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考虑温−压耦合影响的水合物沉积物宏细观Duncan-Chang损伤模型 被引量:2
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作者 王辉 郇筱林 +3 位作者 陈宇琪 周博 薛世峰 林英松 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1734-1743,共10页
为了反映温−压环境对水合物沉积物力学特性的影响,定义新的温−压状态参数.从温−压环境对沉积物细观结构的作用机制出发,采用三相球模型提出考虑温−压环境对水合物沉积物细观各组分和各组分间接触界面影响的多尺度弹性参数预测模型.基于... 为了反映温−压环境对水合物沉积物力学特性的影响,定义新的温−压状态参数.从温−压环境对沉积物细观结构的作用机制出发,采用三相球模型提出考虑温−压环境对水合物沉积物细观各组分和各组分间接触界面影响的多尺度弹性参数预测模型.基于传统Duncan-Chang模型与统计损伤理论,引入极限损伤值,建立Duncan-Chang统计损伤模型.对比在不同温−压环境条件下水合物沉积物的三轴试验结果与模型预测结果,验证所提模型的有效性和合理性.结果表明:该模型能够考虑水合物饱和度、温−压环境以及沉积物骨架的粒径级配影响,能够较好地模拟水合物沉积物在不同温−压环境下应力−应变全过程. 展开更多
关键词 水合物沉积物 温−压状态参数 duncan-chang模型 统计损伤 极限损伤
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饱和压实黄土的Duncan-Chang损伤本构模型研究
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作者 杨皓铭 黄强兵 +3 位作者 解庆禹 崔磊 康孝森 王作辰 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第3期79-90,共12页
黄土地区高铁路基瞬时沉降与饱和压实黄土的力学特性密切相关,饱和压实黄土的本构关系是表征其力学特性的重要途径。由于Duncan-Chang本构模型难以准确描述压实黄土破坏后的应变软化特性,为了提高其适用性,引入统计损伤理论,建立了饱和... 黄土地区高铁路基瞬时沉降与饱和压实黄土的力学特性密切相关,饱和压实黄土的本构关系是表征其力学特性的重要途径。由于Duncan-Chang本构模型难以准确描述压实黄土破坏后的应变软化特性,为了提高其适用性,引入统计损伤理论,建立了饱和压实黄土的Duncan-Chang损伤本构模型。选取西延高铁填方区Qp3黄土,开展了不同压实度的固结不排水三轴试验,编写vumat子程序进行验证,实现了饱和压实黄土三轴试验及不同压实度、不同填方坡度下路基沉降的有限元数值模拟分析。结果表明:(1)填方区压实黄土受剪破坏时呈应变软化特性,峰值强度与初始变形模量随压实度的增加而增加,但峰值强度增幅随压实度增加递减,而初始变形模量增幅随压实度的增加递增;(2)基于统计损伤的DuncanChang本构模型所编写的vumat子程序,对填方压实黄土三轴试验的剪切强度进行了验证,结果基本一致,能够较好地反映填方区压实黄土应变软化的力学特性;(3)通过vumat计算得出,填方路基的沉降量随压实度的增加而减少,随填方坡度的增加而增加。研究结果可为黄土地区填方路基瞬时沉降计算与分析提供参考。 展开更多
关键词 饱和压实黄土 duncan-chang损伤模型 高铁路基沉降 剪切特性 数值模拟
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多类混凝土损伤比强度理论及塑性-损伤模型研究进展与应用 被引量:1
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作者 丁发兴 吴霞 +7 位作者 吕飞 王文君 孙浩 SADAT Said Ikram 许云龙 王恩 王莉萍 余志武 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期690-711,共22页
