基于Drucker-Prager准则的岩石弹塑性损伤本构模型研究 被引量：47

1

作者 袁小平 刘红岩 王志乔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1103-1108,共6页

大多数岩石材料软化本构模型在硬化函数中引入塑性内变量来表示材料的硬化/软化性质,但并不能反映岩石微裂隙损伤对材料力学性能的影响及单轴拉伸和压缩所表现的初始屈服强度f0与屈服极限fu的差异。基于D-P准则同时考虑塑性软化及损伤软... 大多数岩石材料软化本构模型在硬化函数中引入塑性内变量来表示材料的硬化/软化性质,但并不能反映岩石微裂隙损伤对材料力学性能的影响及单轴拉伸和压缩所表现的初始屈服强度f0与屈服极限fu的差异。基于D-P准则同时考虑塑性软化及损伤软化,建立岩石类材料的弹塑性本构关系及其数值算法。塑性屈服函数采用Borja等的应力张量的硬化/软化函数,反映塑性内变量及应力状态对硬化函数的影响;由于岩石损伤软化是微裂隙扩展所导致的体积膨胀引起的,因此,提出用体积应变表征岩石损伤变量的演化,并用回映隐式积分算法编制了岩石的弹塑性损伤本构程序。对单轴压缩及拉伸荷载作用下的岩石材料试验进行数值模拟,结果表明,所提出的岩石弹塑性损伤本构模型可以较好地符合岩石材料的力学特性。 展开更多

关键词 本构模型 D-P准则 塑性软化 损伤软化 隐式积分算法

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修正剑桥模型的隐式积分算法在ABAQUS中的数值实施 被引量：37

2

作者 范庆来 栾茂田 杨庆 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期269-273,共5页

利用大型有限元软件ABAQUS所提供的用户材料子程序UMAT接口,针对修正的剑桥本构模型开发了隐式积分算法,并且与自动选择时间步长的增量有限元方程迭代解法相结合,对正常固结土与超固结土的三轴排水与不排水试验进行了数值模拟。结果表明... 利用大型有限元软件ABAQUS所提供的用户材料子程序UMAT接口,针对修正的剑桥本构模型开发了隐式积分算法,并且与自动选择时间步长的增量有限元方程迭代解法相结合,对正常固结土与超固结土的三轴排水与不排水试验进行了数值模拟。结果表明,所发展的隐式本构积分算法与时间步长自动选择方法具有较好的稳定性和较高的计算精度,能够得到比较合理的数值分析结果。 展开更多

关键词 修正剑桥模型 隐式积分算法 用户材料子程序 土工三轴试验

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层状岩体各向异性弹塑性模型及其数值实现 被引量：17

3

作者 徐磊 任青文 +1 位作者 杜小凯 叶志才 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期763-769,共7页

基于层状岩体变形及强度的各向异性特征,在McLamore&Gray强度准则的基础上,利用Mohr-Coulomb强度准则与Drucker-Prager强度准则之间的参数变换关系,将各向同性Drucker-Prager强度准则推广到层状岩体中,并由此建立层状岩体的各向异... 基于层状岩体变形及强度的各向异性特征,在McLamore&Gray强度准则的基础上,利用Mohr-Coulomb强度准则与Drucker-Prager强度准则之间的参数变换关系,将各向同性Drucker-Prager强度准则推广到层状岩体中,并由此建立层状岩体的各向异性弹塑性本构模型。给出此本构模型的隐式积分算法及一致切线刚度矩阵,并利用ABAQUS所提供的用户材料子程序UMAT接口,对模型进行数值实现,用以对层状岩体进行应力变形分析。 展开更多

关键词 层状岩体 各向异性 弹塑性本构模型 隐式积分算法

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非饱和土水-力本构模型及其隐式积分算法 被引量：12

4

作者 刘艳 韦昌富 +1 位作者 房倩 陈盼 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期365-370,406,共7页

