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不同含水率玉米秸秆的可断裂柔性纤维模型参数标定 被引量:2
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作者 李艳洁 陈玉滢 +2 位作者 孙雪 林涵 何进 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期43-52,共10页
在国家玉米秸秆机械化粉碎还田大力普及的背景下,针对用于实际田间粉碎的玉米秸秆力学仿真模型简化与参数标定问题,该研究首先基于离散单元法将玉米秸秆简化为节点球连接的多段球柱单元可断裂柔性纤维模型;然后通过三点弯曲试验获得3种... 在国家玉米秸秆机械化粉碎还田大力普及的背景下,针对用于实际田间粉碎的玉米秸秆力学仿真模型简化与参数标定问题,该研究首先基于离散单元法将玉米秸秆简化为节点球连接的多段球柱单元可断裂柔性纤维模型;然后通过三点弯曲试验获得3种不同含水率玉米秸秆的载荷-位移曲线,采用最陡爬坡与Box-Behnken试验设计方法对提出模型的弹性比、塑性比、弯曲限制角和失效比进行标定;最后在2 m×10 m域内建立了由直立根茬与平铺于地表秸秆共同构成的数值模型,进行秸秆粉碎还田仿真,并与田间秸秆粉碎试验进行对比。研究结果发现:标定参数后的模型用于秸秆粉碎仿真的粉碎合格率与实际田间试验结果的误差低于2%,验证了所提方法的可行性以及数值模型的准确性。研究结果表明,通过合理的标定方法,可断裂柔性纤维模型适用于秸秆粉碎的数值仿真计算,可为秸秆粉碎还田机具的关键部件结构优化和最优参数选取提供合理依据。 展开更多
关键词 离散元 秸秆 玉米 参数标定 断裂柔性纤维模型
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基于GZZ准则的岩体三维非局部弹塑性断裂模型 被引量:1
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作者 禹海涛 胡晓锟 +1 位作者 朱合华 张中杰 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期326-334,共9页
深部岩体工程面临复杂的高地应力环境,表现出显著的三维非线性力学行为特征,为考虑中间主应力的影响,近年来广义Zhang‑Zhu(GZZ)准则在深地工程领域得到广泛应用。本文基于GZZ准则,提出了一种表征岩体非线性力学行为的三维非局部弹塑性... 深部岩体工程面临复杂的高地应力环境,表现出显著的三维非线性力学行为特征,为考虑中间主应力的影响,近年来广义Zhang‑Zhu(GZZ)准则在深地工程领域得到广泛应用。本文基于GZZ准则,提出了一种表征岩体非线性力学行为的三维非局部弹塑性断裂模型。首先,在非常规态型近场动力学模型的边界处,引入非局部微分算子,消除了近场动力学模型的表面效应,建立了三维非局部力学模型;其次,基于非局部微分算子构建了非局部-局部的材料对应性关系,提出了基于GZZ准则的非局部混合模型,并给出对应的弹塑性本构方程;最后,提出了基于等效塑性应变的应变强化、应变软化控制方程以及非局部键的断裂准则,以表征岩体从弹塑性变形到断裂的全过程模拟。基于数值算例结果与试验数据的对比分析,验证了所提出模型的准确性,可以实现岩体三维非线性力学行为的连续-非连续数值分析。 展开更多
关键词 岩体 非线性 非局部模型 GZZ强度准则 弹塑性断裂
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基于GISSMO的1500MPa级热成形钢断裂行为分析
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作者 王怀岐 姜子涵 +4 位作者 范吉富 王腾腾 高峰 梁宾 孙岱 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期822-827,共6页
