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用ANSYS Solid 65单元分析混凝土组合构件复杂应力 被引量：247
1
作者 陆新征 江见鲸 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2003年第6期22-24,共3页
在有限元软件ANSYS中为混凝土材料专门定义了一种单元 :Solid 65。它预先定义好混凝土的破坏准则 ,可以模拟混凝土材料特有的开裂、压碎等力学现象。通过 4个科研项目实例 ,介绍了Solid 65单元在框架、叠合梁、约束混凝土柱、组合结构... 在有限元软件ANSYS中为混凝土材料专门定义了一种单元 :Solid 65。它预先定义好混凝土的破坏准则 ,可以模拟混凝土材料特有的开裂、压碎等力学现象。通过 4个科研项目实例 ,介绍了Solid 65单元在框架、叠合梁、约束混凝土柱、组合结构节点等问题中的应用。讨论了Solid 65单元和钢筋、型钢、钢管、碳纤维等不同材料组合工作时建模方法及相互连接的处理。并对一些常见错误进行归类分析 ,提出了解决方法。 展开更多
关键词 混凝土 组合构件 有限元 ANSYS 非线性 本构模型 钢筋模型
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敏感环境下基坑数值分析中土体本构模型的选择 被引量：329
2
作者 徐中华 王卫东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期258-264,326,共8页
数值分析已成为敏感环境下基坑工程分析的最重要手段,其关键是选择合适的土体本构模型和计算参数。在分析了岩土数值分析中常用土体本构模型特点的基础上,通过算例较系统地对比了各类模型在基坑开挖数值分析中的适用性。敏感环境下的基... 数值分析已成为敏感环境下基坑工程分析的最重要手段,其关键是选择合适的土体本构模型和计算参数。在分析了岩土数值分析中常用土体本构模型特点的基础上,通过算例较系统地对比了各类模型在基坑开挖数值分析中的适用性。敏感环境下的基坑工程需重点关注墙后土体的变形,从满足工程需要和方便实用的角度出发,建议采用能考虑黏土的塑性和应变硬化特征、能区分加荷和卸荷且刚度依赖于应力水平的硬化类弹塑性模型,如MCC模型和HS模型进行分析。具体工程实例的分析,表明了硬化类弹塑性模型在敏感环境下基坑开挖数值分析中的适用性。 展开更多
关键词 基坑 敏感环境 数值分析 本构模型
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ABAQUS中混凝土本构模型用于模拟结构静力行为的比较研究 被引量：302
3
作者 聂建国 王宇航 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期59-67,82,共10页
对大型通用有限元程序ABAQUS中的混凝土弥散开裂模型和塑性损伤模型进行了详细的介绍,包括单轴应力-应变关系、裂缝模型、屈服准则、流动法则和滞回规则等。然后对混凝土本构模型中影响结构构件静力行为的关键因素进行了详细的对比分析... 对大型通用有限元程序ABAQUS中的混凝土弥散开裂模型和塑性损伤模型进行了详细的介绍,包括单轴应力-应变关系、裂缝模型、屈服准则、流动法则和滞回规则等。然后对混凝土本构模型中影响结构构件静力行为的关键因素进行了详细的对比分析,并结合采用不同混凝土模型对钢筋混凝土构件和钢-混凝土组合结构构件的受力行为的模拟结果,指出了分析实际结构构件时不同混凝土材料本构模型的适用情况,可供研究设计参考。 展开更多
关键词 混凝土 本构模型 ABAQUS 滞回规则 损伤
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橡胶材料的超弹性本构模型 被引量：148
4
作者 李晓芳 杨晓翔 《弹性体》 CAS 2005年第1期50-58,共9页
首先对橡胶材料的超弹性理论进行了简单的总结,然后从分子统计热力学和连续介质力学两方面综述了国内外一些经典的有代表性的橡胶材料不可压缩本构模型,同时还介绍了这些本构模型的适用范围和应用局限性,阐述了橡胶材料可压缩性对本构... 首先对橡胶材料的超弹性理论进行了简单的总结,然后从分子统计热力学和连续介质力学两方面综述了国内外一些经典的有代表性的橡胶材料不可压缩本构模型,同时还介绍了这些本构模型的适用范围和应用局限性,阐述了橡胶材料可压缩性对本构模型的影响。 展开更多
关键词 统计热力学 连续介质力学 不可压缩 可压缩性 分子 超弹性 代表性 橡胶材料 国内外
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堆石坝流变变形的反馈分析 被引量：121
5