在已有工作基础上建立了水力-力学耦合的非饱和土本构模型,在硬化方程中考虑饱和度的影响,同时在土水特征曲线中考虑了塑性体变的影响,从而使模型可以反映非饱和土中的毛细现象与土中弹塑性变形现象的耦合行为。采用隐式积分方法,建立... 在已有工作基础上建立了水力-力学耦合的非饱和土本构模型,在硬化方程中考虑饱和度的影响,同时在土水特征曲线中考虑了塑性体变的影响,从而使模型可以反映非饱和土中的毛细现象与土中弹塑性变形现象的耦合行为。采用隐式积分方法,建立了非饱和土耦合模型的数值模型,并推导了得到了水力-力学耦合的非饱和土的一致切线模量。利用该算法编制了本构模型计算的子程序,使其能向外输出切线刚度矩阵,用于有限元计算。为了验证该算法和程序的正确性,用所编制程序对不同路径下的土体行为进行了预测。通过预测结果与试验结果相对比,表明程序预测结果与试验数据相吻合,模型可以较好地模拟土体的水力-力学耦合行为特性。 展开更多

关键词 非饱和土 本构模型 隐式积分算法

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基于弹塑性损伤本构模型的复合材料层合板破坏荷载预测 被引量：12

5

作者 陈静芬 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期773-785,共13页

在连续损伤力学和塑性力学框架内,建立一个同时考虑塑性效应和损伤累积导致材料属性退化的复合材料弹塑性损伤本构模型。基于最近点投影回映算法,开发本构模型的应变驱动隐式积分算法以更新应力及与解答相关的状态变量,并推导与所开发... 在连续损伤力学和塑性力学框架内,建立一个同时考虑塑性效应和损伤累积导致材料属性退化的复合材料弹塑性损伤本构模型。基于最近点投影回映算法,开发本构模型的应变驱动隐式积分算法以更新应力及与解答相关的状态变量,并推导与所开发算法相应的数值一致性切线刚度矩阵,保证有限元分析采用NewtonRaphson迭代法解答非线性问题的计算效率。采用断裂带模型对已开发的本构模型软化段进行规则化,以减轻有限元分析结果的网格相关性问题。对损伤变量进行粘滞规则化,并推导出相应的粘滞规则化数值一致性切线刚度张量,解决了在有限元隐式计算程序中采用含应变软化段本构关系的数值分析由于计算困难而提前终止的问题。开发包含数值积分算法的用户材料子程序UMAT,并嵌于有限元程序Abaqus v6.14中。通过对力学行为展现显著塑性效应的AS4/3501-6V型开口复合材料层合板的渐进失效分析,验证本文提出的材料本构模型的有效性。结果显示,预测结果与已报道的试验结果吻合良好,并且预测精度高于其他已有弹性损伤模型。表明已建立的弹塑性损伤本构模型能够准确预测力学行为,展现显著塑性效应的复合材料层合板的破坏荷载,为其构件和结构设计提供一种有效的分析方法。 展开更多

关键词 复合材料本构模型 渐进失效分析 塑性效应 刚度退化 隐式积分算法

原文传递

考虑微裂纹相互作用的岩石细观力学弹塑性损伤模型研究 被引量：10

6

作者 袁小平 刘红岩 王志乔 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期592-602,共11页

论文建立基于微裂纹扩展的岩石弹塑性损伤细观力学模型.用自洽方法考虑裂隙间相互影响,压缩载荷下微裂纹尖端翼裂纹稳定扩展表征岩石的微观损伤,基于应变能密度准则用Newton迭代法求复合型断裂的翼裂纹扩展长度,并采用微裂隙统计的二参... 论文建立基于微裂纹扩展的岩石弹塑性损伤细观力学模型.用自洽方法考虑裂隙间相互影响,压缩载荷下微裂纹尖端翼裂纹稳定扩展表征岩石的微观损伤,基于应变能密度准则用Newton迭代法求复合型断裂的翼裂纹扩展长度,并采用微裂隙统计的二参数Weibull函数模型反映绝对体积应变对微裂纹分布数目影响,进而用翼裂纹扩展所表征的应力释放体积和微裂纹数目来表示含有微裂隙的岩石损伤演化变量;宏观塑性屈服函数采用Voyiadjis等的等效塑性应变的硬化函数,反映塑性内变量对硬化函数的影响;建立岩石的弹塑性损伤本构关系及其数值算法,并用回映隐式积分算法编制了弹塑性损伤模型的程序.从围压和微裂隙长度等因素分析弹塑性损伤模型的岩石的损伤和宏观塑性特性.以1个单轴压缩岩石试验为例,结果表明所提出的弹塑性损伤模型与数值和试验结果比较吻合. 展开更多