本研究通过试验和仿真研究了PHS1500材料的断裂行为,设计并开展涵盖多种应力状态和不同应变速率下的力学实验,获取了材料的本构及断裂行为数据。根据实验结果标定了Swift、Hollomon-Ludwik、Voce、Hockett-Sherby、Voce++5种单一硬化模... 本研究通过试验和仿真研究了PHS1500材料的断裂行为,设计并开展涵盖多种应力状态和不同应变速率下的力学实验,获取了材料的本构及断裂行为数据。根据实验结果标定了Swift、Hollomon-Ludwik、Voce、Hockett-Sherby、Voce++5种单一硬化模型,以及Hockett-Sherby+Voce++的混合硬化模型。在此基础上,采用Sigmoid函数构建不同应变速率下的硬化曲线,形成覆盖大应变和高应变速率的材料本构关系。进一步建立了GISSMO断裂失效模型,用于精确描述材料在不同应力状态下的断裂失效行为。 展开更多
关键词 热成形钢 混合硬化模型 gissmo断裂模型
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基于内聚力模型的混凝土受拉断裂数值模拟与概率本构模型
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作者 郭文华 冶桐杰 陈定市 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期586-597,共12页
提出一种高效的混凝土多边形随机骨料生成算法,基于内聚力模型研究混凝土的细观断裂行为,并建立混凝土细观受拉概率本构模型。首先,采用Monte Carlo方法建立细观混凝土结构模型,并采用射线法判断多边形之间的干涉关系。其次,编制全局内... 提出一种高效的混凝土多边形随机骨料生成算法,基于内聚力模型研究混凝土的细观断裂行为,并建立混凝土细观受拉概率本构模型。首先,采用Monte Carlo方法建立细观混凝土结构模型,并采用射线法判断多边形之间的干涉关系。其次,编制全局内聚力单元插入程序,基于大量细观混凝土骨料模型的断裂数值模拟探究混凝土细观尺度断裂行为,并对模拟结果进行试验验证。最后,研究骨料体积分数和加载速率对混凝土断裂行为的影响,基于大量试件计算结果建立混凝土细观受拉概率本构模型。研究结果表明:采用射线法可有效提升随机多边形骨料的生成效率和投放体积;建立的混凝土细观概率力学本构模型能够反映骨料随机性导致的混凝土本构曲线变异性;混凝土抗拉强度随着骨料体积分数增加而呈现线性下降,但混凝土弹性模量有所增加;混凝土的抗拉强度随加载速率增加而明显提升。 展开更多
关键词 混凝土 细观层次 随机骨料 内聚力模型 断裂行为
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基于拉伸试验的DF断裂模型参数标定方法研究
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作者 薛河 张嘉庆 +4 位作者 张顺 张雨彪 朱佳珺 王帅 张建龙 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期235-241,共7页
现存DF断裂模型参数标定方法所需的试验数量较多,为减少其参数标定过程中所需的试验数量,提出了一种新的DF断裂模型参数标定方法。该方法选取304不锈钢为试验材料,利用平板拉伸试验结合有限元分析法构建模型,并通过单边缺口平板拉伸试... 现存DF断裂模型参数标定方法所需的试验数量较多,为减少其参数标定过程中所需的试验数量,提出了一种新的DF断裂模型参数标定方法。该方法选取304不锈钢为试验材料,利用平板拉伸试验结合有限元分析法构建模型,并通过单边缺口平板拉伸试验对其准确性进行了验证。利用ABAQUS自开发子程序VUMAT和单元删除技术实现了拉伸试验有限元断裂模拟,并对网格敏感性进行了分析。结果表明,使用新的参数标定方法校准后的DF断裂模型能够准确预测拉伸试样的载荷-位移曲线和断后形貌。有限元断裂模拟网格尺寸应与参数标定所用网格尺寸相同。此方法有助于工程结构断裂分析。 展开更多
关键词 304不锈钢 有限元分析 DF断裂模型 参数标定
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胶东招平断裂带北段金矿体三维模型及空间展布特征 被引量:1
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作者 李宏达 吴志春 +7 位作者 王健策 王永锋 李建峰 马粉玲 李华亮 李斌 祝一丹 袁凌峰 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第5期1165-1179,共15页
