 粘塑性本构模型能否成功模拟金属高应变率大应变变形过程依赖于材料参数识别结果的好坏。由于BCJ模型考虑了应变率、温度与材料硬化之间的耦合效应以及应变率、温度历史效应,同时模型中包含了多个材料参数,因此很难通过试验直接识别模型的材料参数。本文针对BCJ模型中的耦合效应和历史效应,基于对模型中材料参数物理涵义的界定,给出了一种对材料参数解耦、分离并进行估计的方法,获得了模型材料参数估计公式,估计了材料参数的取值范围。在此基础上,编制了BCJ模型应力积分径向返回算法和粒子群优化算法的计算程序,应用重新设计了BCJ模型耦合效应和历史效应的反分析方法,在参数取值范围内对材料参数进行了优化识别。以OFHC Cu为例,应用提出的识别方法对BCJ模型的材料参数进行了识别,计算结果和试验结果符合较好。 展开更多
关键词 BCJ 塑性本模型 参数估计 参数识别 粒子群优化
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一种黏弹塑性统一本构模型 被引量:4
12
作者 冯明珲 吕和祥 郭宇峰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期57-67,共11页
经过对大量有关统一本构模型的文献资料分析,指出了现有统一本构模型存在的问题,并通过对材料实验数据的分析,指出了黏弹性现象在实验中的表现,并据此将黏弹性引入到弹性黏塑性统一本构模型[1]之中,建立了黏弹塑性统一本构模型... 经过对大量有关统一本构模型的文献资料分析,指出了现有统一本构模型存在的问题,并通过对材料实验数据的分析,指出了黏弹性现象在实验中的表现,并据此将黏弹性引入到弹性黏塑性统一本构模型[1]之中,建立了黏弹塑性统一本构模型;通过模型的数值模拟证明:模型计算结果无论在变形趋势上,还是在数值精度上都与实验数据符合得很好,克服了此前统一本构模型存在的问题.黏弹塑性统一本构模型的产生将统一本构理论的内涵扩大到黏弹性范围,进而构造了一个黏弹塑性理论的新框架. 展开更多
关键词 黏弹性 黏弹塑性 统一本构模型 Miller模型
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粘土的粘塑性特性试验与三要素本构模型 被引量:9
13
作者 李建中 彭芳乐 龙冈文夫 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期915-919,共5页
研究了3种粘土的未扰动试样和重塑试样在三轴排水固结试验条件下的粘塑性。在试验过程中,利用计算机控制应变控制式三轴仪的加载速度,实现了在不同加载阶段的不同恒应变率加载。依据应力对应变率改变的响应程度对粘土的粘塑性进行了评... 研究了3种粘土的未扰动试样和重塑试样在三轴排水固结试验条件下的粘塑性。在试验过程中,利用计算机控制应变控制式三轴仪的加载速度,实现了在不同加载阶段的不同恒应变率加载。依据应力对应变率改变的响应程度对粘土的粘塑性进行了评价。实验结果表明,粘土的粘塑性表现为等时特性,并且经过一定时间的蠕变后,粘土强度会有较大地提高。并指出粘土的粘塑性应力-应变特性可以较好地采用非线性三要素模型对它进行描述。 展开更多
关键词 塑性 三要素本构模型 土力学
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基于物理变量的热粘塑性本构模型 被引量:4
14
作者 程经毅 周光泉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期218-231,共14页
在位错的运动和产生与塑性变形的一般关系及考虑到热激活与粘性阻尼效应的位错集体运动的统一理论基础上,通过对结构参量的演化规律的具体建议,提出了一种基于物理变量的热粘塑性本构模型。在此模型的基础上。
关键词 位错动力学 本构模型 塑性
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广义双剪粘弹塑性本构模型在渤海海冰动力学中的应用 被引量:2
15
作者 王刚 季顺迎 +1 位作者 吕和祥 岳前进 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期357-361,共5页
在连续介质力学基础上建立了一个广义双剪粘弹塑性海冰动力学本构模型。该模型在海冰屈服前采用Kelvin-Vogit粘弹性模型,考虑中间主应力和静水压力对海冰屈服的影响选用广义双剪应力屈服准则作为海冰屈服判据,屈服后采用相关联的正则流... 在连续介质力学基础上建立了一个广义双剪粘弹塑性海冰动力学本构模型。该模型在海冰屈服前采用Kelvin-Vogit粘弹性模型,考虑中间主应力和静水压力对海冰屈服的影响选用广义双剪应力屈服准则作为海冰屈服判据,屈服后采用相关联的正则流动法则。采用该本构模型对渤海海冰动力过程进行了48小时数值模拟,讨论了辽东湾海冰的厚度、密集度、冰速和主应力的分布规律,其中海冰厚度分布与卫星遥感资料符合良好,从而有效地验证了该广义双剪粘弹塑性本构模型在海冰动力学中的可靠性。 展开更多
关键词 海冰动力学 本构模型 塑性 广义双剪应力屈服准则 流动法则
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统一强度理论在弹塑性本构模型中的应用 被引量:3
16
作者 田江永 王正中 杨春光 《人民黄河》 CAS 北大核心 2006年第5期63-64,共2页
综合分析比较了混凝土的本构关系及破坏理论,建立了混凝土弹塑性本构模型,并利用统一强度理论推导出其弹塑性本构矩阵,在弹塑性计算中解决了角点奇异性问题,可以方便地应用于工程问题的分析。
