土与结构间接触面的非线性弹性-理想塑性模型及其应用 被引量：33

1

作者 栾茂田 武亚军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期507-513,共7页

将非线性弹性理论与弹塑性理论相结合,对于土与结构间接触面提出了一种非线性弹性-理想塑性模型,用于模拟土与结构相互作用体系的变形与破坏机理。推导建立了这种接触面单元的应力-应变关系和弹塑性系数矩阵,并且讨论了这种模型在基坑... 将非线性弹性理论与弹塑性理论相结合,对于土与结构间接触面提出了一种非线性弹性-理想塑性模型,用于模拟土与结构相互作用体系的变形与破坏机理。推导建立了这种接触面单元的应力-应变关系和弹塑性系数矩阵,并且讨论了这种模型在基坑开挖与支护分析应用中所面临的数值计算问题。最后针对某一基坑工程实例,应用这种接触面模型进行了数值计算与分析,结果表明,该模型能够较合理地模拟接触面上的变形机理与受力状态。 展开更多

关键词 土与结构相互作用 接触面单元 接触面本构模型 非线性弹性-理想塑性模型 基坑开挖与支护 土压力

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一种兼顾仿真效率和精度的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型

2

作者 王伟 雷晓燕 +1 位作者 罗锟 陈鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页

车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜... 车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜索轮轨空间接触点中引入轮轨准弹性修正的、更为精细的轮轨接触几何关系,并将迹线法融入到交叉迭代中求解车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程,实现了同步进行轮轨接触点搜索与车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程求解,提高了模型分析精度和数值计算效率;然后,为验证理论模型的正确性,与相关文献结果进行了对比计算,验证了模型和算法的有效性;最后,分析了模型的四类简化形式对系统响应的影响。研究表明:采用集中支撑的弹性元件模拟钢轨扣件,无法真实反映两侧扣件对钢轨侧滚振动的协同约束作用,将导致计算结果失真,采用分离支撑的弹性元件模拟钢轨扣件更为合理;轨道结构底座板参振对系统响应的影响显著,在模型中应给予考虑;底座板超出轨道板的部分对系统响应的影响较小,所产生的误差在可接受范围内;轨道子系统模型A能兼顾仿真效率和计算精度,适合用作车辆-三层轨道非线性空间耦合系统振动精细化分析模型。 展开更多

关键词 车辆-轨道非线性空间耦合动力学 高速铁路 交叉迭代 准弹性修正 有限元模型

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考虑初始级配影响的粗粒土非线性弹性模型研究

3

作者 张春顺 林正鸿 +1 位作者 杨典森 陈嘉瑞 《岩土力学》 北大核心 2025年第3期750-760,共11页

大量研究表明,粗粒材料的强度和变形特性受初始颗粒级配(grain size distribution,简称GSD)影响显著。然而,当前关于考虑颗粒初始GSD影响的粗粒材料本构模型的研究尚不多见。通过引入能够反映颗粒破碎难易程度的初始级配指标?,将材料初... 大量研究表明,粗粒材料的强度和变形特性受初始颗粒级配(grain size distribution,简称GSD)影响显著。然而,当前关于考虑颗粒初始GSD影响的粗粒材料本构模型的研究尚不多见。通过引入能够反映颗粒破碎难易程度的初始级配指标?,将材料初始GSD和终极GSD相联系,系统地探究并阐明了?对粗粒材料峰值抗剪强度qp和峰值应变εap以及e-p平面临界状态线(critical state line,简称CSL)位置的影响机制。针对?对qp和εap影响的研究表明,随着?增加,qp降低;而εap则随着?的增加而增加。结合上述结论,以沈珠江提出的驼峰型二次曲线模型为基础,建立了考虑初始级配和围压影响的切线杨氏模量;针对?对CSL位置影响的研究显示,随着?减小,CSL向下移动的同时还会沿逆时针方向旋转。基于此结论,以临界状态土力学为框架,通过引入状态参数,建立了考虑初始级配和围压影响与状态相关的切线泊松比。对一种粗粒材料而言,该模型只用一套模型参数,且模型预测结果与试验结果较为吻合。 展开更多

关键词 初始级配 非线性弹性本构模型 粗粒土 应力-应变关系

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岩体结构面非线性弹性-塑性软化本构模型研究 被引量：4

4

作者 徐磊 任青文 +1 位作者 王威 陈桂 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期462-465,共4页

