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基于Cosserat连续体理论的粉末高温合金弹塑性损伤分析 被引量:1
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作者 张成成 杨东生 +1 位作者 任远 张盛 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第8期821-832,共12页
回顾了航空发动机涡轮盘粉末高温合金材料的发展及研究方法,基于Cosserat连续体理论,建立了粉末高温合金材料的弹塑性损伤模型,可通过特征长度考虑材料的微结构特征,并在模拟软化问题时消除局部化带的网格依赖性.在软化问题中,经典弹塑... 回顾了航空发动机涡轮盘粉末高温合金材料的发展及研究方法,基于Cosserat连续体理论,建立了粉末高温合金材料的弹塑性损伤模型,可通过特征长度考虑材料的微结构特征,并在模拟软化问题时消除局部化带的网格依赖性.在软化问题中,经典弹塑性理论在计算时需要较多迭代,有时甚至不能收敛.该文基于参变量变分原理,把原非线性问题转化为互补问题来求解,可大大提高求解效率和收敛性.最后通过数值算例验证了本文提出方法的有效性. 展开更多
关键词 弹塑性损伤 微结构特征 cosserat连续体理论 参变量变分原理
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文件连续体理论视域下高校档案数字化建设的文化传承价值研究
2
作者 刘春意 《档案管理》 北大核心 2025年第1期102-105,共4页
本文基于文件连续体理论,探讨高校档案数字化建设在文化传承中的价值。高校档案数字化建设面临资源整合、信息安全、人才培养等方面的挑战,针对上述问题本文从构建集成化的数字化平台、加强信息安全管理、实施文化传承策略以及培养专业... 本文基于文件连续体理论,探讨高校档案数字化建设在文化传承中的价值。高校档案数字化建设面临资源整合、信息安全、人才培养等方面的挑战,针对上述问题本文从构建集成化的数字化平台、加强信息安全管理、实施文化传承策略以及培养专业人才与技术创新等方面提出系列解决策略,以期为高校档案数字化建设提供理论支持和实践指导,助力社会主义核心价值观教育和国家文化数字化战略的实施。 展开更多
关键词 高校档案 数字化建设 文化传承 文件连续理论 档案价值 数字化 信息安全 技术创新
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非线性软化Cosserat连续体模型及其在土体应变局部化有限元分析中的应用 被引量:1
3
作者 韦文成 唐洪祥 +1 位作者 刘京茂 邹德高 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2492-2502,共11页
完善了土体非线性应变软化公式,并将其引入到Cosserat连续体DP-MC屈服准则中,推导了本构方程积分的返回映射算法和弹塑性切线模量矩阵。利用有限元软件ABAQUS提供的用户自定义单元子程序接口(UEL)对考虑非线性软化的Cosserat连续体DP-M... 完善了土体非线性应变软化公式,并将其引入到Cosserat连续体DP-MC屈服准则中,推导了本构方程积分的返回映射算法和弹塑性切线模量矩阵。利用有限元软件ABAQUS提供的用户自定义单元子程序接口(UEL)对考虑非线性软化的Cosserat连续体DP-MC本构模型进行了数值实现,并与平面应变试验进行了数值对比验证。结果表明,考虑非线性软化的Cossrrat连续体模型,能够有效克服经典有限元在分析土体由应变软化引起的应变局部化问题时病态的网格依赖性,同时,还能够在一定程度上反映土体剪切带内材料点旋转的细观效应。进一步地,通过对平面应变压缩算例的模拟发现软化系数ω和形状参数η均对土体强度有重要影响。 展开更多
关键词 非线性软化 剪切带 应变局部化 网格依赖性 cosserat连续
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Cosserat介质理论针对节理岩体的应用 被引量:8
4
作者 刘俊 黄铭 葛修润 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期27-31,共5页