关键词 应变能密度 NEWTON迭代法 微裂纹相互作用 损伤演化 隐式积分算法

原文传递

基于状态相关本构模型的松砂静态液化失稳数值分析 被引量：10

7

作者 黄茂松 曲勰 吕玺琳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1479-1487,共9页

采用有限元数值方法分析饱和砂土稳定性时,需结合能够正确反映体变特性的弹塑性本构模型来模拟可能出现的静态液化现象。推导出状态相关砂土本构模型的隐式积分计算方法,指出计算过程中可能出现的两类数值错误,并给出相应的数值处理方... 采用有限元数值方法分析饱和砂土稳定性时,需结合能够正确反映体变特性的弹塑性本构模型来模拟可能出现的静态液化现象。推导出状态相关砂土本构模型的隐式积分计算方法,指出计算过程中可能出现的两类数值错误,并给出相应的数值处理方法。以二阶功为负作为液化判别准则,分析并对比不排水条件下松砂平面应变试件在快速加载和慢速加载2种情况下静态液化现象与规律的不同。以整体二阶功为负作为松砂边坡稳定的判别条件,对海底人工堆积松砂边坡进行稳定性分析。算例分析结果表明,该判别条件具有一定的合理性且该数值计算方法是可靠的。 展开更多

关键词 土力学 有限元 隐式积分 静态液化 二阶功

原文传递

循环荷载作用下软基上大圆筒结构弹塑性有效应力分析 被引量：9

8

作者 范庆来 栾茂田 倪宏革 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期836-842,共7页

采用隐式积分算法将改进的剑桥弹塑性动力本构模型引入大型通用有限元软件ABAQUS,对循环荷载作用下软土地基与大圆筒结构耦合系统的失稳破坏机理进行了探讨。与前人的循环三轴试验结果比较表明,该模型可以合理的模拟软黏土在循环荷载作... 采用隐式积分算法将改进的剑桥弹塑性动力本构模型引入大型通用有限元软件ABAQUS,对循环荷载作用下软土地基与大圆筒结构耦合系统的失稳破坏机理进行了探讨。与前人的循环三轴试验结果比较表明,该模型可以合理的模拟软黏土在循环荷载作用下的变形、孔压累积效应。进而基于忽略土骨架和孔隙水惯性效应的广义Biot固结理论的简化形式,建立软基上大圆筒结构的有效应力分析模型,探讨不同幅值循环荷载作用下结构的不同变形模式以及失稳机理。计算结果表明:当循环荷载幅值较大时,大圆筒结构与地基耦合系统的瞬时位移较大,而残余变形相对较小;而当循环荷载幅值较小时,大圆筒结构与地基耦合系统的残余位移相对较大。 展开更多

关键词 大圆筒结构 软土地基 改进剑桥动力本构模型 波浪循环荷载 有效应力分析 隐式积分算法

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适用于膨胀性非饱和土的边界面模型的数值实现 被引量：8

9

作者 李舰 赵成刚 +1 位作者 刘艳 付海清 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2551-2562,共12页

基于完全隐式的Euler向后积分算法,对一个适用于膨胀性非饱和土的边界面模型提出一种应力积分方法。模型中的塑性变形具有双重机制即加载–湿陷机制和微观结构机制,并考虑力学行为与持水滞回间的耦合作用。依据当前应力状态、力学与持... 基于完全隐式的Euler向后积分算法,对一个适用于膨胀性非饱和土的边界面模型提出一种应力积分方法。模型中的塑性变形具有双重机制即加载–湿陷机制和微观结构机制,并考虑力学行为与持水滞回间的耦合作用。依据当前应力状态、力学与持水模型中各塑性机制的发生情况,将应力积分过程中的当前增量步分为多种情况,针对每一情况利用Euler向后算法进行试算,并依据判定准则选取结果。其次,利用该模型分别对已有的吸力循环试验和三轴压缩试验进行了验证,以此反映模型的预测能力和算法的运行能力。最后,对比不同步长的应变控制试验路径下的计算结果,以此验证应力积分方法的稳定性和精度。 展开更多