在总结评述现有岩体结构面本构模型的基础上,将非线性弹性模型和弹塑性模型结合起来,并采用起伏角磨损演化方程来定量描述结构面的磨损软化,建立了岩体结构面非线性弹性-塑性软化本构模型。利用新建立的模型对岩体结构面直剪试验进行了... 在总结评述现有岩体结构面本构模型的基础上,将非线性弹性模型和弹塑性模型结合起来,并采用起伏角磨损演化方程来定量描述结构面的磨损软化,建立了岩体结构面非线性弹性-塑性软化本构模型。利用新建立的模型对岩体结构面直剪试验进行了预测,模型预测结果与试验结果吻合良好,验证了模型的有效性和模拟能力。该模型概念清晰,参数易于确定,能够合理描述岩体结构面的非线性变形、塑性软化、弹塑性耦合、剪胀和磨损等主要力学特性。 展开更多

关键词 岩体结构面 本构模型 非线性弹性 塑性软化 岩石力学

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土体邓肯-张非线性弹性模型参数反演分析 被引量：25

5

作者 胡应德 叶枫 陈志坚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期54-57,共4页

针对邓肯 -张土体的非线性 -弹性模型 ,本文用变尺度法编制了优化程序 ,对该模型参数进行参数识别 ,结合工程算例进行验证 ,并进行了反馈分析。结果表明变尺度法是一种很好的约束优化算法 ,其收敛速度快、准确性高 。

关键词 非线性-弹性邓肯-张土体模型 变尺度法 反馈分析

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基于弹塑性模型的群桩-土-结构动力非线性数值分析 被引量：5

6

作者 熊辉 杨佳 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期689-696,共8页

提出一种群桩-土弹塑性模型,结合动力文克尔理论,推导出了与桩(筏)-土属性及SSI体系频率相关的各项弹簧-阻尼单元动力阻抗,建立了三维框架土-结构相互作用有限元简化分析模型。针对不同地震激励,在不同桩-土条件下对模型进行了动力非线... 提出一种群桩-土弹塑性模型,结合动力文克尔理论,推导出了与桩(筏)-土属性及SSI体系频率相关的各项弹簧-阻尼单元动力阻抗,建立了三维框架土-结构相互作用有限元简化分析模型。针对不同地震激励,在不同桩-土条件下对模型进行了动力非线性时程分析,结果表明,在某些地震动和土-基础条件下,上部结构非线性作用效应结果可能大于固基假定情形,且桩-土弹塑性模型对上部结构柔弱层位置产生影响。应用本文简化方法可以快速、较准确有效地进行复杂的上下部结构动力时程分析及抗震评估。 展开更多

关键词 群桩-土弹塑性模型 动力阻抗 非线性时程 动力分析 简化非线性弹-阻单元

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重庆红粘土的非线性弹性K-G模型研究 被引量：2

7

作者 张英 《四川工业学院学报》 2000年第3期51-53,共3页

以我国三大特殊土之一的红粘土为研究对象 ,在对取自重庆地区某施工现场的红粘土———重庆红粘土一系列的试验基础上 ,运用“土的本构关系图象程序”对重庆红粘土进行了非线性弹性K -G模型的研究 ,确认该模型符合重庆红粘土应力 -应变... 以我国三大特殊土之一的红粘土为研究对象 ,在对取自重庆地区某施工现场的红粘土———重庆红粘土一系列的试验基础上 ,运用“土的本构关系图象程序”对重庆红粘土进行了非线性弹性K -G模型的研究 ,确认该模型符合重庆红粘土应力 -应变关系的本构模型 ,并提供了工程数值分析和计算所需的模型参数。 展开更多

关键词 K-G模型 重庆 红粘土 非线性弹性模型 模型参数 数值分析 本构模型 应力-应变关系

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土体非线弹性-塑性本构模型 被引量：10

8

作者 廖雄华 王蕾笑 +1 位作者 张克绪 胡庆立 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期41-46,共6页

把本质上属于亚弹性本构模型,在岩土工程界广为应用的Duncan-Chang模型与服从Drucker-PragerMohr-Column屈服准则的弹塑性本构模型相结合,推出了非线弹性-塑性的组合本构模型,以克服经典的弹塑性模型不能考虑岩土材料在塑性屈服前的非... 把本质上属于亚弹性本构模型,在岩土工程界广为应用的Duncan-Chang模型与服从Drucker-PragerMohr-Column屈服准则的弹塑性本构模型相结合,推出了非线弹性-塑性的组合本构模型,以克服经典的弹塑性模型不能考虑岩土材料在塑性屈服前的非线性行为以及一般的Duncan-Chang模型不适用于应力水平接近于屈服或破坏状态等缺点。所建议的本构模型简单实用,能较好地综合利用工程地质勘察资料和常规的土工试验数据。针对实际边坡具体地层条件的分析表明,该模型及其非线性析算法的正确性和可行性,而且在岩土工程方面具有广泛的实际应用价值。 展开更多