胶东半岛作为我国重要的黄金产区,近年来随着勘查深度的持续增加以及对矿床三维地质特征与断裂控矿规律的深入研究,已成功探明多个超大型蚀变岩型金矿床。本次研究基于MaptekVulcan三维地质建模软件,综合运用多源数据融合与地质体轮廓... 胶东半岛作为我国重要的黄金产区,近年来随着勘查深度的持续增加以及对矿床三维地质特征与断裂控矿规律的深入研究,已成功探明多个超大型蚀变岩型金矿床。本次研究基于MaptekVulcan三维地质建模软件,综合运用多源数据融合与地质体轮廓线重构技术,构建了李家庄‒东风‒水旺庄矿区内地层、岩体、断裂、矿体及矿化域等五种实体模型。通过整合地质调查数据并进行实体模型拟合分析,深入探讨金矿化强度与蚀变带厚度、断裂倾角之间的变化关系。研究将金品位值作为随机变量,采用地质统计学方法,结合块体模型进行品位插值,系统揭示了金矿体品位在走向、倾向及高程上的空间分布特征及变化规律。基于模型耦合与地质统计分析,获得以下认识:(1)随着地质勘查的深入,金品位在-1800 m~-800 m标高范围内显著升高,尤其在招平断裂带的分支处及断裂倾角逐渐平缓的区域,矿化强度尤为突出;(2)断裂构造控矿是北段矿化富集的关键因素,招平断裂带分支后的九曲蒋家断裂带,在蚀变带厚度与矿化强度方面均显著优于破头青断裂带;(3)断裂分支区域金品位富集,其成矿关键因素在于应力集中释放促进岩石破裂形成裂隙网脉,构造变动引起的压力变化有助于流体滞留富集,以及特殊构造背景促使断裂带规模扩大并引发金矿化强度的提升。此外,深部钻探与三维地质建模技术的应用,为揭示深部矿体分布规律及指导深部找矿提供科学依据。 展开更多
关键词 招平断裂带北段 三维地质建模 模型耦合 三维品位模型 金矿化特征
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基于GISSMO失效准则的1500 MPa热成形钢断裂失效模型分析 被引量:2
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作者 夏卿 杨云 张永学 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期207-214,共8页
以CR1000/1500HS为研究对象,基于GISSMO断裂失效准则,设计表征不同失效形式的5种测试试样;基于万能拉伸试验机和DIC测试系统,获取不同试样拉伸过程的力-位移曲线和断裂时刻的极限塑性应变;基于LS-DYNA搭建各失效试样的仿真分析模型,提... 以CR1000/1500HS为研究对象,基于GISSMO断裂失效准则,设计表征不同失效形式的5种测试试样;基于万能拉伸试验机和DIC测试系统,获取不同试样拉伸过程的力-位移曲线和断裂时刻的极限塑性应变;基于LS-DYNA搭建各失效试样的仿真分析模型,提取各试样断裂区域的应力三轴度;拟合获得断裂失效曲线和塑性失稳曲线,迭代获取其他模型参数;采用车门防撞梁动态三点弯曲冲击试验和仿真模型对承载特性进行分析;对比GISSMO失效模型、传统应变失效模型与试验测试的力-位移曲线差异,以验证失效模型的准确性。结果表明:Swift和Hockett-Sherby混合硬化模型可准确描述材料的塑性变形行为,关键参数误差小于5%;GISSMO失效模型获得的车门防撞梁承载特性关键参数和承载力-位移曲线与试验测试结果保持一致,误差低于5%;而采用传统应变失效准则获得的结果误差较大,最大位移的误差达到30%;表明基于GISSMO失效准则的材料模型可以准确表征CR1000/1500HS的塑性变形行为及断裂失效行为。 展开更多
关键词 热成形钢 车门防撞梁 断裂失效模型 gissmo断裂失效准则
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再生混凝土模型界面过渡区断裂行为与数值模拟 被引量:1
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作者 武军 丁亚红 +1 位作者 郭猛 郭书奇 《材料导报》 北大核心 2025年第18期138-145,共8页