由于考虑了内在尺度的影响,Cosserat 介质理论较传统连续介质力学更精确和一般化,在考虑具有微结构介质的力学行为时拥有优势。节理岩体的力学性质明显受结构面影响控制,传统连续介质理论对于认识结构应力、应变的真实状况是有限度的。C... 由于考虑了内在尺度的影响,Cosserat 介质理论较传统连续介质力学更精确和一般化,在考虑具有微结构介质的力学行为时拥有优势。节理岩体的力学性质明显受结构面影响控制,传统连续介质理论对于认识结构应力、应变的真实状况是有限度的。Cosserat 理论应用于岩土介质模拟时,根据具体情况有三种方式:一种是将岩土介质视为粒状材料,第二种则是将节理岩体看作是层状材料,此种模型应用最为常见;另一种则是将高度节理化岩体看作是块体结构。与试验或其它数值计算的对比表明,采用层状和块状模型对节理岩体进行数值模拟得到的分析成果是合理可信的。空间模型的应用也作了讨论。 展开更多
关键词 cosserat理论 节理岩 有限元 特征长度 偶应力
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统一骨架与连续体的结构拓扑优化的ICM理论与方法 被引量:39
5
作者 隋允康 杨德庆 孙焕纯 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第1期28-33,共6页
描述了基于ICM方法的结构拓扑优化新模型并应用于骨架与连续体结构。ICM方法意指独立、连续变量与映射变换及其反演。新模型将两种结构统一建立了具有重量目标函数和多工况下应力与位移约束下的优化问题。提出的过滤函数是ICM方法的关... 描述了基于ICM方法的结构拓扑优化新模型并应用于骨架与连续体结构。ICM方法意指独立、连续变量与映射变换及其反演。新模型将两种结构统一建立了具有重量目标函数和多工况下应力与位移约束下的优化问题。提出的过滤函数是ICM方法的关键技术之一。 展开更多
关键词 结构 拓扑优化设计 骨架结构 连续 ICM理论
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基于Cosserat连续体的颗粒破碎影响研究 被引量:3
6
作者 余村 楚锡华 +1 位作者 唐洪祥 徐远杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期67-72,79,共7页
颗粒破碎对颗粒材料宏观力学行为有重要影响。结合Hardin的破碎经验公式,将表征破碎程度的破碎参量与Cosserat连续体的内部长度参数相关联,形成一个基于Cosserat连续体且能考虑颗粒破碎的弹塑性模型。数值算例主要考察了颗粒破碎对颗粒... 颗粒破碎对颗粒材料宏观力学行为有重要影响。结合Hardin的破碎经验公式,将表征破碎程度的破碎参量与Cosserat连续体的内部长度参数相关联,形成一个基于Cosserat连续体且能考虑颗粒破碎的弹塑性模型。数值算例主要考察了颗粒破碎对颗粒材料承载能力、塑性应变及局部化行为的影响,数值结果表明,颗粒破碎主要发生在剪切带内,颗粒破碎使得剪切带明显变窄且剪切带内外等效塑性应变梯度明显增大。 展开更多
关键词 颗粒材料 cosserat连续 颗粒破碎 应变局部化
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Cosserat连续体模型中本构参数对应变局部化模拟结果影响的数值分析 被引量:5
7
作者 唐洪祥 李锡夔 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期676-681,共6页
基于所发展的压力相关弹塑性Cosserat连续体模型及相应的数值方法,以一维剪切层及二维平板压缩问题为例,数值分析了Cosserat连续体模型中的本构参数Cosserat剪模、软化模量及内部长度参数对应变局部化数值模拟结果的影响。结果表明在一... 基于所发展的压力相关弹塑性Cosserat连续体模型及相应的数值方法,以一维剪切层及二维平板压缩问题为例,数值分析了Cosserat连续体模型中的本构参数Cosserat剪模、软化模量及内部长度参数对应变局部化数值模拟结果的影响。结果表明在一定取值范围内,Cosserat剪模对数值模拟结果几乎没有影响,并给出了具体数值计算时的取值范围;软化模量绝对值越大,后破坏段的荷载-位移曲线越陡,计算得到的剪切带宽度越窄;内部长度参数越大,后破坏段的荷载-位移曲线越平缓,计算得到的剪切带越宽。 展开更多
