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基于Eshelby张量和Mori-Tanaka等效方法的砂卵石土等效弹性模量研究 被引量:18
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作者 胡敏 徐国元 胡盛斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1437-1442,1448,共7页
砂卵石土是物理力学性质既不同于砂土也不同于完整岩体的离散体,将其简化为砂土为基体,卵石为椭球形夹杂的两相复合材料。在小变形条件下,考虑卵石的含量和分布,采用Eshelby张量和Mori-Tanaka等效方法,运用替换迭代方式,从理论上推导出... 砂卵石土是物理力学性质既不同于砂土也不同于完整岩体的离散体,将其简化为砂土为基体,卵石为椭球形夹杂的两相复合材料。在小变形条件下,考虑卵石的含量和分布,采用Eshelby张量和Mori-Tanaka等效方法,运用替换迭代方式,从理论上推导出等效柔度张量一般性计算方程;重点研究卵石为球形时(椭球的一种特殊情况)砂卵石土等效弹性模量,通过编写程序求得其数值解,并与相关数值试验和理论进行对比。结果表明,此理论计算方法精度较以前的理论计算方法精度有大幅提高,当卵石体积分数小于50%时,理论计算结果与数值试验结果吻合较好,其结果可用于判断砂卵石土宏观力学特性,有利于地下工程应用;当体积分数大于50%时,理论计算结果和数值试验结果有一定误差。 展开更多
关键词 砂卵石土 等效弹性模 自洽理论 eshelby张量 等效应力
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基于Eshelby本征应变自洽法的岩土二元介质本构关系 被引量:1
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作者 杨瑞敏 丁建文 +1 位作者 吉锋 何仁财 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期12-19,共8页
天然沉积土具有结构性,产生结构性的原因在于胶结的不均匀性。在破损力学理论框架下,基于Eshelby本征应变自洽法,考虑胶结元与摩擦元间变形协调性及应力连续性,推导出了岩土二元介质弱形式的弹塑性本构关系,为复杂应力状态下结构性土实... 天然沉积土具有结构性,产生结构性的原因在于胶结的不均匀性。在破损力学理论框架下,基于Eshelby本征应变自洽法,考虑胶结元与摩擦元间变形协调性及应力连续性,推导出了岩土二元介质弱形式的弹塑性本构关系,为复杂应力状态下结构性土实际边值问题的有限元计算提供理论依据。算例计算表明导出的本构关系能够考虑胶结元和摩擦元的力学性质、胶结元的破损规律、受荷历史、加载方式及应力状态对岩土二元介质材料力学性能的影响。 展开更多
关键词 二元介质模型 eshelby张量 本征应变 自洽法 弹塑性本构关系
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层状非均匀材料边裂纹引起的J积分变化量分析 被引量:2
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作者 陈昌荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期875-879,共5页
均匀材料无裂纹时沿封闭路径的J积分为零,层状非均匀材料无裂纹时沿封闭路径的J积分通常不为零且与路径相关。在位移载荷保持不变条件下引入裂纹会使J积分改变,本文分析引入裂纹所导致的远场J积分变化量,即有裂纹时与无裂纹时沿同一远... 均匀材料无裂纹时沿封闭路径的J积分为零,层状非均匀材料无裂纹时沿封闭路径的J积分通常不为零且与路径相关。在位移载荷保持不变条件下引入裂纹会使J积分改变,本文分析引入裂纹所导致的远场J积分变化量,即有裂纹时与无裂纹时沿同一远场路径的J积分之差,其值等于裂尖J积分与界面J积分变化量之和。对于层状非均匀材料,虽然无裂纹时和有裂纹时的远场J积分、界面J积分都与路径相关,但当积分路径远离裂尖后,有裂纹与无裂纹时的远场J积分之差、界面J积分之差与路径无关,引入裂纹所引起的远场J积分变化量等于边界应变能密度释放量沿边界的积分。对于均匀材料半无限大平面的边裂纹,裂纹能量释放率等于无裂纹时应变能密度与8倍裂纹长度的乘积;对于层状材料的边裂纹,裂纹能量释放率等于应变能密度释放量沿边界的积分减去界面J积分变化量。 展开更多
关键词 释放率 J积分 材料非均匀性 界面 eshelby张量
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利用有裂纹与无裂纹J积分之差分析裂纹扩展能量释放率
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作者 陈昌荣 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2018年第10期1172-1179,共8页
用有裂纹与无裂纹时的远场J积分之差分析了无限大平面中心裂纹的能量释放率,材料形式分别为均匀和层状材料,裂纹垂直于拉伸方向,层状材料界面平行于拉伸方向.有裂纹与无裂纹J积分之差表示载荷作用下的无裂纹材料引入裂纹所导致的J积分变... 用有裂纹与无裂纹时的远场J积分之差分析了无限大平面中心裂纹的能量释放率,材料形式分别为均匀和层状材料,裂纹垂直于拉伸方向,层状材料界面平行于拉伸方向.有裂纹与无裂纹J积分之差表示载荷作用下的无裂纹材料引入裂纹所导致的J积分变化.对于均匀材料无限大平面中心裂纹,能量释放率等于对称轴处应变能密度释放量沿对称轴的积分,其值等于无裂纹时的应变能密度乘以一个以裂纹半长为半径的圆周长.对于层状材料无限大平面中心裂纹,能量释放率等于对称轴处应变能密度释放量沿对称轴的积分减去界面J积分的改变量. 展开更多
关键词 释放率 J积分 材料非均匀性 材料界面 eshelby张量
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短纤维复合材料的本征应变边界积分方程计算模型 被引量:4
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作者 马杭 夏利伟 秦庆华 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第6期687-695,共9页
提出了短纤维复合材料的本征应变边界积分方程计算模型,并采用新发展的边界点法进行了求解.模型依据Eshelby等效夹杂物的概念并借助Eshelby张量,采用迭代方法来计算基体中各种性能短纤维的本征应变,其中所需的Eshelby张量不难通过解析... 提出了短纤维复合材料的本征应变边界积分方程计算模型,并采用新发展的边界点法进行了求解.模型依据Eshelby等效夹杂物的概念并借助Eshelby张量,采用迭代方法来计算基体中各种性能短纤维的本征应变,其中所需的Eshelby张量不难通过解析或数值方法获得.由于未知量只出现在边界上,与已有的有限元和边界元模型相比,提出的计算模型可极大地减小异质体问题的求解规模,提高计算效率.通过数值算例计算了代表性体积单元上各种短纤维复合材料的整体弹性性能,验证了计算模型和求解方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 短纤维 等效夹杂物 本征应变 eshelby张量 代表性体积单元 边界积分方程 边界点法
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二维多项式本征应变边界积分方程及其数值验证 被引量:1
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作者 马杭 郭钊 秦庆华 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第5期522-532,共11页
针对弹性介质中的椭圆形异质体,给出了低阶多项式分布的二维本征应变边界积分方程和相应的Eshelby张量的定义.以边界元分域法为参照,利用含有单个异质体的弹性介质对提出的计算模型和算法进行了数值验证.结果表明该算法取得较大的改进,... 针对弹性介质中的椭圆形异质体,给出了低阶多项式分布的二维本征应变边界积分方程和相应的Eshelby张量的定义.以边界元分域法为参照,利用含有单个异质体的弹性介质对提出的计算模型和算法进行了数值验证.结果表明该算法取得较大的改进,其计算效率高于传统的边界元法,计算精度则高于采用常数本征应变的计算模型. 展开更多
关键词 本征应变 eshelby张量 边界积分方程 多项式 异质体
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