采用三点弯曲梁法研究了水灰比和碳化骨料对再生混凝土(Recycled aggregate concrete,RAC)模型界面过渡区(Interfacial transition zone,ITZ)棱柱体试件(40 mm×40 mm×160 mm)断裂行为的影响规律;并基于内聚力模型,采用ABAQUS... 采用三点弯曲梁法研究了水灰比和碳化骨料对再生混凝土(Recycled aggregate concrete,RAC)模型界面过渡区(Interfacial transition zone,ITZ)棱柱体试件(40 mm×40 mm×160 mm)断裂行为的影响规律;并基于内聚力模型,采用ABAQUS有限元软件研究了不同裂缝高度和界面强度对其断裂行为的影响规律。结果表明:模型ITZ断裂行为的荷载-位移曲线由上升直线段、上升曲线段、下降曲线段三个部分组成。随水灰比增大(0.40、0.45、0.50),模型ITZ的临界位移和最大荷载逐渐减小,而碳化骨料使得最大荷载分别提高64.40%、37.26%、32.02%。随裂缝高度增加(0、4、8、12、16 mm),荷载-位移曲线的临界位移逐渐增大,最大荷载和失稳韧度逐渐减小,并且这三者相邻裂缝高度间以及相邻界面强度间的变化百分比逐渐减小。随界面强度增大(0.6、1.2、2.8 MPa),这三者的变化趋势与随裂缝高度增大正好相反。本研究可为RAC力学性能与ITZ力学行为的关联机制研究提供参考。 展开更多
关键词 界面过渡区 断裂行为 荷载-位移曲线 失稳韧度 碳化骨料 内聚力模型 ABAQUS
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车身用DC01冷轧低碳钢板室温变形行为及硬化-损伤断裂本构模型
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作者 肖罡 郭鹏程 +1 位作者 项忠珂 杨钦文 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第11期104-113,共10页
为表征车身用DC01冷轧低碳钢板的力学及失效行为,开展了基于DIC的准静态拉伸试验和硬化-损伤断裂本构建模。结果表明:DC01钢的流动应力呈现显著的非线性变化特征,随着真应变的增加,应力首先呈现快速上升趋势,但其增长率随应变的增大逐... 为表征车身用DC01冷轧低碳钢板的力学及失效行为,开展了基于DIC的准静态拉伸试验和硬化-损伤断裂本构建模。结果表明:DC01钢的流动应力呈现显著的非线性变化特征,随着真应变的增加,应力首先呈现快速上升趋势,但其增长率随应变的增大逐渐降低,在真应变ε=0.21时达到峰值应力366.1 MPa,随后进入塑性失稳阶段。其应变硬化行为包括初始快速衰减、中期平缓下降和末期急剧下降3个阶段。基于该变形特性,建立了引入权重系数α的SHS组合硬化本构模型。此外,该钢的失效行为和断裂应变表现出明显的应力状态依赖性。单轴拉伸时呈现典型的颈缩行为,裂纹优先在颈缩区中心萌生并沿双向扩展;R20和R5缺口试样的裂纹均起源于最小截面中心位置;而在0°纯剪和45°拉剪条件下,裂纹萌生位置转移至上边缘中部,展现出完全不同的断裂起始特征。通过系统的有限元分析,提取了裂纹萌生区域多个单元的平均应力三轴度。基于GISSMO损伤模型与MMC断裂准则的耦合方法,建立了DC01钢的损伤本构模型,并采用最小二乘误差(LSE)优化算法进行参数标定。5种不同试样的仿真载荷-位移曲线与试验数据具有良好的一致性,最大相对误差控制在8%以内。 展开更多
关键词 DC01钢 力学响应 损伤模型 断裂准则
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AISI 4340钢靶大塑性模型及断裂起始模型参数研究
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作者 李祥辉 张兴渝 +4 位作者 胡家豪 刘洋 马伯翰 王永刚 蒋招绣 《兵工学报》 北大核心 2025年第1期299-314,共16页