为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示... 为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示约束混凝土工作原理。分析表明,随着静水压力的增加,混凝土压损伤比将由单轴受压时为1左右线性递减至小于0.5,八面体剪应力先增大后减小,轴向峰值应力提升为某一定值,压损伤比取值减小引发非弹性体积膨胀减小至不变,因而导致混凝土由单轴受压脆性破坏向多轴受压塑性破坏转变,该理论为钢管混凝土柱中发挥混凝土耗能潜力提供理论依据。依据混凝土损伤比强度理论,确定多类混凝土塑性-损伤模型中的三轴强度参数,包括膨胀角、拉压子午线强度比值和二轴等压与单轴抗压强度比值,并建议常温静力荷载下多类混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,常温地震荷载下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,以及火灾升温环境下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,建立约束混凝土三轴塑性-损伤模型。介绍多类混凝土塑性-损伤模型在钢-混凝土组合结构有限元模型中的应用,模型中混凝土采用实体单元而钢管与钢梁采用壳单元,可模拟钢管与混凝土之间的界面滑移与约束作用,当采取增强约束拉筋强柱构造方法时可提升钢管混凝土柱及其结构的承载力、抗震与抗火性能。 展开更多
关键词 混凝土 损伤 强度理论 塑性-损伤模型 三轴参数 应力-应变曲线 实体-壳单元模型
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基于损伤比强度理论的约束钢纤维混凝土塑性-损伤模型及应用 被引量:2
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作者 丁发兴 邓亦南 吴霞 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期89-97,共9页
为建立钢纤维混凝土(SFRC)三轴塑性-损伤模型(CDP),采用普通混凝土三轴塑性-损伤模型构建方法,对已有钢纤维混凝土单轴力学性能试验数据库进行整理分析,提出适用于不同钢纤维体积分数下混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强... 为建立钢纤维混凝土(SFRC)三轴塑性-损伤模型(CDP),采用普通混凝土三轴塑性-损伤模型构建方法,对已有钢纤维混凝土单轴力学性能试验数据库进行整理分析,提出适用于不同钢纤维体积分数下混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量、受压峰值应变与受拉峰值应变的统一计算公式以及钢纤维混凝土单轴受压、受拉应力-应变骨架曲线和卸载刚度表达式。根据钢纤维混凝土损伤比强度理论,推荐了塑性-损伤模型中的三轴强度及其他参数,提出约束钢纤维混凝土三轴塑性-损伤模型。结果表明,在钢筋钢纤维混凝土简支梁静力加载、短柱轴压加载以及悬臂柱低周反复加载的有限元模型分析中,所提模型的计算结果与试验结果符合良好。 展开更多
关键词 钢纤维混凝土 力学性能 塑性-损伤模型 有限元分析
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基于损伤演化模型的钢铝自冲铆接接头强度预测
5
作者 吴迪 翟强强 +3 位作者 安秀哲 张涵寓 刘钊 朱平 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第6期145-154,共10页
提出了一种材料本构与GISSMO损伤模型同步构建方法,从而避免了基于硬化公式获取材料本构的低效率反复迭代过程。首先,对处于不同应力状态的试件进行了单调加载试验,以获取材料基础力学数据。随后,结合试验、仿真和优化的方法,同步获取... 提出了一种材料本构与GISSMO损伤模型同步构建方法,从而避免了基于硬化公式获取材料本构的低效率反复迭代过程。首先,对处于不同应力状态的试件进行了单调加载试验,以获取材料基础力学数据。随后,结合试验、仿真和优化的方法,同步获取了材料的本构曲线及损伤模型参数,并通过在5种不同应力状态下进行的材料级样件的仿真与试验验证了该同步构建方法的有效性。最后,利用该模型对钢铝异种材料的剪切和剥离两种搭接形式的接头进行了模拟。结果表明,采用所提的同步构建方法能够准确模拟这两种接头的失效行为。仿真与试验接头在板材变形情况、失效裂纹萌生位置及裂纹形貌等方面具有良好的一致性,峰值载荷及对应位移的误差均在6%以内。 展开更多
关键词 损伤模型 GISSMO损伤模型 自冲铆接 弹塑性本构 应力状态
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冻融循环作用下灰岩和石英岩力学特性及损伤本构模型试验研究
6
作者 刘先峰 王通 +3 位作者 李建国 袁胜洋 侯召旭 张俊 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
针对季冻区岩体工程中岩石的冻融劣化问题,选取具有代表性的灰岩和石英岩为试验对象,通过冻融循环试验、单轴压缩试验以及SEM扫描电镜试验对岩石的孔隙率、宏-细观破坏特征、力学特性以及能量演化规律进行研究。根据典型岩石的应力-应... 针对季冻区岩体工程中岩石的冻融劣化问题,选取具有代表性的灰岩和石英岩为试验对象,通过冻融循环试验、单轴压缩试验以及SEM扫描电镜试验对岩石的孔隙率、宏-细观破坏特征、力学特性以及能量演化规律进行研究。根据典型岩石的应力-应变曲线,基于Lemaitre平面应变理论和统计理论,将冻融循环作用产生的损伤效应耦合到损伤本构模型中,考虑压密段的影响,根据岩石的损伤本构方程和试验曲线特点分2段拟合本构方程。结果表明:冻融循环作用更易加剧高孔隙率灰岩的风化;随着冻融次数的增加,灰岩和石英岩的抗压强度均服从指数衰减;模型曲线的峰值点与试验曲线的峰值点较为接近,分段损伤本构模型与试验得到的曲线吻合较好,该损伤本构模型以及参数选取是正确可靠的。 展开更多