关键词 土力学 非饱和土 膨胀土 边界面模型 双重塑性机制 隐式积分算法

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非饱和土化学-塑性耦合本构行为的数值模拟 被引量：7

10

作者 周雷 张洪武 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期2133-2140,共8页

基于Hueckel提出的饱和黏土化学-塑性本构模型和Gallipoli提出的非饱和土弹塑性本构模型,提出了一个新的非饱和多孔介质的化学-塑性本构模型,并建立了该模型的隐式积分算法,算法中考虑了化学软化和非饱和吸力的影响。在已有的非饱和多... 基于Hueckel提出的饱和黏土化学-塑性本构模型和Gallipoli提出的非饱和土弹塑性本构模型,提出了一个新的非饱和多孔介质的化学-塑性本构模型,并建立了该模型的隐式积分算法,算法中考虑了化学软化和非饱和吸力的影响。在已有的非饱和多孔介质有限元分析程序平台上进行了程序研发,对孔隙水中化学污染物浓度变化对非饱和土力学行为的影响进行数值模拟,使所研制的程序能够进行岩土工程问题的化学-力学耦合非线性分析。 展开更多

关键词 化学塑性 隐式积分算法 化学软化 非饱和土

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发射载荷作用下火炮座圈动态响应研究 被引量：6

11

作者 梁传建 杨国来 王晓锋 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期347-352,共6页

为了研究火炮射击时座圈的动态响应,充分考虑了构件之间特别是滚子与座圈内外滚道的接触碰撞关系,建立了某火炮上装部分的非线性有限元动力学模型。基于传统理论对座圈进行了静力分析。将有限元静力分析结果与赫兹理论计算结果进行对比... 为了研究火炮射击时座圈的动态响应,充分考虑了构件之间特别是滚子与座圈内外滚道的接触碰撞关系,建立了某火炮上装部分的非线性有限元动力学模型。基于传统理论对座圈进行了静力分析。将有限元静力分析结果与赫兹理论计算结果进行对比,验证了有限元模型的合理性。采用动态隐式积分算法对发射载荷作用下座圈的动态接触问题进行分析,获得了座圈的接触力和接触应力的变化规律,并将结果与传统理论的静力分析结果进行了比较。结果表明有限元动力分析获得的座圈最大接触力和接触应力比传统理论的计算结果分别大约30%和45%,传统理论在座圈受力分析中具有一定的局限性,有限元动力分析结果更符合实际情况。 展开更多

关键词 发射载荷 火炮座圈 动态响应 非线性有限元 滚子 座圈内外滚道 赫兹理论 隐式积分算法 接触力 接触应力

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基于压缩载荷下微裂纹扩展的微观力学岩石弹塑性损伤模型研究 被引量：6

12

作者 袁小平 李波涛 +2 位作者 刘红岩 王志乔 孙鸣雷 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期3200-3208,共9页