钢靶侵彻是一种典型的大塑性变形过程,靶材本构与损伤模型的构建是实现有限元模拟的重要前提。针对AISI 4340钢进行不同应力状态、应变率的静动态试验以及多层靶的侵彻试验。为实现钢靶侵彻的有限元模拟,引入能描述材料在大塑性应变阶段... 钢靶侵彻是一种典型的大塑性变形过程,靶材本构与损伤模型的构建是实现有限元模拟的重要前提。针对AISI 4340钢进行不同应力状态、应变率的静动态试验以及多层靶的侵彻试验。为实现钢靶侵彻的有限元模拟,引入能描述材料在大塑性应变阶段(即颈缩后)应力-应变响应的Swift-Voce混合塑性模型,以及同时考虑含应力三轴度、Lode角参数、应变率、温度的拓展Hosford-Coulomb断裂起始模型。在模型参数标定中,基于试验数据和有限元模拟进行塑性模型的参数标定;在构建误差函数以及单纯形法的线性规划算法基础上标定断裂起始模型的参数;通过建立准静态拉伸试验、动态拉伸试验和侵彻试验的有限元模型,对塑性和断裂起始模型参数进行反演验证。研究结果表明:AISI 4340钢表现出明显的应变率强化和热软化效应;新构建的本构与损伤模型能够准确预测钢靶材料的变形与断裂行为,且在侵彻试验模拟中与试验结果较为吻合。 展开更多
关键词 钢靶 力学性能 塑性模型 断裂起始模型 有限元模拟 侵彻
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考虑应力状态的Q345E舰船钢本构与断裂模型
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作者 全鑫 邓希旻 +4 位作者 武海军 闫雷 董恒 蒋腾 黄风雷 《兵工学报》 北大核心 2025年第11期270-289,共20页
为表征舰用Q345E钢高速冲击条件下的力学响应,开展准静态拉伸、霍普金森压杆实验,获得Q345E钢材料的静、动态力学特性和广应力三轴度范围内的断裂特性,基于Johnson-Cook(JC)、Cowper-Symonds(CS)模型构建了表征Q345E钢静动态力学行为的J... 为表征舰用Q345E钢高速冲击条件下的力学响应,开展准静态拉伸、霍普金森压杆实验,获得Q345E钢材料的静、动态力学特性和广应力三轴度范围内的断裂特性,基于Johnson-Cook(JC)、Cowper-Symonds(CS)模型构建了表征Q345E钢静动态力学行为的JC-CS本构,结合数值仿真获得了各应力三轴度范围内的失效参数,给出三段式Wierzbicki断裂模型,并采用Abaqus VUMAT子程序验证本构及断裂模型的有效性。研究结果表明,Q345E钢具有明显的应变硬化及应变率效应,在动态加载下两类效应相互耦合,新提出的JC-CS本构模型能够准确表征该材料从准静态到高应变率范围内的率相关应变硬化和应变率效应。Q345E钢的断裂应变与应力三轴度相关,材料的断裂应变在应力三轴度大于-1/3、小于2范围内表现出先下降后上升、最终趋于零的形式,应力三轴度趋于-1/3时断裂应变正无穷大。依据材料实验和高速穿甲实验开展的数值仿真计算发现,仿真预测的断口形貌、靶板破坏模式及多层靶穿甲过程与实验结果高度一致,表明新建立的JC-CS本构及Wierzbicki断裂模型能够反映Q345E钢的力学特性、失效行为及高速冲击下的响应特征。 展开更多
关键词 Q345E舰船钢 静动态力学性能 本构模型 断裂模型 高速穿甲
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考虑断裂损伤的足尺透榫节点抗震性能试验及恢复力模型研究
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作者 白福玉 董飞 +3 位作者 隋䶮 薛建阳 胡成明 吴晨伟 《土木工程学报》 北大核心 2025年第1期22-34,共13页
为研究断裂损伤对古建筑木结构透榫节点抗震性能及恢复力模型的影响,对3个足尺铁杉透榫节点模型进行拟静力试验,通过声发射测试确定节点临界荷载和临界能量释放率,分析节点断裂损伤模式、滞回性能,提出考虑断裂损伤效应的节点恢复力模... 为研究断裂损伤对古建筑木结构透榫节点抗震性能及恢复力模型的影响,对3个足尺铁杉透榫节点模型进行拟静力试验,通过声发射测试确定节点临界荷载和临界能量释放率,分析节点断裂损伤模式、滞回性能,提出考虑断裂损伤效应的节点恢复力模型。结果表明:往复荷载下透榫节点破坏为变截面与榫颈局部断裂,变截面局部为RL、LT及RT型断裂,榫颈局部为LT与RT型断裂。负向加载松动程度对节点能量释放率影响较大,负向最大能量释放率相差217.48kN/mm。拔榫量随松动程度增加而降低,正向加载拔榫量最多降低33.72%,负向加载拔榫量最多降低35.53%。变截面裂纹贯通前,随着节点松动增加,正负向加载初始滑移增大,弹性刚度减小,屈服刚度变化不大;榫颈截面开裂后,随着节点松动增加,正向加载刚度减小,负向加载刚度变化不大。 展开更多