关键词 岩石工程 冻融循环 力学特性 能量演化 损伤本构模型
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3D-HRAM模型诊断及定位复杂性肛瘘术后肛门括约肌损伤的应用研究
7
作者 吴许雄 徐丽美 +4 位作者 黄娟 杨雅玲 汪昭楚 梁瑞文 石荣 《重庆医科大学学报》 北大核心 2025年第6期821-827,共7页
目的:探讨三维高分辨肛门直肠压力测定(three-dimensional high-resolution anorectal manometry,3D-HRAM)模型诊断及定位复杂性肛瘘术后肛门括约肌损伤的应用价值。方法:前瞻性纳入2023年1月至2024年1月福建中医药大学附属人民医院肛... 目的:探讨三维高分辨肛门直肠压力测定(three-dimensional high-resolution anorectal manometry,3D-HRAM)模型诊断及定位复杂性肛瘘术后肛门括约肌损伤的应用价值。方法:前瞻性纳入2023年1月至2024年1月福建中医药大学附属人民医院肛肠科复杂性肛瘘术后患者92例为研究对象,分两阶段进行研究。第一阶段将92例患者均行3D-HRAM及直肠腔内超声(endoanal ultrasonography,EAUS)检查,检测括约肌信息,与术中记录对比,评估二者诊断效能及定位准确性。第二阶段将已检测的92例患者按伴/不伴肛门功能障碍症状分组,进一步评估2种检测方法对于术后括约肌损伤代偿/失代偿病例的诊断及定位价值。结果:92例患者经3D-HRAM诊断括约肌损伤41例,敏感度为61.19%,特异度为88%,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线计算曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.739,定位准确率为44.77%;经EAUS诊断57例,敏感度为85.07%,特异度为76%,AUC为0.813,定位准确率为71.64%,二者对比差异有统计学意义(P=0.002),提示3D-HARM对复杂性肛瘘术后括约肌损伤的诊断效能和定位准确率均低于EAUS。通过症状分组后,3D-HRAM对于有症状的括约肌损伤(失代偿)病例的诊断效能及定位准确率明显优于无症状组,而与EAUS相似(P=0.763)。结论:3D-HRAM的应用优势在于诊断及定位复杂性肛瘘术后肛门括约肌损伤失代偿的病例,可为肛门控便机制及损伤代偿机制的研究提供有效技术支持。 展开更多
关键词 复杂性肛瘘 括约肌损伤 三维高分辨肛门直肠压力测定模型 诊断与定位 损伤代偿
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三轴蠕变扰动作用下含瓦斯煤岩损伤模型研究
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作者 王波 马世纪 +7 位作者 田志银 任永政 高翔宇 孙宏旭 季渤 于克祥 王军 黄万朋 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第4期187-200,共14页
为研究不同应力状态下蠕变煤岩在开采扰动下的瓦斯渗流变化规律,采用自主研发的RRTS-IV型岩石蠕变扰动效应试验系统,开展三轴蠕变扰动渗流试验,基于扰动损伤影响下的Burgers蠕变模型和改进的加速蠕变元件,建立煤岩蠕变模型,并进一步推... 为研究不同应力状态下蠕变煤岩在开采扰动下的瓦斯渗流变化规律,采用自主研发的RRTS-IV型岩石蠕变扰动效应试验系统,开展三轴蠕变扰动渗流试验,基于扰动损伤影响下的Burgers蠕变模型和改进的加速蠕变元件,建立煤岩蠕变模型,并进一步推导应力−渗透率关系公式。试验结果表明:①瓦斯压力不变时,围压增大使渗透率降低,轴压超过应力阈值后渗透率迅速增大,该阈值介于稳定与加速蠕变阶段之间,低于长期强度;②围压不变时,随着初始瓦斯压力增大,煤样初始渗透率降低,此时应力对渗透率的影响弱于煤样的解吸、吸附对煤样内部膨胀变形的作用,但随着有效应力的增大,有效应力的作用将会占据主导作用;③静态应力不变时,持续扰动引起煤岩损伤并最终破坏,并经历减速蠕变、稳定蠕变、加速蠕变3个阶段,且静载应力水平影响初始蠕变状态及抗扰动能力;④基于蠕变扰动试验,将Burgers体模型与改进的加速蠕变模型元件串联,考虑扰动损伤,联立渗透率−应变关系,建立了一种包含损伤的应力−渗透率模型(蠕变模型),通过拟合数据对比R^(2)均在0.9以上,验证了模型的合理性。 展开更多