关键词 cosserat连续模型 cosserat剪模 软化模量 内部长度参数 数值分析
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梯度增强Cosserat连续体的广义Hill定理 被引量:3
8
作者 李锡夔 张俊波 张雪 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期813-820,832,共9页
基于经典Cauchy连续体的Hill定理,在平均场理论的框架下导出了梯度增强Cosserat连续体细、宏观均匀化方法的广义Hill定理。在梯度增强Cosserat连续体中,不仅宏观样条点上的应变和应力张量,而且它们的梯度均作用于与该样条点相关联的细... 基于经典Cauchy连续体的Hill定理,在平均场理论的框架下导出了梯度增强Cosserat连续体细、宏观均匀化方法的广义Hill定理。在梯度增强Cosserat连续体中,不仅宏观样条点上的应变和应力张量,而且它们的梯度均作用于与该样条点相关联的细观表征元(RVE)。依据此广义Hill定理,对梯度增强Cosserat连续体表征元提出了满足Hill-Mandel能量等价条件和平均场理论的强形式及弱形式边界条件。 展开更多
关键词 Hill定理 Hill—Mandel条件 梯度增强cosserat连续 平均场理论 RVE边界条件
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基于统一强度理论分析不连续面对岩体强度的影响 被引量:8
9
作者 李杭州 廖红建 +1 位作者 冯夏庭 冷先伦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1997-2000,共4页
基于统一强度理论,对含有结构面的岩体,在平面形式下引入材料统一强度参数ct,φt,推导了含单个节理裂隙岩体材料的统一强度公式,即考虑中间主应力的岩体破坏强度公式,并分析了其有效范围。运用硅藻质软岩和石膏的三轴试验结果,验证了所... 基于统一强度理论,对含有结构面的岩体,在平面形式下引入材料统一强度参数ct,φt,推导了含单个节理裂隙岩体材料的统一强度公式,即考虑中间主应力的岩体破坏强度公式,并分析了其有效范围。运用硅藻质软岩和石膏的三轴试验结果,验证了所建立的公式的正确性,并分析了具有不连续面岩体的强度随中间主剪应力作用系数b的变化。结果表明,岩体强度随b值的增大而增大。根据岩土材料统一强度参数的确定方法,计算并分析了b值对强度参数的影响,从而说明强度参数随着b值的变化而变化。 展开更多
关键词 统一强度理论 连续 强度
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层状岩体的Cosserat介质理论中第二剪切模量G^c的研究 被引量:9
10
作者 佘成学 罗继铣 张玉珍 《岩土力学》 EI CSCD 1996年第4期62-69,共8页
针对层状结构岩体,从建立一个标量出发,推导出二维平面应变状态下,Cosserat介质理论中第二剪切模量Gc值。最后通过算例,分析了Gc对计算结果的影响。
关键词 层状岩 cosserat 介质理论 剪切模量 岩土工程
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地基渐进破坏及极限承载力的Cosserat连续体有限元分析 被引量:9
11
作者 唐洪祥 李锡夔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2259-2264,共6页
利用Cosserat连续体理论和所发展的有限元数值方法,模拟了地基由应变软化引起的以应变局部化为特征的渐进破坏过程,并从等价塑性应变的发展变化,阐述了渐进破坏过程对所能发挥的极限承载能力的影响。结果表明,Cosserat连续体模型能有效... 利用Cosserat连续体理论和所发展的有限元数值方法,模拟了地基由应变软化引起的以应变局部化为特征的渐进破坏过程,并从等价塑性应变的发展变化,阐述了渐进破坏过程对所能发挥的极限承载能力的影响。结果表明,Cosserat连续体模型能有效地模拟由应变软化引起以应变局部化为特征的渐进破坏现象,对地基等土工结构物有必要进行渐进破坏分析。同时指出,在求解软化型土体地基的极限承载力时,如果仍按传统的极限平衡或极限分析理论进行分析,可能得出偏于危险的结果。 展开更多