关键词 古建筑木结构 足尺透榫节点 声发射 断裂损伤 抗震性能 恢复力模型
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基于时序控制断裂爆破的多孔模型试验研究
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作者 唐明酉 祝云峰 +3 位作者 吴松 王远宏 黄俊红 李新平 《爆破》 北大核心 2025年第3期37-45,共9页
近年来时序控制断裂爆破技术在部分矿山工程和水利设施的建造过程中得到了广泛的应用,为探究时序控制断裂爆破技术对岩体中裂纹扩展机理的影响,采用强度等级为C50的混凝土材料分别浇筑了3孔,5孔和9孔的试验模型,用雷管代替炸药进行岩体... 近年来时序控制断裂爆破技术在部分矿山工程和水利设施的建造过程中得到了广泛的应用,为探究时序控制断裂爆破技术对岩体中裂纹扩展机理的影响,采用强度等级为C50的混凝土材料分别浇筑了3孔,5孔和9孔的试验模型,用雷管代替炸药进行岩体模型多孔爆破试验,测试爆生裂纹扩展路径和成缝效果。使用LS-DYNA软件对不同工况下的岩体模型爆破过程进行模拟,选用RHT本构模型表征岩石动态破坏行为,并采用流固耦合算法模拟爆炸应力波与岩体的相互作用,同时以炮孔之间的间距和各个炮孔的起爆时间为控制变量,通过改变这些变量来建造不同的数值模型,并使用后处理软件提取数值模拟结果。最后与模型试验结果进行对比分析,探讨岩体中爆生裂纹扩展规律。结果表明:时序控制断裂爆破技术在促进岩体中裂纹沿预定方向扩展有一定的引导作用,先后爆孔起爆时序与先后爆孔之间的间距均会影响裂纹成型效果,且炮孔数量越多越明显;合理设计起爆时序与孔间距可显著提升炸药能量利用率,降低围岩损伤,为复杂地质条件下的精准爆破施工提供理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 时序控制断裂爆破 多孔模型 数值模拟 裂纹扩展
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三维应力状态下LYP225钢的循环本构模型及断裂准则研究
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作者 王苑佐 刘笛 +1 位作者 黎燕文 杜修力 《土木工程学报》 北大核心 2025年第4期1-10,共10页
为研究三维应力状态下低屈服点钢(LYP225)的力学行为和失效准则,设计光滑圆棒试件、圆周槽口试件、双边圆周槽口平板试件和四边圆周槽口平板试件,分别开展单调拉伸和超低周滞回试验(滞回圈数<100)。基于单调拉伸试验结果,确定LYP225... 为研究三维应力状态下低屈服点钢(LYP225)的力学行为和失效准则,设计光滑圆棒试件、圆周槽口试件、双边圆周槽口平板试件和四边圆周槽口平板试件,分别开展单调拉伸和超低周滞回试验(滞回圈数<100)。基于单调拉伸试验结果,确定LYP225钢在三维应力状态下的单调力学性能和断裂延性,研究应力三轴度和Lode角对LYP225钢断裂延性的影响。基于滞回试验结果,研究在循环加载和三维应力状态下LYP225钢的力学性能和超低周断裂延性。LYP225钢在循环加载下呈现出等向强化和随动强化,利用粒子群优化算法标定LYP225钢的非线性混合强化本构模型参数。提出同时考虑延性损伤累积和延性损伤阈值衰减的断裂准则,并验证其应用于LYP225钢在单调和循环荷载作用下断裂预测的有效性。 展开更多
关键词 低屈服点钢 本构模型 断裂准则 三维应力
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基于三维地震探测的焦家断裂带深部结构特征及其控矿模型的建立
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作者 闫春明 周晓萍 +6 位作者 刘向东 胡秉谦 张亮亮 黄天梁 姜帆 胡兆君 王斌 《地质通报》 北大核心 2025年第9期1673-1680,共8页