关键词 土体 非线弹性-塑性本构模型 DUNCAN-CHANG模型

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考虑滞弹性的蠕变-塑性交互本构模型 被引量：2

9

作者 黄金 王军 邓国红 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2001年第6期41-44,共4页

基于ＣＣＰ模型和对滞弹性描述的结合，统一考虑了滞弹性、蠕变和塑性耦合．通过对３０４不锈钢高温下的非比例循环加载蠕变响应进行的分析，验证了所用方法的有效性．

关键词 滞弹性 蠕变-塑性 CCP模型 高温 交互本构模型 304不锈钢 非比例循环加载 流变

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粘弹性板热机耦合非线性振动(Ⅰ)——动力学模型 被引量：1

10

作者 李映辉 王燕楠 邓一三 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期7-12,共6页

建立了横向周期荷载、面内均布荷载和温度场作用下,考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型。基于薄板大挠度Karman理论和用Boltzmann叠加原理描述的粘弹性材料本构方程、动力学平衡方程和热粘弹能量原理建立了考虑热... 建立了横向周期荷载、面内均布荷载和温度场作用下,考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型。基于薄板大挠度Karman理论和用Boltzmann叠加原理描述的粘弹性材料本构方程、动力学平衡方程和热粘弹能量原理建立了考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型,并用Galerkin方法将该热机耦合非线性动力学模型转化为非线性微分-积分动力系统。研究表明:1)在热传导系数和热膨胀都为0时,该热机耦合非线性动力学模型退化为粘弹性板动力学模型;2)在热传导系数为0而热膨胀不为0时,该热机耦合动力学模型简化为仅考虑热膨胀时的粘弹性板动力学模型;3)当材料的粘性项为0时,即动力学模型中积分项为0时,该热机耦合动力学模型退化为热机耦合弹性板动力学模型。 展开更多

关键词 粘弹性板 热机耦合 微分-积分动力系统 非线性动力模型

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非线性粘弹性梁——柱的动力学模型及其简化

11

作者 包忠有 喻晓今 邱小林 《华东交通大学学报》 2003年第1期42-44,共3页

对材料满足Leaderman非线性本构关系、且两端简支的梁—柱的动学模型运用Calerkin方法进行截数据简化变为常微分—积分 。

关键词 非线性粘弹性梁-柱 本构关系 动力学模型 运动微分方程 Leaderman关系 GALERKIN方法

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黄土非线性弹性本构模型 被引量：2

12

作者 张新婷 邢鲜丽 +2 位作者 李同录 邓乐娟 李萍 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第12期1670-1674,共5页

文章采取陕西泾阳第5层黄土(Q_2,L_5)样,分别做了不同含水率的原状和重塑土的三轴固结排水剪切试验和k_0固结试验,得到有效强度参数及变形参数与含水率的关系,利用邓肯-张模型对试验数据进行拟合,得出切线变形模量和切线泊松比与含水率... 文章采取陕西泾阳第5层黄土(Q_2,L_5)样,分别做了不同含水率的原状和重塑土的三轴固结排水剪切试验和k_0固结试验,得到有效强度参数及变形参数与含水率的关系,利用邓肯-张模型对试验数据进行拟合,得出切线变形模量和切线泊松比与含水率的关系,获得原状和重塑黄土非线性弹性本构模型中的相关参数。 展开更多

关键词 黄土 邓肯-张模型 切线泊松比 非线性弹性 本构模型

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考虑渗流影响的幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩弹塑性新解 被引量：6

13

作者 于旭光 郑宏 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第7期102-108,114,共8页

合理的强度准则在幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩弹塑性分析中十分重要。为了得到适合该模型的强度准则,首先对4种常用岩土材料强度准则进行归纳总结,进而得到平面应变统一线性方程;然后考虑渗流影响,推导了幂强化-理想塑性模型圆形... 合理的强度准则在幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩弹塑性分析中十分重要。为了得到适合该模型的强度准则,首先对4种常用岩土材料强度准则进行归纳总结,进而得到平面应变统一线性方程;然后考虑渗流影响,推导了幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩处于塑性区、幂强化区时的应力、位移及塑性区半径的统一解;最后探讨了强度理论效应、幂强化参数和孔隙水压力对圆形隧洞围岩弹塑性分析的影响。研究结果表明:圆形隧洞围岩强度理论效应显著,经与有限元分析对比,应推荐使用Mogi-Coulomb准则、统一强度理论(b=1/2,c=0)准则、统一强度理论(b=1,c=0)准则;其次可使用内接圆DP2准则、等面积圆DP4准则,不建议使用内切圆DP3准则、Mohr-Coulomb准则,谨慎使用外接圆DP1准则、统一强度理论(b=1,c=1)准则;幂强化参数中幂强化系数m值对塑性区半径无影响,而塑性区位移随m值减小而增大,围岩塑性区半径和位移均随幂强化指数n值增大而增大;塑性区半径、径向应力和切向应力峰值均随孔隙水压力增大而增大。研究结果可为应变强化效应较强的圆形隧洞围岩支护设计提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 圆形隧洞围岩 强度准则 渗流 幂强化-理想塑性模型 幂强化参数