关键词 动力灾害 含瓦斯煤岩 渗流性质 扰动损伤 蠕变模型
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岩石非线性黏弹塑性损伤蠕变模型研究
9
作者 陈有亮 肖鹏 +2 位作者 杜曦 王苏然 RAFIG A 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期133-140,共8页
准确描述岩石蠕变行为的各阶段特征对岩石力学与岩体工程的研究具有重要的意义。由于经典元件组合模型不能较好地描述岩石蠕变过程中的非线性特征,基于损伤力学理论及Kachanov蠕变损伤演化规律,通过改进传统的Kelvin模型和村山体模型,... 准确描述岩石蠕变行为的各阶段特征对岩石力学与岩体工程的研究具有重要的意义。由于经典元件组合模型不能较好地描述岩石蠕变过程中的非线性特征,基于损伤力学理论及Kachanov蠕变损伤演化规律,通过改进传统的Kelvin模型和村山体模型,建立起能够描述岩石衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段的非线性函数。将弹性体、线性Kelvin体、非线性Kelvin体、损伤黏弹塑性体进行串联,建立能够同时描述岩石瞬时弹性应变、非线性黏弹性应变、非线性黏塑性应变和黏性应变的非线性黏弹塑性损伤蠕变模型,采用Origin软件的Levenberg-Marquardt算法对模型参数进行了辨识,最后通过用不同应力水平下的砂岩单以及三轴压缩蠕变试验,验证该模型的合理性。结果表明:试验曲线和理论曲线的吻合度较高,所建模型不仅能够准确地描述岩石的瞬时弹性应变阶段、等速蠕变阶段的蠕变曲线特征,而且能够较好地描述衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段蠕变曲线的非线性特征,验证了该模型的合理性与准确性。 展开更多
关键词 岩石力学 损伤 非线性 加速蠕变 黏弹塑性蠕变模型
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考虑裂隙粗糙度的岩体单轴压缩动态损伤模型
10
作者 刘红岩 薛雷 +4 位作者 张光雄 王光兵 王基禹 和铁柱 邹宗山 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第6期42-52,共11页
为了在裂隙岩体动态损伤模型中考虑裂隙粗糙度的影响:首先,基于前人提出的能够同时考虑裂隙几何参数、强度参数及变形参数的岩体宏观损伤变量计算模型,通过引入Barton建立的粗糙裂隙JRC-JCS抗剪强度模型,提出了能够考虑裂隙粗糙度的岩... 为了在裂隙岩体动态损伤模型中考虑裂隙粗糙度的影响:首先,基于前人提出的能够同时考虑裂隙几何参数、强度参数及变形参数的岩体宏观损伤变量计算模型,通过引入Barton建立的粗糙裂隙JRC-JCS抗剪强度模型,提出了能够考虑裂隙粗糙度的岩体宏观损伤变量计算模型;其次,将该计算模型引入到前人提出的考虑宏细观缺陷耦合的非贯通裂隙岩体单轴压缩动态损伤模型中,建立了能够考虑裂隙粗糙度的非贯通裂隙岩体单轴压缩动态损伤模型;最后,通过参数敏感性分析研究了裂隙粗糙度(JRC)、裂隙面基本摩擦角φb、裂隙长度2a对岩体动态力学特性的影响。结果显示,当JRC由0分别增加到10和20时,岩体动态峰值强度由26.42 MPa分别增加到27.28和28.37 MPa;当φb由0°分别增加到15°和30°时,岩体动态峰值强度由26.24 MPa分别增加到27.28和28.80 MPa;当2a由1 cm分别增加到2和3 cm时,岩体动态峰值强度由31.37 MPa分别降低至27.28和23.90 MPa。同时为了更精确地刻画裂隙面粗糙度的影响,将裂隙面分形维数引入到岩体动态损伤模型中,不但提高了模型计算精度,而且拓宽了其应用范围,更便于实际工程应用。 展开更多
关键词 非贯通裂隙岩体 裂隙粗糙度系数 应力强度因子 JRC-JCS抗剪强度模型 单轴压缩动态损伤模型
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面向大角度座椅研发的后倾坐姿乘员损伤仿生模型开发及验证
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作者 李海岩 张胜娇 +4 位作者 王彦鑫 张欣玉 崔世海 贺丽娟 吕文乐 《汽车工程》 北大核心 2025年第8期1588-1595,1626,共9页