关键词 cosserat连续 有限元法 应变软化 应变局部化 渐进破坏分析 极限承载力
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Cosserat理论在互层岩体洞室有限元分析中的应用 被引量:3
12
作者 杨乐 向文华 +1 位作者 吴德伦 谢贵华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期218-222,共5页
Cosserat理论考虑了偶应力对介质变形特性的影响,能反映出层状材料的弯曲变形。首先对基于平面应变问题的偶应力理论及扩展模型简略介绍,然后导出了模型的Mohr-Coulomb塑性屈服条件。再利用Matlab平台编制这种模型的有限元程序,并对地... Cosserat理论考虑了偶应力对介质变形特性的影响,能反映出层状材料的弯曲变形。首先对基于平面应变问题的偶应力理论及扩展模型简略介绍,然后导出了模型的Mohr-Coulomb塑性屈服条件。再利用Matlab平台编制这种模型的有限元程序,并对地下洞室工程进行数值模拟验证程序的有效性。结果表明:Cosserat介质扩展模型与参数混合法互补是解决互层岩体问题的有效方法之一。 展开更多
关键词 互层岩 cosserat理论 扩展模型 洞室 Maclab有限元
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层状岩体地下洞室的Cosserat理论有限元分析 被引量:2
13
作者 杨乐 许年春 +1 位作者 谢贵华 吴德伦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期981-985,共5页
采用一般有限元对互层岩体进行数值分析研究时,要求的单元数量多、建模工作量大;并且难以反映层状岩体的弯曲变形特性。针对这种岩体Cosserat介质模型是一种很有用的有限元等效模型。首先对基于平面应变问题的Cosserat介质理论及扩展模... 采用一般有限元对互层岩体进行数值分析研究时,要求的单元数量多、建模工作量大;并且难以反映层状岩体的弯曲变形特性。针对这种岩体Cosserat介质模型是一种很有用的有限元等效模型。首先对基于平面应变问题的Cosserat介质理论及扩展模型简略介绍,然后导出了模型的Mohr-Coulomb塑性屈服条件。再利用Matlab平台编制有限元程序,并对地下洞室工程进行数值模拟。将所得结果与传统连续介质法的结果进行对比。结果表明,基于Matlab的Cosserat有限元程序的有效性及解决互层岩体这类问题的适用性与优越性。 展开更多
关键词 层状岩 cosserat理论 扩展模型 地下洞室 MATLAB 有限元
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孔口应力集中问题的Cosserat连续体有限元分析 被引量:6
14
作者 唐洪祥 管毓辉 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期849-855,共7页
采用四边形四节点和四边形八节点2种Cosserat连续体单元对一般平面应变条件下的圆孔、椭圆孔以及菱形孔的应力集中现象进行了数值模拟.结果表明:当孔口变得尖锐时,应力集中因子与应变梯度显著增大;经典的连续体单元可能会过高估计应力... 采用四边形四节点和四边形八节点2种Cosserat连续体单元对一般平面应变条件下的圆孔、椭圆孔以及菱形孔的应力集中现象进行了数值模拟.结果表明:当孔口变得尖锐时,应力集中因子与应变梯度显著增大;经典的连续体单元可能会过高估计应力集中因子,而Cosserat连续体单元则可以反映孔口的大应变梯度和微结构的影响,从而弱化应力集中因子.为了模拟接近不可压缩或几乎不可压缩材料的孔口应力集中问题,引入了独立的压力场,并基于Hu-Washizu混合变分原理发展了一个四边形四节点单元u4ω4p.数值结果表明,u4ω4p单元与八节点单元能较好地模拟不可压缩材料中的应力集中现象.此外,鉴于其计算工作量小、不易扭曲等优点,u4ω4p具有更广阔的应用前景. 展开更多
关键词 cosserat连续 应力集中 圆孔 椭圆孔 菱形孔 Hu-Washizu混合变分原理 不可压缩材料
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基于细观方向平均模型的颗粒材料宏观Cosserat连续体本构关系 被引量:2