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软土考虑K_0固结非线性弹性模型的研究及其应用 被引量：2

14

作者 王新波 毛鹏飞 翟松涛 《岩土工程技术》 2002年第2期70-74,共5页

通过研究软土各向等压固结不排水三轴试验和K0 固结不排水三轴试验的应力 应变关系的归一化性状 ,建立一个软土考虑K0 固结非线性弹性模型 ,并结合工程实例 ,检验其适用性。

关键词 软土 K0固结 非线性弹性模型 不排水三轴试验 应力-应变关系

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NEPE固体推进剂粘-超弹性本构模型研究 被引量：12

15

作者 胡少青 鞠玉涛 +1 位作者 常武军 周长省 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期168-173,共6页

为了准确描述NEPE固体推进剂在有限变形下的力学特性,本文针对NEPE推进剂在有限变形下的粘-超弹本构模型进行研究。模型由超弹部分与粘弹部分并联构成:超弹部分采用Yeoh模型,粘弹部分采用非线性粘弹性本构模型。进行NEPE推进剂单轴拉伸... 为了准确描述NEPE固体推进剂在有限变形下的力学特性,本文针对NEPE推进剂在有限变形下的粘-超弹本构模型进行研究。模型由超弹部分与粘弹部分并联构成:超弹部分采用Yeoh模型,粘弹部分采用非线性粘弹性本构模型。进行NEPE推进剂单轴拉伸试验及拉伸松弛试验,并用试验结果拟合超弹及粘弹两部分的材料参数。所建本构模型与实验结果进行了对比,模型能较好的预测30%应变内的NEPE推进剂的力学性能。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 NEPE推进剂 本构模型 粘-超弹性 非线性

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静、动载荷下桩-土作用体系的非线性有限元分析 被引量：3

16

作者 陈顺伟 梁栋 +1 位作者 徐东强 陈向红 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2012年第3期78-81,共4页

针对基桩载荷传递机理复杂的特性,引入非线性本构模型,采用ANSYS有限元分析方法,建立了基于三维有限元的可靠性计算模型,模拟了基桩在静、动载荷下灌注桩与土之间的相互作用,通过逐级加载法,分析其力学特性,得出相应变化规律,即:桩顶位... 针对基桩载荷传递机理复杂的特性,引入非线性本构模型,采用ANSYS有限元分析方法,建立了基于三维有限元的可靠性计算模型,模拟了基桩在静、动载荷下灌注桩与土之间的相互作用,通过逐级加载法,分析其力学特性,得出相应变化规律,即:桩顶位移呈发散式分布,认为共同作用整体分析方法是优化设计最理想的方法,应优化桩身侧阻和桩端阻力的分布和发挥程度,为后续基桩的设计、施工和研究提供可靠的理论依据. 展开更多

关键词 桩-土作用 载荷 非线性 有限元 本构模型 弹塑性体

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转子-轴承系统裂纹-碰摩耦合故障的非线性特性研究 被引量：26

17

作者 罗跃纲 张松鹤 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期43-46,i004-i005,共6页

研究了带有裂纹和碰摩耦合故障的弹性转子系统的复杂运动。在同时考虑轴承油膜力和碰摩发生时转静件间的相对速度对非线性摩擦力的影响基础上,构造了含有裂纹-碰摩耦合故障转子系统的动力学模型。针对短轴承油膜力和裂纹-碰摩转子系统... 研究了带有裂纹和碰摩耦合故障的弹性转子系统的复杂运动。在同时考虑轴承油膜力和碰摩发生时转静件间的相对速度对非线性摩擦力的影响基础上,构造了含有裂纹-碰摩耦合故障转子系统的动力学模型。针对短轴承油膜力和裂纹-碰摩转子系统的强非线性特点,本文用Runge-Kutta法对转子-轴承系统由裂纹和碰摩耦合故障导致的非线性动力学行为进行了数值仿真研究,发现该类系统在运行过程中存在周期运动、拟周期运动和混沌运动等丰富的非线性现象,研究结果为转子-轴承系统故障诊断、动态设计和安全运行提供了理论参考。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 耦合故障 裂纹 特性研究 弹性转子系统 碰摩转子系统 系统故障诊断 动力学模型 动力学行为 非线性现象 拟周期运动 复杂运动 相对速度 强非线性 仿真研究 运行过程 混沌运动 研究结果 安全运行 动态设计