智能汽车的快速推广使得零重力座椅有了更多的应用场景,这给后倾坐姿乘员约束系统设计带来全新的挑战。为弥补现今碰撞测试假人对后倾坐姿乘员安全研发的局限性,本研究基于图斯特第五百分位女性(TUST IBMs F05)和第五十百分位男性(TUST ... 智能汽车的快速推广使得零重力座椅有了更多的应用场景,这给后倾坐姿乘员约束系统设计带来全新的挑战。为弥补现今碰撞测试假人对后倾坐姿乘员安全研发的局限性,本研究基于图斯特第五百分位女性(TUST IBMs F05)和第五十百分位男性(TUST IBMs M50)乘员损伤仿生模型,通过姿态调整重建,开发后倾坐姿乘员损伤仿生模型,并通过重构尸体试验验证模型有效性。试验结果表明两种模型位移-时间曲线均落在尸体通道内,该模型在胸腰椎、骨盆几何形态上符合真实的人体结构,其他软组织亦兼具详细、逼真的解剖学结构和网格质量良好的优点,具有较高的生物逼真度。模型可为研究后倾坐姿乘员碰撞损伤机理、制订安全防护策略和相关法规提供可靠的基础数据,也为大倾角汽车座椅开发及安全和舒适性测评提供高效的计算工具。 展开更多
关键词 后倾坐姿乘员 损伤生物力学模型 50th百分位男性 5th百分位女性 大角度座椅
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胶结砂砾石料的动力特性及损伤本构模型
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作者 张涛 任红磊 武颖利 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期116-126,共11页
胶结砂砾石料是一种新型且具有广泛应用前景的筑坝材料,但对胶结砂砾石料的动力特性缺乏足够的了解。开展了胶结砂砾石料的循环三轴动力剪切试验,探究胶结砂砾石料的动力特性,结果表明围压和胶凝掺量均会影响滞回曲线的形态,随围压和胶... 胶结砂砾石料是一种新型且具有广泛应用前景的筑坝材料,但对胶结砂砾石料的动力特性缺乏足够的了解。开展了胶结砂砾石料的循环三轴动力剪切试验,探究胶结砂砾石料的动力特性,结果表明围压和胶凝掺量均会影响滞回曲线的形态,随围压和胶凝掺量的增大,动剪模量增大、阻尼比减小。在广义Kelvin模型上串联损伤元件,构建了动力损伤本构模型,根据能量交互原理定义损伤变量D,并修正动剪模量和阻尼比的理论公式,推导得出损伤本构模型的刚度矩阵,该模型对胶结砂砾石料三轴动力剪切试验具有良好的拟合效果。并以某胶结砂砾石坝为例,讨论了坝体在动力荷载作用下的加速度响应及损伤分布规律。所建立的胶结砂砾石料动力损伤模型简洁实用,参数较少且物理意义明确,可用于胶结砂砾石坝的动力响应研究和震损评估。 展开更多
关键词 胶结砂砾石料 动剪切模量 阻尼比 损伤特性 动力本构模型
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考虑宏观缺陷的混凝土本构模型及含裂缝隧道衬砌动力损伤特性研究
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作者 孙雅珍 王龙岩 +4 位作者 吴昌宇 王金昌 于阳 袁立凡 祝奉斌 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期107-119,共13页
目前对隧道衬砌动力响应的研究多聚焦于完好隧道,较少涉及初始宏观裂缝存在时对隧道衬砌结构弱化作用下的动力响应。为研究含裂缝隧道衬砌动力损伤特性,首先,基于塑性损伤本构,理论推导考虑材料弱化的宏观缺陷-外荷载耦合损伤本构模型;... 目前对隧道衬砌动力响应的研究多聚焦于完好隧道,较少涉及初始宏观裂缝存在时对隧道衬砌结构弱化作用下的动力响应。为研究含裂缝隧道衬砌动力损伤特性,首先,基于塑性损伤本构,理论推导考虑材料弱化的宏观缺陷-外荷载耦合损伤本构模型;其次,将宏观损伤度为0,0.2,0.3和0.4时混凝土试件抗拉强度的计算结果与试验结果进行对比,验证本构模型的合理性;然后,采用地层-结构法对土体-隧道-列车相互作用关系进行模拟,引入无限单元边界吸收模型边界处的应力波;最后,通过在完整衬砌结构上预制深度为3.5,7.0和10.5 cm裂缝,并调整模型中的损伤参数,系统地研究衬砌结构在不同裂缝深度下考虑材料弱化作用的动力损伤特性。结果表明:推导得到的本构模型理论计算结果与试验结果最大误差仅为7.3%,模型合理;在不同裂缝深度下,竖向振动加速度和竖向振动速度均呈现出拱顶>边墙>仰拱的规律,且与行车道距离成正相关;裂缝深度由0 cm增加到10.5 cm,衬砌结构拱顶、边墙和仰拱的竖向振动加速度分别增大8.4%,2.7%和5.3%,竖向振动速度分别增大15.1%,17.1%和16.7%;裂缝深度从0 cm增加到10.5 cm,拱顶、边墙和仰拱的最大主应力峰值分别增加22.3%,15.5%和减小9.12%,拱顶的最大主应力峰值在裂缝深度为3.5 cm时超过了仰拱,说明动应力响应受行车道距离和初始宏观裂缝引起的应力集中共同影响;在3种不同裂缝深度下,考虑材料弱化作用下的衬砌损伤度较不考虑时分别增大0.039,0.130和0.165。 展开更多
关键词 地铁隧道 动力响应 初始裂缝 宏观缺陷-外荷载耦合损伤 本构模型 混凝土材料弱化
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冲击荷载作用下冻融红砂岩动力特性及损伤模型