作者 沈珠江 赵魁芝 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期1-6,共6页
本中建议了一个比较简单实用的３参数模型，并通过４座已建坝的反馈分析确定了从软岩到砂卵石４种不同质地堆石料的流变参数，今后新建类似堆石坝时可以参考此值进行设计计算．
关键词 堆石坝 流变 本构模型 反馈分析
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关于破坏准则和屈服函数的总结 被引量：84
6
作者 沈珠江 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期1-8,共8页
本文对３０多年来建议过的有关π平面和子午面的各种破坏准则和屈服函数的表达式进行分类和归纳，并认为继续进行这类问题的研究已经没有必要。
关键词 破坏准则 屈服函数 本构模型 岩土
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岩土破损力学:理想脆弹塑性模型 被引量：110
7
作者 沈珠江 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期253-257,共5页
岩土破损力学把结构性岩土材料抽象成由胶结强的胶结块和无胶结的软弱带组成的二元结构体 ,变形过程中胶结块逐步破损并向软弱带转化。从不均质材料的均匀化理论出发推导了破损参数的演化规律 。
关键词 岩土材料 破损力学 本构模型 不均匀介质
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软土工程中的非线性流变分析 被引量：82
8
作者 郑榕明 陆浩亮 孙钧 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期1-13,共13页
根据岩土材料的室内蠕变试验结果，提出了一种理论模型和用于数值分析的计算公式，并对上海地铁一深基坑开挖工程进行有限元分析。
关键词 非线性流变 有限元地 软土地基 力学性质试验
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混凝土弹塑性损伤本构模型研究 Ⅰ:基本公式 被引量：101
9
作者 李杰 吴建营 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期14-20,共7页
从分析混凝土材料的基本损伤机制出发,本文采用受拉损伤变量和受剪损伤变量反映微观损伤对混凝土材料宏观力学性能劣化的影响,建议了一类基于能量的弹塑性损伤本构模型。该模型基于有效应力张量分解定义材料的弹性Helmholtz自由能,并根... 从分析混凝土材料的基本损伤机制出发,本文采用受拉损伤变量和受剪损伤变量反映微观损伤对混凝土材料宏观力学性能劣化的影响,建议了一类基于能量的弹塑性损伤本构模型。该模型基于有效应力张量分解定义材料的弹性Helmholtz自由能,并根据有效应力空间塑性力学确定了塑性变形的演化法则和塑性Helmholtz自由能。由此给出了材料的总Helmholtz自由能和弹塑性损伤能释放率,建立了符合热动力学基本原理的损伤准则,并根据正交法则得到了损伤变量的演化法则。对Kupfer双轴试验的数值模拟结果初步说明了模型的有效性。文中涉及到的数值算法及进一步的试验验证将在本文第Ⅱ部分给出。 展开更多
关键词 混凝土 损伤力学 损伤变量 本构模型
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现代土力学研究的新视野——宏微观土力学 被引量：111
10
作者 蒋明镜 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期195-254,共60页
随着岩土工程领域的不断拓展,特别是在深地、深海、深空工程("三深工程")方面需要面对更多复杂的岩土材料和环境条件。基于连续介质和唯象的常规土力学理论与方法在描述岩土材料的非连续性、大变形和破坏等复杂特性以及复杂... 随着岩土工程领域的不断拓展,特别是在深地、深海、深空工程("三深工程")方面需要面对更多复杂的岩土材料和环境条件。基于连续介质和唯象的常规土力学理论与方法在描述岩土材料的非连续性、大变形和破坏等复杂特性以及复杂环境影响上有许多缺陷。宏微观土力学力图从本质上探求岩土材料复杂宏观特性的微细观机理,建立其多尺度分析理论与方法,解决岩土力学与工程中的疑难与关键问题,从而帮助提高工程设计水平。本文回顾了宏微观土力学近40 a的发展历程,从宏微观土力学的研究方法、理论和应用等方面综述了国内外学者的主要研究成果,包括典型土体的微观特性、微观本构理论、宏微观关联、基于微观机制的宏观本构理论等。研究土体包括陆地上黏土、结构性砂土、黄土、深海能源土和太空土(月壤)。重点阐述了宏微观土力学的重要研究手段之一的离散单元法在模拟陆、海、空疑难岩土力学与工程中的应用与拓展,探讨了宏微观土力学研究所面临的各种挑战和重大机遇。通过系统介绍上述研究成果,勾勒了宏微观土力学的基本框架,以期推动该研究方向的加速发展。 展开更多