15
作者 刘其鹏 李锡夔 楚锡华 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期682-687,共6页
提出了基于细观微-方向模型(Micro-Directional Model)的宏观Cosserat连续体本构关系。在细观尺度上考虑颗粒旋转自由度及接触力矩,微结构的影响通过接触分布函数体现。给出均质各向同性Cosserat连续体模型弹性常数的细观参数表达式,并... 提出了基于细观微-方向模型(Micro-Directional Model)的宏观Cosserat连续体本构关系。在细观尺度上考虑颗粒旋转自由度及接触力矩,微结构的影响通过接触分布函数体现。给出均质各向同性Cosserat连续体模型弹性常数的细观参数表达式,并建议了二维情况下内尺度参数的细观力学表达式。对颗粒材料宏观行为分别进行离散单元法数值模拟和基于本文所给表达式的理论预测,二者的一致性说明了所发展模型的有效性。 展开更多
关键词 颗粒材料 cosserat连续 离散颗粒集合 微-方向模型 离散单元法
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三维Cosserat连续体模型与微结构尺寸相关效应的有限元分析 被引量:2
16
作者 唐洪祥 胡兆龙 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期399-405,共7页
分析了三维Cosserat连续体理论中的应力应变特征,推导了三维Cosserat连续体的有限元方程,基于ABAQUS计算软件提供的用户单元子程序(UEL)接口编写了弹性Cosserat连续体三维20节点有限元程序,并分析了微悬臂梁自由端的挠度问题和微杆扭转... 分析了三维Cosserat连续体理论中的应力应变特征,推导了三维Cosserat连续体的有限元方程,基于ABAQUS计算软件提供的用户单元子程序(UEL)接口编写了弹性Cosserat连续体三维20节点有限元程序,并分析了微悬臂梁自由端的挠度问题和微杆扭转问题。通过与基于经典连续体理论的解析解及有限元数值计算结果进行比较,表明所发展的三维Cosserat连续体有限元能有效地模拟微结构尺寸相关效应问题,即随着微结构尺寸与材料内部长度参数的接近,基于Cosserat连续体有限元分析得到的微梁的挠度以及微杆的转角与经典连续体的解析解及有限元解相比越来越小;反之,Cosserat连续体有限元的计算结果与经典连续体的解析解及有限元数值解较为一致。 展开更多
关键词 cosserat连续模型 三维有限元 尺寸效应 ABAQUS
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离散颗粒集合体-Cosserat连续体模型的连接尺度方法 被引量:3
17
作者 万柯 李锡夔 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期368-374,共7页
基于针对分子动力学-Cauchy连续体模型提出的连接尺度方法(BSM)[1,2],发展了耦合细尺度上基于离散颗粒集合体模型的离散单元法(DEM)和粗尺度上基于Cosserat连续体模型的有限元法(FEM)的BSM。仅在有限局部区域内采用DEM以从细观层次模拟... 基于针对分子动力学-Cauchy连续体模型提出的连接尺度方法(BSM)[1,2],发展了耦合细尺度上基于离散颗粒集合体模型的离散单元法(DEM)和粗尺度上基于Cosserat连续体模型的有限元法(FEM)的BSM。仅在有限局部区域内采用DEM以从细观层次模拟非连续破坏现象,而在全域则采用花费计算时间和存储空间较少的FEM。通过连接尺度位移(包括平移和转动)分解,和基于作用于Cosserat连续体有限元节点和颗粒集合体颗粒形心的离散系统虚功原理,得到了具有解耦特征的粗细尺度耦合系统运动方程。讨论和提出了在准静态载荷条件下粗细尺度域的界面条件,以及动态载荷条件下可以有效消除粗细尺度域界面上虚假反射波的非反射界面条件(NRBC)。本文二维数值算例结果说明了所提出的颗粒材料BSM的可应用性和优越性,及所实施界面条件对模拟颗粒材料动力学响应的有效性。 展开更多
关键词 颗粒材料 连接尺度方法 离散单元法 cosserat连续 多尺度 非反射边界条件