建立基于微裂纹扩展的岩石弹塑性损伤微观力学模型。压缩载荷下微裂纹尖端翼裂纹稳定扩展表征岩石的微观损伤,基于应变能密度准则用Newton迭代法求复合型断裂的翼裂纹扩展长度,并采用微裂隙统计的二参数Weibull函数模型反映绝对体积应... 建立基于微裂纹扩展的岩石弹塑性损伤微观力学模型。压缩载荷下微裂纹尖端翼裂纹稳定扩展表征岩石的微观损伤,基于应变能密度准则用Newton迭代法求复合型断裂的翼裂纹扩展长度,并采用微裂隙统计的二参数Weibull函数模型反映绝对体积应变对微裂纹分布数目影响,进而用翼裂纹扩展所表征的应力释放体积和微裂纹数目来表示含有微裂隙的岩石损伤演化变量;宏观塑性屈服函数采用Voyiadjis等效塑性应变的硬化函数,反映塑性内变量对硬化函数的影响;建立岩石的弹塑性损伤本构关系及其数值算法,并用回映隐式积分算法编制弹塑性损伤模型的程序。分析弹塑性损伤模型的基本特性和围压对岩石损伤的影响,并从围压和短微裂隙长度等因素分析弹塑性损伤模型的岩石的损伤和宏观塑性特性。以2个单轴压缩岩石试验为例验证该模型。结果表明:所提出的弹塑性损伤模型与数值和试验结果比较吻合。 展开更多

关键词 微裂隙 应变能密度 NEWTON迭代法 塑性 损伤演化 隐式积分算法

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压缩载荷作用下岩石的细观损伤和塑性研究 被引量：6

13

作者 袁小平 刘红岩 王志乔 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期149-155,共7页

建立岩石微裂纹扩展的细观力学模型,研究了岩石的细观损伤和塑性性质。压缩载荷下微裂纹尖端翼裂纹稳定扩展表征岩石的细观损伤,采用应变能密度准则求解复合型断裂的翼裂纹扩展长度,微裂隙统计的二参数Weibull函数模型反映绝对体积应变... 建立岩石微裂纹扩展的细观力学模型,研究了岩石的细观损伤和塑性性质。压缩载荷下微裂纹尖端翼裂纹稳定扩展表征岩石的细观损伤,采用应变能密度准则求解复合型断裂的翼裂纹扩展长度,微裂隙统计的二参数Weibull函数模型反映绝对体积应变对微裂纹分布数目影响,进而用翼裂纹扩展所表征的应力释放体积和微裂纹数目来表示含有微裂隙的岩石损伤演化变量;宏观塑性屈服函数采用Voyiadjis等的等效塑性应变的硬化函数,反映了塑性内变量对硬化函数的影响;建立岩石模型的本构关系及其数值算法,并用回映隐式积分算法编制了模型的本构程序。分析弹塑性损伤模型的围压对岩石损伤的影响,并从围压和短微裂隙长度等因素分析模型的岩石的损伤和宏观塑性特性。 展开更多

关键词 微裂隙 应变能密度 塑性 损伤演化 隐式积分算法

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GH4169合金的循环本构模型研究 被引量：5

14

作者 卢孔汉 张宏建 贾鹏超 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期416-423,共8页

为研究GH4169合金在高温环境不同载荷条件下的非弹性响应力学行为,对其开展650℃下单轴拉伸和恒温低周疲劳试验,采用Bodner-Partom (B-P)统一本构理论对其力学行为开展数值模拟研究。通过试验,获得GH4169合金高温单轴拉伸曲线及半应变幅... 为研究GH4169合金在高温环境不同载荷条件下的非弹性响应力学行为,对其开展650℃下单轴拉伸和恒温低周疲劳试验,采用Bodner-Partom (B-P)统一本构理论对其力学行为开展数值模拟研究。通过试验,获得GH4169合金高温单轴拉伸曲线及半应变幅为0.65%,0.75%及0.85%下的循环曲线,基于B-P理论并结合有限元方法,引入介于0～1的缩小因子,研究了本构方程隐式积分新算法,通过ABAQUS用户子程序,计算得到GH4169合金不同载荷条件下的数值模拟曲线。计算曲线与试验曲线均具有较好的一致性,说明B-P模型能较合理地建模GH4169合金的高温非弹性响应力学行为,同时验证了本文模型的完整性和计算程序的正确性。 展开更多

关键词 合金 载荷 隐式积分算法 弹性应力 循环应力 应变曲线

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水力–力学耦合的超固结非饱和土本构模型的隐式积分算法及其应用 被引量：4