【研究目的】焦家断裂带是胶西北地区最重要的金矿成矿带之一,带内及其分支断裂内共查明金矿床20余处,探获金矿资源储量超过1000 t。金矿体主要赋存于断裂带倾角变化的转折端,构成“阶梯式”成矿模式。随着找矿深度的增加,常规物探方法... 【研究目的】焦家断裂带是胶西北地区最重要的金矿成矿带之一,带内及其分支断裂内共查明金矿床20余处,探获金矿资源储量超过1000 t。金矿体主要赋存于断裂带倾角变化的转折端,构成“阶梯式”成矿模式。随着找矿深度的增加,常规物探方法的勘探分辨率已不能满足“第三成矿台阶”的探测定位需求。【研究方法】采用高信噪比、高分辨率、超深探测能力的三维地震探测方法尝试探索查明焦家断裂带深部结构特征。结合区内以往的地质、测井资料,构建地质模型。【研究结果】通过正演模拟分析,判断地震剖面上断裂带同相轴绕射、错断、横向连续性变差特征与矿体赋存及断裂带产状变化相关。采用叠前去噪、静校正、速度分析、叠后偏移等关键技术,得到了具有较高信噪比、波组特征明显、断点清楚且构造形态可靠的地震剖面。利.用“地质戴帽”技术对地震-地质关系进行层位标定;对地震反射波进行识别,明确了断面反射波和岩体内部似层状反射波区别。根据三维地震解译成果结合已有钻孔,构建了断裂控矿三维模型。【结论】查明了焦家断裂带深部断裂产状特征呈陡、缓交替变化,且成矿期后断裂对其影响较小,确定了三维地震方法在地质构造解译研究中的作用。 展开更多
关键词 焦家断裂 三维地震探测 深部断裂结构特征 断裂控矿三维模型
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功能梯度材料疲劳断裂的相场模型研究
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作者 陈荣富 邵玉龙 任占威 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第7期893-903,共11页
功能梯度材料参数的复杂性导致该材料具有复杂的应力场,给其疲劳断裂的数值分析带来了一定的困难.相场模型不需要额外的断裂准则即能模拟复杂的断裂问题(如裂纹扩展等),该文通过在相场模型中引入疲劳函数对其断裂能进行退化,将功能梯度... 功能梯度材料参数的复杂性导致该材料具有复杂的应力场,给其疲劳断裂的数值分析带来了一定的困难.相场模型不需要额外的断裂准则即能模拟复杂的断裂问题(如裂纹扩展等),该文通过在相场模型中引入疲劳函数对其断裂能进行退化,将功能梯度材料的混合相场模型拓展至疲劳断裂问题,发展了功能梯度材料的疲劳断裂相场模型,并分析了其裂纹扩展驱动力.揭示了相场模型下,功能梯度材料的疲劳裂纹扩展受控于应变能历程、临界能量释放率和疲劳退化函数的机制,为其结构设计提供了一定的指导意义. 展开更多
关键词 功能梯度材料 相场模型 疲劳 断裂
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301-HT不锈钢断裂模拟及尺寸修正模型
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作者 卢翀 卫亮 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期72-79,共8页
301-HT冷轧奥氏体不锈钢板材是生产地铁车辆的主要材料,对其断裂失效进行准确模拟成为研究地铁车辆碰撞断裂性能的基础。以1 mm厚的301-HT不锈钢板材作为研究对象,设计不同角度缺口试样,并开展断裂试验;结合有限元仿真,获得材料在不同... 301-HT冷轧奥氏体不锈钢板材是生产地铁车辆的主要材料,对其断裂失效进行准确模拟成为研究地铁车辆碰撞断裂性能的基础。以1 mm厚的301-HT不锈钢板材作为研究对象,设计不同角度缺口试样,并开展断裂试验;结合有限元仿真,获得材料在不同应力状态下的失稳应变、断裂应变及应力三轴度;采用基于应力状态增量的损伤断裂模型,对材料的损伤断裂过程进行模拟,并基于试验数据引入断裂应变单元尺寸修正系数,建立301-HT不锈钢的初始损伤断裂修正模型;采用不同尺寸单元的修正模型,模拟301-HT不锈钢断裂前的塑性应变分布。结果表明:301-HT不锈钢板材在应力三轴度(0~0.55)区间内的初始损伤应变和断裂应变均呈单调下降趋势;由于断裂前颈缩导致的应力集中现象,断裂塑性应变随着测量尺寸的减小而增大;基于应力状态增量的损伤断裂模型能够精确地使用壳单元,模拟301-HT不锈钢板材从失稳缩颈到完全断裂的渐进过程。 展开更多