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作者 于洋 江亲财 +3 位作者 王泽华 卢毓崟 郭啟翔 曾慧明 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2437-2452,共16页
为研究冻融岩石在冲击荷载作用下的动态力学特性和损伤演化特征,以寒区红砂岩为研究对象,开展0、15、30、45、60次冻融循环试验和动态冲击试验,分析了应变率和冻融损伤对红砂岩动态力学特性的影响,在考虑损伤阈值的损伤演化方程基础上,... 为研究冻融岩石在冲击荷载作用下的动态力学特性和损伤演化特征,以寒区红砂岩为研究对象,开展0、15、30、45、60次冻融循环试验和动态冲击试验,分析了应变率和冻融损伤对红砂岩动态力学特性的影响,在考虑损伤阈值的损伤演化方程基础上,基于组合元件模型理论和统计损伤理论构建了冻融红砂岩的损伤黏塑性动态本构模型,并验证了模型的合理性及适用性。结果表明:红砂岩存在冻融循环效应和应变率效应,其动态峰值强度随应变率的增加或冻融循环次数的减少而降低,高应变率对冻融损伤的敏感性越强;引入动态峰值强度损失量γ可以消除冲击荷载作用下的应变率效应,能更直观地反映不同冲击荷载作用下冻融循环对岩石动态峰值强度的影响,冻融45次是损伤阈值点,经过45次之后冻融损伤趋于稳定;冻融与未冻融相比,内部形成了尺度较大的裂纹网络,破坏模式由劈裂向剪切破坏转变,冻融环境下力学特性劣化明显;砂岩的线弹性阶段表现明显在经过冻融循环之后,在D-P破坏准则的基础上,推导出了考虑损伤阈值的损伤演化方程,更具有合理性。基于朱-王-唐本构模型,引入了损伤体构建的黏弹塑性动态本构方程,体现本构模型的全面性;研究建立的动态本构模型很好地反映了红砂岩在受荷变形过程中所表现出的损伤软化、黏弹性和黏塑性等复杂特性,并且也反映出冻融损伤对红砂岩动态力学特性的影响;所得结论可为研究季节性高寒地区岩石的冲击动态破坏提供参考。 展开更多
关键词 冻融循环 动态力学 损伤演化 应变率效应 本构模型
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基于统计损伤修正的冻结砂—黏混合土改进Duncan-Chang模型
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作者 滕振超 李正巍 +7 位作者 刘佳琳 周亚东 李波 刘彦峰 池林林 张圣童 刘博 计静 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期116-124,I0008,共10页
为描述冻结砂—黏混合土的偏应力—应变关系,进行不同含砂量冻结砂—黏混合土的冻土三轴压缩试验。基于改进的Duncan-Chang模型(D-C模型),引入统计损伤理论,拟合三轴压缩试验结果,分别建立以Mises强度准则和应变发展为微元强度变量的统... 为描述冻结砂—黏混合土的偏应力—应变关系,进行不同含砂量冻结砂—黏混合土的冻土三轴压缩试验。基于改进的Duncan-Chang模型(D-C模型),引入统计损伤理论,拟合三轴压缩试验结果,分别建立以Mises强度准则和应变发展为微元强度变量的统计损伤修正模型,对比计算结果与试验数据。结果表明:冻结砂—黏混合土偏应力峰值随含砂量的增加而增加,偏应力—应变曲线由应变硬化型逐渐过渡到应变软化型的临界含砂量为50%。当含砂量介于20%~60%时,基于统计损伤理论的修正改进D-C模型能有效拟合应变硬化型曲线和具有轻微应变软化现象的偏应力—应变曲线。当含砂量为90%时,基于应变发展的统计损伤修正模型的偏应力峰值与试验结果相差3%,具有较强适用性。该结果为不同微元强度变量的统计损伤修正模型提供参考。 展开更多
关键词 冻结砂—黏混合土 三轴压缩试验 改进duncan-chang模型 统计损伤理论 应变软化模型
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基于有效应力正负分解的木材三维弹塑性损伤模型
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作者 王明谦 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期25-32,共8页
准确描述木材的损伤演化过程对于木结构的制造、施工和后期维护具有重要意义。为合理反映木材不同方向损伤的相互影响,根据热力学第二定律建立了的双标量弹塑性损伤模型。采用Hill屈服准则和Voce模型更新木材的有效应力和塑性应变。根... 准确描述木材的损伤演化过程对于木结构的制造、施工和后期维护具有重要意义。为合理反映木材不同方向损伤的相互影响,根据热力学第二定律建立了的双标量弹塑性损伤模型。采用Hill屈服准则和Voce模型更新木材的有效应力和塑性应变。根据有效应力正负分解和损伤能释放率识别受拉和受压不同的损伤起始点。通过2种标量形式的损伤变量分别追踪木材受拉和受压损伤演化过程。通过编写用户自定义子程序UMAT将本构模型嵌入商业有限元软件ABAQUS。根据已有木材单轴和双轴受力试验结果对本构模型进行验证。计算结果表明,弹塑性损伤本构模型能够准确表征木材的非线性受力行为。基于有效应力正负分解和能量释放率的损伤识别方法能够合理表征木材在双轴受拉和双轴受压状态下的强度包络线。 展开更多