关键词 宏微观土力学 微观试验 离散单元法 宏微观关联 本构模型 疑难土 三深工程
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基坑开挖数值模拟中土体本构模型的选取 被引量：101
11
作者 宋广 宋二祥 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期86-94,共9页
基坑开挖数值分析中的一个关键问题是选取一个合适的土体本构模型。该文通过对基坑开挖过程中土体的主要应力变化路径进行分析,指出开挖条件下的土体本构模型应能合理考虑土体变形特性的应力路径相关性和压硬性。在介绍与分析几种常用... 基坑开挖数值分析中的一个关键问题是选取一个合适的土体本构模型。该文通过对基坑开挖过程中土体的主要应力变化路径进行分析,指出开挖条件下的土体本构模型应能合理考虑土体变形特性的应力路径相关性和压硬性。在介绍与分析几种常用土体本构模型特点的基础之上,通过模拟应力路径三轴试验、基坑工程算例与工程实例的对比分析,探讨了常见土体本构模型的适用性。分析表明,Hardening Soil Model采用了不同的加荷与卸荷模量,能够反映土体应力路径的影响,且考虑了土体模量的应力水平相关性,能预测得到较合理的坑壁侧移、地表沉降以及支护结构的内力,因而建议采用Hardening Soil Model进行基坑开挖数值模拟分析。 展开更多
关键词 基坑开挖 应力路径 压硬性 本构模型 数值模拟
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单轴压缩下岩石损伤统计本构模型与试验研究 被引量：87
12
作者 杨圣奇 徐卫亚 +1 位作者 韦立德 苏承东 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期200-203,共4页
基于岩石应变强度理论和岩石强度的随机统计分布假设,采用损伤力学理论,建立了能够反映残余强度的单轴压缩下岩石损伤统计本构模型.利用伺服试验机对大理岩进行了单轴压缩试验,基于试验结果确定出损伤统计本构模型参数,理论结果和试验... 基于岩石应变强度理论和岩石强度的随机统计分布假设,采用损伤力学理论,建立了能够反映残余强度的单轴压缩下岩石损伤统计本构模型.利用伺服试验机对大理岩进行了单轴压缩试验,基于试验结果确定出损伤统计本构模型参数,理论结果和试验结果吻合较好. 展开更多
关键词 岩石损伤 本构模型 单轴压缩试验 残余强度 损伤力学
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土的基本特性、本构关系及数值模拟研究综述 被引量：90
13
作者 姚仰平 张丙印 朱俊高 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期127-150,共24页
按照对土的力学行为影响的程度,将土的基本特性分为三类:基本特性、亚基本特性与关联基本特性。基本特性包括三种:压硬性、剪胀性与摩擦性,它们是土区别于其他材料的最根本特性。亚基本特性包括应力历史依存性、应力路径依存性、软化特... 按照对土的力学行为影响的程度,将土的基本特性分为三类:基本特性、亚基本特性与关联基本特性。基本特性包括三种:压硬性、剪胀性与摩擦性,它们是土区别于其他材料的最根本特性。亚基本特性包括应力历史依存性、应力路径依存性、软化特性、各向异性、结构性、蠕变特性、颗粒破碎特性以及温度特性等等,它们通过影响三种基本特性的发展演化规律而间接影响土的应力应变关系。关联基本特性包括屈服特性、正交流动性、相关联性、共轴特性以及临界状态特性等等,它们是考虑建立土的弹塑性本构模型过程中需要关注的基本概念或基本假定。在详细论述土的基本特性及其相互关系后,又通过对非线性弹性的Duncan-Chang模型、弹塑性的Cam-clay模型及其系列UH模型、Asaoka模型、Li-Dafalias模型、Yin-Graham EVP模型以及大陆学者的诸多模型进行深入剖析,具体阐述怎样对土的基本特性进行抽象概括建立本构模型、各本构模型能分别反映哪些特性以及是通过怎样的途径实现对土的基本特性的反映。随后,又探讨了将本构模型应用于数值模拟中的诸多思考以及土工计算方面的个人体会。分别讨论了土工数值模拟的精度以及影响因素,数值模拟中本构模型的选取及参数的获得,变形计算分析中土体初始状态的考虑方法,土体破坏过程模拟分析中对应变局部化的处理,以及在土与结构的接触特性分析中解决二者位移不连续问题的建议。 展开更多
关键词 土 基本特性 本构关系 数值模拟