关键词 301-HT不锈钢 断裂模型 有限元 应力状态增量 尺寸修正
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基于内聚力模型的再生沥青混合料低温断裂性能研究 被引量:9
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作者 吴昊 宋卫民 邓子成 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期473-484,共12页
内聚力模型(CZM)在沥青混凝土开裂研究中得到了广泛应用,但采用内聚力模型对再生沥青混凝土断裂的研究还很少。本文采用随机算法和坐标控制法建立包含旧集料和新集料的再生沥青混合料半圆弯拉模型,将模型分为集料同分布模型和集料随机... 内聚力模型(CZM)在沥青混凝土开裂研究中得到了广泛应用,但采用内聚力模型对再生沥青混凝土断裂的研究还很少。本文采用随机算法和坐标控制法建立包含旧集料和新集料的再生沥青混合料半圆弯拉模型,将模型分为集料同分布模型和集料随机分布模型两类。研究-10℃时不同RAP掺量(0、25%、50%、75%、100%,质量分数)对再生沥青混合料SCB试件应力强度因子K_(IC)、断裂能G_(F)和抗裂指数I_(CR)的影响。研究结果表明:无RAP掺入的SCB试件具有较好的断裂性能;随着RAP掺量增大,应力强度因子K_(IC)、断裂能G_(F)和抗裂指数I_(CR)均减小,表明RAP的掺入会削弱沥青混合料的低温断裂性能;采用有限元模型得到的断裂参数与室内试验结果一致;相比于集料同分布模型,集料随机分布模型各评价指标的变异性系数整体更大,表明集料分布状态对开裂结果有一定影响;当计算样本足够多时,这两类模型获得的抗裂参数变化规律一致,可有效评价再生沥青混合料断裂性能。 展开更多
关键词 再生沥青混合料 应力强度因子 断裂 抗裂指数 内聚力模型
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高地下水水位冻土区梯形渠道衬砌冻胀破坏断裂力学模型
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作者 吴浪 肖旻 +3 位作者 席琛 崔浩 杨晓松 葛建锐 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期148-154,163,共8页
冻胀荷载作用下初始裂纹的形成、扩展导致衬砌结构的断裂是寒区衬砌渠道冻害的主要原因之一。在已有研究基础上,综合考虑地下水水位影响的梯形渠道冻胀力学分析方法及线弹性断裂力学理论,提出高地下水水位梯形渠道冻胀断裂力学分析框架... 冻胀荷载作用下初始裂纹的形成、扩展导致衬砌结构的断裂是寒区衬砌渠道冻害的主要原因之一。在已有研究基础上,综合考虑地下水水位影响的梯形渠道冻胀力学分析方法及线弹性断裂力学理论,提出高地下水水位梯形渠道冻胀断裂力学分析框架。该模型将衬砌结构表面初始裂纹的失稳扩展及开裂破坏简化为Ⅰ型断裂力学问题,并提出应力强度因子与危险截面位置的计算方法。以塔里木灌区某梯形渠道为原型分析地下水埋深w对衬砌各截面应力强度因子K_(FⅠ)(x)及合理板厚d r的影响规律。结果表明:地下水补给条件对K_(FⅠ)(x)的大小影响显著;当w减小时,K_(FⅠ)(x)呈非线性增大,此时渠道冻害风险也增大,与事实相符。地下水埋深越浅,保证结构安全所需衬砌板的合理厚度d r越大;当地下水埋深为3.0 m时,建议使用的合理板厚为9.0 cm。研究结果可为寒区渠道的抗冻胀设计提供科学依据。 展开更多
关键词 梯形渠道 冻土 冻胀 断裂力学模型 高地下水位 非线性分布
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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
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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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