关键词 木材 弹塑性损伤模型 有效应力正负分解 热力学
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高强中模型碳纤维树脂基复合材料冲击损伤比较研究
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作者 李珂 巴金石 李伟东 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期736-738,共3页
对国产高强中模型碳纤维环氧、双马树脂基复合材料层合板分别进行了冲击试验和冲击后压缩强度试验,获得了不同冲击能量下的凹坑深度、冲击后压缩强度以及压缩破坏应变等数据。通过对试验结果分析可知:两种复合材料的冲击能量—凹坑深度... 对国产高强中模型碳纤维环氧、双马树脂基复合材料层合板分别进行了冲击试验和冲击后压缩强度试验,获得了不同冲击能量下的凹坑深度、冲击后压缩强度以及压缩破坏应变等数据。通过对试验结果分析可知:两种复合材料的冲击能量—凹坑深度曲线和凹坑深度—剩余压缩强度曲线均存在拐点。冲击能量低于40 J时环氧树脂基复合材料损伤阻抗性能高于双马树脂基复合材料;冲击能量高于40 J时存在相反关系。凹坑深度小于2 mm时,环氧树脂基复合材料损伤容限性能高于双马树脂基复合材料,大于2 mm时两者性能相当。两种复合材料层合板在6.7 J/mm冲击能量下的冲击后压缩强度(CAI)差异较大,在目视勉强可见损伤(BVID)下的CAI差异较小。 展开更多
关键词 高强中模型碳纤维 环氧树脂基复合材料 双马树脂基复合材料 冲击损伤 损伤阻抗
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Lieber-DeCarli酒精性肝损伤小鼠模型的转录组学分析 被引量:2
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作者 阮天音 王四园 +4 位作者 李旭涛 张昊 彭渊 刘成海 陶艳艳 《中国实验动物学报》 北大核心 2025年第2期204-215,共12页
目的 分析Lieber-DeCarli酒精性肝损伤小鼠模型的转录组学特点。方法 雄性C57BL/6J小鼠18只,随机分成酒精饲料组10只和对照组8只。酒精饲料组喂养Lieber-DeCarli酒精饲料,先以10~57.3 mL/L递增量的95%酒精饲料适应性喂养1周,再以57.3 mL... 目的 分析Lieber-DeCarli酒精性肝损伤小鼠模型的转录组学特点。方法 雄性C57BL/6J小鼠18只,随机分成酒精饲料组10只和对照组8只。酒精饲料组喂养Lieber-DeCarli酒精饲料,先以10~57.3 mL/L递增量的95%酒精饲料适应性喂养1周,再以57.3 mL/L 95%酒精饲料喂养2周,共3周;对照组同时喂养对照饲料。处死小鼠留取血清和肝组织,试剂盒检测血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)与肝组织总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、还原型谷胱甘肽(GSH)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、丙二醛(MDA)含量;ELISA法测定小鼠肝组织炎症因子白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和转化生长因子-β1(TGF-β1)水平,并用qRT-PCR验证IL-6、TNF-α、TGF-β1基因表达。苏木素-伊红(HE)、油红O染色观察肝组织病理变化;通过免疫组织化学染色法,使用F4/80抗体检测巨噬细胞的表达变化。RNA-seq分析两组肝组织差异基因并进行GO和KEGG分析,再以qRT-PCR验证差异基因表达。结果 与对照组比较,酒精饲料组小鼠体质量显著下降(P<0.01);血清ALT、AST水平显著升高(P<0.01),肝组织TC、TG、MDA水平显著升高(P<0.05),GSH、T-SOD含量显著下降(P<0.05);组织中炎症因子IL-6,TNF-α与TGF-β1水平上升,以qRT-PCR验证结果相一致(P<0.05)。肝小叶结构破坏,呈现大泡脂肪变性、微泡性脂肪变性及气球样变性;肝组织中脂滴显著增多,巨噬细胞表达增加。以|log2FC|>1且q<0.05为筛选条件,获得2063个差异基因,其中1236个基因上调,827个基因下调。主要在细胞色素P450对外源性物质的代谢、细胞因子与细胞因子受体的相互作用、趋化因子信号通路、类固醇激素生物合成、谷胱甘肽代谢、视黄醇代谢等通路富集(P<0.05)。qRT-PCR验证其中显著上调(Mmp12、Gstm3、Cyp2a22等)与下调(Serpina1e、Acmsd、Mup3d等)的差异基因各10个,与转录组测序结果一致。结论 酒精性肝损伤主要病理机制涉及细胞色素P450对外源性物质的代谢、细胞因子与细胞因子受体的相互作用、趋化因子信号通路、谷胱甘肽代谢、视黄醇代谢等通路。 展开更多