15

作者 李吴刚 杨庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1652-1658,共7页

超固结非饱和土经常出现于工程实践中,表现出复杂的力学性质。从已有的非饱和土水力–力学耦合的本构模型出发,将超固结的影响加入到了模型中,使模型可以考虑超固结对非饱和土力学性质的影响。超固结非饱和土本构方程的求解是一个复杂... 超固结非饱和土经常出现于工程实践中,表现出复杂的力学性质。从已有的非饱和土水力–力学耦合的本构模型出发,将超固结的影响加入到了模型中,使模型可以考虑超固结对非饱和土力学性质的影响。超固结非饱和土本构方程的求解是一个复杂的非线性问题,给出了该超固结非饱和土水力–力学耦合模型的隐式积分算法和本构模型的一致切线模量,并对该算法进行验证,证明了该算法的正确性,最后采用该算法对某非饱和土质边坡在地下水位上升的情况下进行有限元分析。 展开更多

关键词 非饱和土 超固结 本构模型 隐式积分算法 数值模拟

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基于智能眼镜触控行为的隐式身份认证方案 被引量：4

16

作者 黄海平 徐宁 +1 位作者 朱毅凯 王汝传 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第6期55-60,共6页

随着可穿戴技术的发展,存储在智能眼镜上的各种数据给用户带来了隐私安全的挑战。文中针对智能眼镜的安全认证问题,使用Leap Motion体感控制器代替触控屏作为其输入设备,并基于此提出了一种基于触控行为的隐式身份认证方案。该方案首先... 随着可穿戴技术的发展,存储在智能眼镜上的各种数据给用户带来了隐私安全的挑战。文中针对智能眼镜的安全认证问题,使用Leap Motion体感控制器代替触控屏作为其输入设备,并基于此提出了一种基于触控行为的隐式身份认证方案。该方案首先通过Leap Motion设备获取用户特征数据,其次采用Bagging集成算法对特征数据进行学习训练,将BP神经网络算法和K近邻算法作为基学习器,进而在用户正常使用智能眼镜的过程中实现手势识别的隐式身份认证。文中具体以"触控中的向前滑动手势"为例,总共选取了12个特征,并提取613项数据组成了训练集。最后,通过实测的方式测得该方案在向前滑动手势下的准确度为94.117 6%。 展开更多

关键词 智能眼镜 Leap Motion体感控制器 行为特征 隐式身份认证 BAGGING算法

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基于隐式积分的广义离散趋近律

17

作者 王聪 夏红伟 任顺清 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3003-3008,共6页

针对传统基于前向欧拉近似的离散趋近律存在数值抖振的问题,首先,提出一种衍生于后向欧拉积分的广义离散趋近律,该广义离散趋近律具有全局无抖振收敛特性,并释放更多的参数设计自由度;然后,揭示趋近律参数对滑模变量收敛速率的影响关系... 针对传统基于前向欧拉近似的离散趋近律存在数值抖振的问题,首先,提出一种衍生于后向欧拉积分的广义离散趋近律,该广义离散趋近律具有全局无抖振收敛特性,并释放更多的参数设计自由度;然后,揭示趋近律参数对滑模变量收敛速率的影响关系,为参数整定提供理论依据;最后,在考虑系统不确定性时,给出滑模面最终的边界层,验证所设计的趋近律可同时确保系统的快速瞬态响应和高精度控制.数值仿真验证了所提出算法的有效性. 展开更多

关键词 滑模控制 趋近律 隐式积分算法 扰动补偿 离散时间系统

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单轴压缩非贯通节理岩石尖端塑性区及弹塑性断裂模型研究 被引量：4

18

作者 袁小平 刘红岩 王志乔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1679-1688,共10页