关键词 统一强度理论 破坏准则 本构模型 塑性
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采用Bodner-Partom本构模型的粘塑性有限元应力分析方法研究 被引量:3
17
作者 宋迎东 高德平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第10期1208-1211,共4页
通过用户子程序将Bodner Partom统一弹粘塑性本构模型引入通用有限元程序中 ,该子程序包括初始化数组、单元应力计算、弹性矩阵计算和计算结果输出等 4个部分。对于一个从时间t到t+Δt的载荷 (时间 )步 ,主程序将经过平衡迭代求解出来... 通过用户子程序将Bodner Partom统一弹粘塑性本构模型引入通用有限元程序中 ,该子程序包括初始化数组、单元应力计算、弹性矩阵计算和计算结果输出等 4个部分。对于一个从时间t到t+Δt的载荷 (时间 )步 ,主程序将经过平衡迭代求解出来的总应变增量分成若干个子增量 ,并且对每一个子增量步都调用一次该用户子程序 ,以便更新每一个子增量步的应力和其它与历史相关的变量 ,一旦算出本载荷 (时间 )步的最后应力便输出最终结算结果。算例分析表明 :本文的计算方法可靠 ,计算结果正确 ,能够模拟应变率敏感性、热恢复效应、循环软化和循环硬化。 展开更多
关键词 塑性本模型 有限元 应力分析 Bodner-Partom模型
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基于热力学的混凝土塑性和粘塑性本构模型研究 被引量:1
18
作者 冷飞 林皋 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期386-392,共7页
建立了具有实用意义的基于热力学能量耗散函数的混凝土率无关和率相关塑性模型.基于热力学原理,构造了混凝土在主应力空间中的能量耗散函数,并根据此函数推导出了耗散应力空间和真实应力空间中的混凝土模型.推导过程中不需引入其他假定... 建立了具有实用意义的基于热力学能量耗散函数的混凝土率无关和率相关塑性模型.基于热力学原理,构造了混凝土在主应力空间中的能量耗散函数,并根据此函数推导出了耗散应力空间和真实应力空间中的混凝土模型.推导过程中不需引入其他假定,所得模型能自动满足热力学定理.拟合参数后,计算了多种受力状态下混凝土试件和构件的静动态响应.计算结果符合试验结果,验证了模型的正确性和实用性. 展开更多
关键词 混凝土 塑性 塑性 本构模型 热力学 能量耗散
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粘塑性本构模型材料参数识别的降维优化方法及其应用 被引量:1
19
作者 石多奇 隋天校 +3 位作者 范永升 董成利 郭广平 杨晓光 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期280-290,共11页
为了建立简单高效的材料参数优化方法,将张量形式的本构方程降低维度,表达为标量形式的本构方程,利用Matlab软件完成了标量本构模型与数学优化算法的一体化集成,开发了材料参数优化程序组,获得了FGH96,K417G,IC10,DD26高温合金不同温度... 为了建立简单高效的材料参数优化方法,将张量形式的本构方程降低维度,表达为标量形式的本构方程,利用Matlab软件完成了标量本构模型与数学优化算法的一体化集成,开发了材料参数优化程序组,获得了FGH96,K417G,IC10,DD26高温合金不同温度下的材料参数,并利用有限元软件Abaqus软件Material library模块对材料参数进行存储管理。结果显示:所建立的参数优化方法计算代价小,优化效率高,操作相对简单,可快速自动地获得粘塑性模型的材料参数;调用计算程序及Material library模块中的相关数据,能够较为精确地模拟高温合金的短时拉伸性能与长时蠕变性能,可完成复杂温度场下涡轮叶片的蠕变分析。 展开更多
关键词 塑性 本构模型 材料参数识别 降维优化方法 推进系统 热端部件 高温合金
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串联型粘弹-粘塑性沥青混合料本构模型的有限元分析 被引量:2
20
作者 徐建平 朱耀庭 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期27-34,50,共9页
为将串联型粘弹-粘塑性本构模型移植到有限元计算中,使其能够对沥青路面结构与时间相关力学行为进行有效模拟和计算,通过编制材料子程序对本构模型进行了有限元实现。三维广义Maxwell粘弹性模型采用遗传积分进行表征,利用Prony级数特性... 为将串联型粘弹-粘塑性本构模型移植到有限元计算中,使其能够对沥青路面结构与时间相关力学行为进行有效模拟和计算,通过编制材料子程序对本构模型进行了有限元实现。三维广义Maxwell粘弹性模型采用遗传积分进行表征,利用Prony级数特性推导出卷积方程的递推公式,在应变增量条件下更新应变,获得迭代过程的刚度矩阵;微分型粘塑性本构方程基于径向回退法建立积分子步下的变量演化方程,通过N-R迭代算法解决了收敛性问题,并利用本构模型的离散化推导,建立了整体迭代过程的一致切线刚度矩阵。通过典型算例对室内试验的与时间相关性行为对比分析,验证了有限元实现的合理有效性,为沥青路面结构计算提供理论基础和实例分析。 展开更多
关键词 道路工程 沥青混合料 串联弹-塑性 本构模型 有限元模型
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