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基于修正Mohr-Coulomb准则的弹塑性本构模型及其数值实施 被引量：82
14
作者 贾善坡 陈卫忠 +1 位作者 杨建平 陈培帅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期2051-2058,共8页
针对Mohr-Coulomb准则高估岩土体抗拉性能的局限性,建立考虑最大拉应力准则的修正Mohr-Coulomb模型;系统地论述隐式本构积分算法的主要内容,推导相应的一致性刚度矩阵。以ABAQUS软件为平台,采用向后欧拉隐式应力积分算法编制了UMAT本构... 针对Mohr-Coulomb准则高估岩土体抗拉性能的局限性,建立考虑最大拉应力准则的修正Mohr-Coulomb模型;系统地论述隐式本构积分算法的主要内容,推导相应的一致性刚度矩阵。以ABAQUS软件为平台,采用向后欧拉隐式应力积分算法编制了UMAT本构程序,对单轴拉伸试验和三轴压缩试验进行数值模拟,对比分析ABAQUS自带模型和自编模型的优劣,结果表明编写的修正Mohr-Coulomb模型能够有效地反映岩土介质的抗拉性能,弥补了ABAQUS自带模型的不足。 展开更多
关键词 修正Mohr-Coulomb准则 本构模型 应力积分算法 UMAT
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单轴受压状态下钢纤维混凝土损伤本构模型研究 被引量：71
15
作者 王春来 徐必根 +1 位作者 李庶林 唐海燕 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期151-154,共4页
针对钢纤维混凝土在单调载荷条件下损伤行为的复杂性,根据Weibull统计分布理论和等效应变假定原理,得出了钢纤维混凝土损伤本构模型,基于试验数据,确定了模型参数。分析计算结果显示,该模型可以有效地描述单轴受压状态下钢纤维混凝土的... 针对钢纤维混凝土在单调载荷条件下损伤行为的复杂性,根据Weibull统计分布理论和等效应变假定原理,得出了钢纤维混凝土损伤本构模型,基于试验数据,确定了模型参数。分析计算结果显示,该模型可以有效地描述单轴受压状态下钢纤维混凝土的损伤过程。 展开更多
关键词 单轴 钢纤维混凝土 损伤 损伤变量 本构模型
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岩石损伤软化统计本构模型参数的确定方法 被引量：72
16
作者 杨明辉 赵明华 曹文贵 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期345-349,共5页
本文探讨了岩石损伤软化统计本构模型参数与岩石软化变形破裂过程的应力应变全曲线的特征参量的理论关系,建立了本构模型参数新的确定方法。该方法通过常规试验所得到的峰值点的应力应变值即能确定整个本构模型的其它参数,再将峰值点的... 本文探讨了岩石损伤软化统计本构模型参数与岩石软化变形破裂过程的应力应变全曲线的特征参量的理论关系,建立了本构模型参数新的确定方法。该方法通过常规试验所得到的峰值点的应力应变值即能确定整个本构模型的其它参数,再将峰值点的应力应变值与围压的关系进行拟合,即能将该模型推广成任意围压下的岩石损伤软化统计本构模型。试验表明,本文模型曲线能较好地反映岩石破裂的全过程。 展开更多
关键词 统计损伤理论 本构模型 岩石软化 特征参量
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考虑损伤阀值影响的岩石损伤统计软化本构模型及其参数确定方法 被引量：72
17
作者 曹文贵 赵衡 +1 位作者 张玲 张永杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1148-1154,共7页
在基于Lemaitre应变等价性理论的岩石损伤模型基础上,首先探讨岩石应变软化变形过程中损伤变量或损伤因子的变化规律,并结合岩石应变软化变形全过程特征及其损伤机制的研究,探讨建立岩石损伤演化模型时考虑损伤阀值影响的必要性;其次,... 在基于Lemaitre应变等价性理论的岩石损伤模型基础上,首先探讨岩石应变软化变形过程中损伤变量或损伤因子的变化规律,并结合岩石应变软化变形全过程特征及其损伤机制的研究,探讨建立岩石损伤演化模型时考虑损伤阀值影响的必要性;其次,在对现有岩石微元强度度量方法研究的基础上,提出可考虑损伤阀值影响的新型岩石微元强度度量方法,并引进统计损伤理论,建立可考虑损伤阀值影响的岩石统计损伤演化模型,该模型不仅能反映损伤阀值的影响,而且能反映岩石损伤程度受应力状态影响和岩石损伤在不同应力状态下损伤起始点不同的特性;再次,在此基础上,建立能充分模拟岩石应变软化变形全过程的损伤统计本构模型,并提出其参数确定方法,该模型不仅能充分反映岩石在低应力水平或变形较小时的线弹性变形特性,而且模型参数物理意义明确,适用于复杂应力状态情况;最后,通过工程实例分析,验证了该模型的合理性。 展开更多