基于Drucker-Prager(下简称D-P)准则,建立压缩载荷作用下的非贯通节理岩石的弹塑性断裂模型。针对节理岩石小范围屈服翼裂纹尖端塑性区,推导了D-P屈服准则的纯Ⅰ、纯Ⅱ及Ⅰ、Ⅱ复合型3种翼裂纹无量纲塑性区径长函数,并与Mises准则的塑... 基于Drucker-Prager(下简称D-P)准则,建立压缩载荷作用下的非贯通节理岩石的弹塑性断裂模型。针对节理岩石小范围屈服翼裂纹尖端塑性区,推导了D-P屈服准则的纯Ⅰ、纯Ⅱ及Ⅰ、Ⅱ复合型3种翼裂纹无量纲塑性区径长函数,并与Mises准则的塑性区进行对比;结果表明,D-P准则的Ⅰ型和复合型塑性区较Mises屈服准则的塑性区大,且其II型及Ⅰ、Ⅱ复合型塑性区在翼裂纹上下表面不连续。进一步,引入断裂软化因子以表征节理岩石裂隙断裂扩展后的断裂软化规律,考虑非贯通节理岩石复合型断裂软化,是由于节理尖端翼裂纹应变能密度超过最小应变能密度导致其成核扩展引起的,提出用应变能密度的指数函数形式表征断裂软化变量的演化;塑性屈服函数采用Borja等的应力张量3个不变量的硬化/软化函数,反映塑性内变量及应力状态对硬化函数的影响;建立节理岩石的弹塑性断裂本构关系及其数值算法,并用回映隐式积分算法编制了弹塑性断裂模型的程序。以单轴压缩下非贯通节理岩石为例,分析岩石断裂韧度、节理摩擦系数和节理倾角等参数的影响,结果表明,所提出的弹塑性断裂模型与数值和试验结果比较吻合。 展开更多

关键词 节理岩石 应变能密度 塑性软化 断裂软化因子 隐式积分算法 D-P准则 尖端塑性区

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基于改进角点理论的砂土非共轴模型及其应用 被引量：3

19

作者 王兴 孔亮 李学丰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期254-262,I0004,共10页

基于传统角点理论建立的非共轴模型虽然能够描述砂土的非共轴行为,但却具有一定的理论缺陷。提出了一种改进的角点理论并将其应用到了砂土状态相关剪胀模型中,从而建立了一个新的砂土非共轴模型。该模型仅在主应力方向改变的加载条件下... 基于传统角点理论建立的非共轴模型虽然能够描述砂土的非共轴行为,但却具有一定的理论缺陷。提出了一种改进的角点理论并将其应用到了砂土状态相关剪胀模型中,从而建立了一个新的砂土非共轴模型。该模型仅在主应力方向改变的加载条件下给出非共轴塑性变形,克服了传统角点模型的不足。构建了模型的隐式积分算法和相应的一致性切线刚度张量,并通过Toyoura砂的单剪试验对算法进行了验证,证明了算法的正确性。最后,利用建立的模型分析了条形基础的承载力,预测结果表明:非共轴塑性的引入使得地基模型整体刚度下降,导致力学响应表现出一些软化特征,忽略非共轴塑性的影响可能导致工程设计偏于危险。 展开更多

关键词 非共轴 改进的角点理论 隐式积分算法 条形基础的承载力

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非饱和黏土状态相关本构模型的数值实现 被引量：2

20

作者 李舰 韦昌富 刘艳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2799-2808,共10页

基于双重塑性机制,即剪切滑移和加载湿陷机制,及毛细滞回和变形间的耦合作用,提出了一个适用于非饱和黏土的状态相关本构模型。建立了该模型的隐式积分算法,并处理了双重固相屈服面交点处的应力积分问题。考虑了吸力与应力间的关系,推... 基于双重塑性机制,即剪切滑移和加载湿陷机制,及毛细滞回和变形间的耦合作用,提出了一个适用于非饱和黏土的状态相关本构模型。建立了该模型的隐式积分算法,并处理了双重固相屈服面交点处的应力积分问题。考虑了吸力与应力间的关系,推导了本构关系的一致性切线模量。最后,利用该模型预测了一组非饱和黏土的三轴试验,以此反映模型的描述能力;对比了不同应变步长下应变控制试验的计算结果,并以此验证算法的收敛性和准确性;利用有限元程序平台U_DYSAC2计算了二维情况下非饱和土地区地基固结问题,从而验证所得一致性切线模量的有效性。 展开更多

关键词 非饱和土 状态相关 本构模型 隐式积分算法 一致性切线模量

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