关键词 酒精性肝损伤 Lieber-DeCarli模型 基因表达 转录组学
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急诊病人压力性损伤风险预测模型的构建与验证 被引量:1
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作者 吕虹蕾 岳晨琪 +4 位作者 幺颖 高宁 柴倩文 路明惠 魏力 《护理研究》 北大核心 2025年第2期197-203,共7页
目的:构建急诊病人压力性损伤风险预测列线图模型,并验证该模型的预测效能。方法:采用便利抽样法,选取2022年5月—2023年3月天津市某三级甲等医院收治的312例急诊病人作为研究对象,以7∶3的比例将病人划分为建模组和验证组,建模组218例... 目的:构建急诊病人压力性损伤风险预测列线图模型,并验证该模型的预测效能。方法:采用便利抽样法,选取2022年5月—2023年3月天津市某三级甲等医院收治的312例急诊病人作为研究对象,以7∶3的比例将病人划分为建模组和验证组,建模组218例,验证组94例。通过文献回顾、小组讨论和专家函询形成急诊病人压力性损伤影响因素调查表对病人进行调查,基于影响因素构建预测模型并对其进行验证。结果:312例急诊病人中有28例病人发生压力性损伤,压力性损伤总发生率为8.97%。多因素分析结果显示,血清白蛋白水平、失禁情况、感知能力、移动能力是急诊病人发生压力性损伤的影响因素(P<0.05)。基于影响因素构建预测模型,Hosmer-Lemeshow拟合度检验结果显示,χ^(2)=4.648(P=0.590),建模组受试者工作特征曲线下面积(AUC)为0.946[95%CI(0.914,0.978)],灵敏度为95.5%,特异度为84.7%;验证组AUC为0.905[95%CI(0.728,1.000)],灵敏度为83.3%,特异度为77.0%。结论:急诊病人压力性损伤发生率较高,血清白蛋白水平、失禁情况、感知能力、移动能力对其具有影响,构建的预测模型预测效能良好,适用于急诊病人的压力性损伤个体化风险预测。 展开更多
关键词 急诊 压力性损伤 影响因素 预测模型 列线图 护理
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基于Zhang-Hou损伤计算模型的不同强度混凝土裂缝贯通与损伤演化规律
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作者 张田 侯正猛 +4 位作者 张盛友 方琰藜 陈前均 李晓琴 孙伟 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期124-133,共10页
混凝土裂缝演化规律的研究一直具有挑战性。为分析不同强度混凝土裂缝贯通与损伤演化的内在规律,基于混凝土塑性损伤(concrete damaged plasticity,CDP)模型的理论框架,结合Sidoroff损伤理论,建立Zhang-Hou损伤计算模型。该模型能够定... 混凝土裂缝演化规律的研究一直具有挑战性。为分析不同强度混凝土裂缝贯通与损伤演化的内在规律,基于混凝土塑性损伤(concrete damaged plasticity,CDP)模型的理论框架,结合Sidoroff损伤理论,建立Zhang-Hou损伤计算模型。该模型能够定量描述混凝土的单轴压缩和单轴拉伸损伤行为,有利于深入研究混凝土裂缝扩展及其损伤演化过程。研究发现:不同强度混凝土的单轴压缩和单轴拉伸损伤演化规律基本一致,并且在损伤演化过程中发现了单轴压缩和单轴拉伸损伤交叉点,对应的损伤分别为0.57和0.62。损伤交叉点是损伤演化曲线从快速发展转向缓慢发展的一个临界点。不同强度混凝土在损伤交叉点前后的损伤演化规律一致。在交叉点前,强度越高,对应的损伤越小;交叉点之后则呈现相反的情况。基于以上发现,根据突变性判据的内涵,将发现的损伤交叉点作为混凝土出现裂缝区域性贯通的临界判据,对应的损伤被解释为量化混凝土裂缝区域性贯通的损伤阈值。进一步地,利用已验证的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)有限元模型,对不同加载位移下RC构件的损伤状态和裂缝贯通区域进行系统分析,验证损伤阈值的合理性。所得结论可为基于连续介质力学的混凝土损伤分析和裂缝模拟提供理论依据。 展开更多
关键词 Zhang-Hou损伤计算模型 压缩损伤 拉伸损伤 裂缝贯通 损伤阈值
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