关键词 岩石力学 损伤阀值 应变软化 本构模型 微元强度 统计损伤理论
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变模量弹塑性强度折减法及其在边坡稳定分析中的应用 被引量：73
18
作者 杨光华 张玉成 张有祥 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1506-1512,共7页
目前用于边坡稳定性分析的数值方法中的强度折减法通常是仅对强度参数进行折减,且采用的是理想弹塑性模型。该方法主要用于求解边坡的安全系数,由于其在弹性阶段是按线弹性且对弹性模量不折减,故未能充分考虑屈服前岩土体的非线性,采用... 目前用于边坡稳定性分析的数值方法中的强度折减法通常是仅对强度参数进行折减,且采用的是理想弹塑性模型。该方法主要用于求解边坡的安全系数,由于其在弹性阶段是按线弹性且对弹性模量不折减,故未能充分考虑屈服前岩土体的非线性,采用这种理想弹塑性模型的强度折减法计算所的变形偏小。基于Duncan-Chang非线性本构模型,提出在弹性阶段对弹性模量也进行折减的变模量弹塑性模型强度折减法,可以获得更符合实际的变形场,模量的变化是依据简化的非线性本构模型来实现的。通过与条形基础沉降的理论解和原位压板试验结果对比,证实了新方法在获得合理位移场方面的合理性。将其初步应用于边坡工程的变形计算,并希望由此进一步建立变形与安全系数的关系,以便于更合理地进行现场变形监控。如果采用变形突变来确定安全系数,理想弹塑性模型的强度折减法更明显一些。因此,建议采用理想弹塑性模型的强度折减法确定安全系数,采用变模量弹塑性模型强度折减法确定变形场。 展开更多
关键词 边坡工程 强度折减法 边坡稳定分析 变形计算 本构模型
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煤矸石颗粒破碎及其对工程力学特性影响研究 被引量：71
19
作者 刘松玉 童立元 +1 位作者 邱钰 缪林昌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期505-510,共6页
对徐州北部地区路用煤矸石的基本粒度特性及其颗粒破碎细化规律进行了试验研究,并综合分析了其对各种工程力学特性的影响,主要是压实、渗透、水稳、压缩、承载、变形与强度特性等。在此基础上,提出了适合于煤矸石的强度与变形本构模型。
关键词 煤矸石 粒度 颗粒破碎 本构模型
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岩土塑性力学的新进展——广义塑性力学 被引量：53
20
作者 郑颖人 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-10,共10页
多数岩土工程都处于弹塑性状态 ,因而岩土塑性在岩土工程的设计中至关重要。本文首先简要回顾了岩土塑性的发展过程 ,分析了经典塑性力学用于岩土类材料存在的问题 ,指出其采用的 3个不符合岩土材料变形机制的假设。放弃这 3条假设 ,从... 多数岩土工程都处于弹塑性状态 ,因而岩土塑性在岩土工程的设计中至关重要。本文首先简要回顾了岩土塑性的发展过程 ,分析了经典塑性力学用于岩土类材料存在的问题 ,指出其采用的 3个不符合岩土材料变形机制的假设。放弃这 3条假设 ,从固体力学原理直接导出广义塑性位势理论 ,从而将经典塑性力学改造成更一般的塑性力学———广义塑性力学。广义塑性力学采用了塑性力学中的分量理论 ,能反映应力路径转折的影响 ,克服了塑性应变增量方向与应力增量无关的错误 ;要求屈服面与塑性势面对应 ,而不要求相等 ,避免了采用正交流动法则引起过大剪胀等不合理现象 ,也不会产生当前非关联流动法则中任意假定塑性势面引起的误差。文中给出了广义塑性力学的屈服面理论、硬化定律和应力—应变关系 ,并在应力增量分解的基础上 ,建立了考虑应力主轴旋转的广义塑性位势理论 ,从而可求出应力主轴旋转产生的塑性变形。通过分析屈服面的物理意义 ,表明屈服条件是状态参数 ,它与应力状态、应力历史及材性等状态量有关 ;同时也是试验参数 ,只能由试验给出。通过实际应用 ,表明广义塑性力学不仅可以作为岩土材料的建模理论 ,而且还可以应用于诸如极限分析等土力学的诸多领域 ,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 岩土 塑性力学 广义塑性力学 塑性势 屈服面 本构模型
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