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基于模型理论和遗传蠕变理论的改良膨胀土非线性流变研究 被引量：4

18

作者 杨程 文畅平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期75-82,共8页

为研究膨胀土非线性流变,取水泥改良膨胀土样进行长期一维压缩试验,得到了改良膨胀土在不同应力水平下的应力-应变等时曲线簇。将曲线反映的非线性流变分解为线性黏弹性蠕变变形、线性黏塑性蠕变变形和非线性黏塑性蠕变变形三部分。基... 为研究膨胀土非线性流变,取水泥改良膨胀土样进行长期一维压缩试验,得到了改良膨胀土在不同应力水平下的应力-应变等时曲线簇。将曲线反映的非线性流变分解为线性黏弹性蠕变变形、线性黏塑性蠕变变形和非线性黏塑性蠕变变形三部分。基于模型理论和遗传蠕变理论建立了各部分流变模型,其中在线性黏弹性蠕变变形和线性黏塑性蠕变变形部分采用模型理论建立元件模型,在非线性黏塑性蠕变变形部分运用遗传蠕变理论建立积分蠕变方程,结合试验数据拟合出材料和方程参数,用该模型得到的蠕变曲线与实测结果能较好吻合。 展开更多

关键词 非线性流变 模型理论 遗传蠕变理论 黏弹性蠕变 黏塑性蠕变

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玻纤/环氧树脂复合材料非线性粘弹性响应 被引量：3

19

作者 孙同生 于存贵 +1 位作者 杨文超 仲健林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期133-138,共6页

为研究玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的非线性粘弹性响应,采用Schapery模型描述复合材料的非线性粘弹性,并在不同应力水平下分别对[90]16横向试样和[±45]4S面内剪切试样开展拉伸蠕变-回复试验.根据试验观察到的残余粘塑性应变现... 为研究玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的非线性粘弹性响应,采用Schapery模型描述复合材料的非线性粘弹性,并在不同应力水平下分别对[90]16横向试样和[±45]4S面内剪切试样开展拉伸蠕变-回复试验.根据试验观察到的残余粘塑性应变现象,在Schapery模型中引入粘塑性应变分量,提出一种基于解析法的非线性参数辨识方法,获得了Schapery非线性参数g0,g1,g2和aσ随应力的变化规律.结果表明:当施加的横向拉伸应力大于横向拉伸强度的53%,面内剪切应力大于剪切强度的31%时,玻纤/环氧复合材料表现出明显的非线性粘弹性;横向上,非线性参数g0T和g2T与应力无关,g1T随应力线性增加,aσT随应力线性降低;面内剪切方向上,非线性参数g0S和g2S随应力呈指数增加,g1S随应力线性增加,aσS则随应力线性降低.与传统的非线性参数辨识方法相比,所提出的参数辨识方法能方便准确地获取非线性参数随应力的变化规律. 展开更多

关键词 聚合物基复合材料 非线性粘弹性 Schapery模型 蠕变-回复试验 参数辨识 长期性能

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岩土工程中一类双重非线性问题的处理方法 被引量：1

20

作者 武亚军 栾茂田 杨敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期41-46,共6页

针对土体和土体与结构接触面上的双重非线性性质,提出了采用理想弹塑性模型来模拟土体和采用非线性弹性-理想塑性模型来模拟土体与结构接触面相结合的方法,详细叙述了该方法的原理和数值实现方法。编制了面向对象的有限元计算程序,通过... 针对土体和土体与结构接触面上的双重非线性性质,提出了采用理想弹塑性模型来模拟土体和采用非线性弹性-理想塑性模型来模拟土体与结构接触面相结合的方法,详细叙述了该方法的原理和数值实现方法。编制了面向对象的有限元计算程序,通过对地基极限承载力的计算验证了理想塑性模型的正确性,通过对一个受弹性基础梁作用的弹塑性地基分析验证了本文方法的适用性。计算结果表明,该方法简单实用,有一定的推广应用价值。 展开更多

关键词 双重非线性 理想弹塑性模型(MCDP) 非线性弹性-理想塑性模型(NEPP)

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