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从问题连续体和多元智力理论看当前的教学改革 被引量:10
18
作者 邢少颖 张淑娟 《教育理论与实践》 CSSCI 北大核心 2006年第8期58-61,共4页
多元智力理论自提出以来,很多国内外学者对其进行了研究。多元智能理论可以使教学生动化、个性化。而问题连续体理论则有助于教学过程深化与整体化。因此,将多元智能与问题连续体加以整合进行教学设计,是保证教学全方位、多元化的重要... 多元智力理论自提出以来,很多国内外学者对其进行了研究。多元智能理论可以使教学生动化、个性化。而问题连续体理论则有助于教学过程深化与整体化。因此,将多元智能与问题连续体加以整合进行教学设计,是保证教学全方位、多元化的重要举措。 展开更多
关键词 问题连续理论 多元智力理论 教学改革 教学设计 多元化 教学过程
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土工结构物渐进破坏过程Cosserat连续体有限元分析 被引量:2
19
作者 唐洪祥 李锡夔 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期320-327,共8页
基于压力相关弹塑性Cosserat连续体模型的有限元过程,有效地模拟了挡土墙、开挖边坡等岩土工程结构中由土体剪胀(非关联塑性流动)或应变软化行为所引起以应变局部化为特征的渐进破坏现象.挡土墙中的土体考虑为非关联的理想弹塑性材料,... 基于压力相关弹塑性Cosserat连续体模型的有限元过程,有效地模拟了挡土墙、开挖边坡等岩土工程结构中由土体剪胀(非关联塑性流动)或应变软化行为所引起以应变局部化为特征的渐进破坏现象.挡土墙中的土体考虑为非关联的理想弹塑性材料,而边坡开挖中的土体为应变软化弹塑性材料.数值结果表明,基于经典连续体的有限元分析不能完成整个破坏过程的模拟,而所发展的基于Cosserat连续体模型的有限元过程具备保持由非关联塑性或应变软化引起的应变局部化边界值问题的适定性和模拟土工结构物中整个渐进破坏过程的能力. 展开更多
关键词 cosserat连续模型 应变软化 剪胀 非关联塑性 应变局部化
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Biot-Cosserat连续体-离散颗粒集合体模型的非饱和土连接尺度方法 被引量:3
20
作者 万柯 李锡夔 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期297-303,共7页
耦合了非饱和多孔多相介质有限元模型和颗粒介质离散元(DEM)模型,提出了以宏、细观尺度分别耦合Biot-Cosserat连续体模型和离散颗粒集合体模型的连接尺度方法来分析非饱和含液颗粒材料的力学渗流耦合问题。根据被动空气压力假定和对空... 耦合了非饱和多孔多相介质有限元模型和颗粒介质离散元(DEM)模型,提出了以宏、细观尺度分别耦合Biot-Cosserat连续体模型和离散颗粒集合体模型的连接尺度方法来分析非饱和含液颗粒材料的力学渗流耦合问题。根据被动空气压力假定和对空间离散孔隙水质量守恒方程的约化,从非饱和土有限元控制方程的基本未知量中消去了孔隙水压力,而将其取作有限元积分点上定义取值的内状态变量,进而建立了节点未知量仅包含固相线位移和转角的非饱和Cosserat多孔连续体约化有限元数值模型。基于连接尺度方法(BSM)宏、细观尺度数值过程的解耦计算的特点,对宏、细观两尺度数值模型的时域积分分别采用隐式Newmark方法和显式中心差分法,且取不同时间步长以提高计算效率。与全域采用DEM的精细分析方法相比,本文BSM在保证计算精度的前提下可大幅节省计算时间。在不考虑湿化效应的边坡稳定算例中,在得到类似计算精度条件下它比全域采用DEM节省计算时间高达86.65%。二维边坡稳定算例结果验证了本文连接尺度方法的有效性,以及在揭示含液颗粒结构细观破坏机理上的优点。数值算例结果显示,边坡承载能力因降雨大幅下降约50%,这表明本文发展的计及伴随湿化过程的颗粒材料结构中饱和度及吸力分布演变及其对结构破坏失效影响的非饱和颗粒材料多尺度计算模型是很有必要的。 展开更多
关键词 非饱和土 多孔多相介质 多尺度 cosserat连续 离散单元法
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