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岩石在冲击载荷下的过应力本构模型研究 被引量：15
1
作者 谢理想 赵光明 孟祥瑞 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期2772-2781,共10页
采用分离式霍布金森压杆(SHPB)试验系统对深井软岩材料进行动态力学性能测试,测试的应力–应变曲线表现出显著的塑性变形特性。基于修正的过应力模型本构方程,根据01 E(t)/E的变化量与应变率和应变之间的函数关系,采用量纲一化分析法对... 采用分离式霍布金森压杆(SHPB)试验系统对深井软岩材料进行动态力学性能测试,测试的应力–应变曲线表现出显著的塑性变形特性。基于修正的过应力模型本构方程,根据01 E(t)/E的变化量与应变率和应变之间的函数关系,采用量纲一化分析法对修正的过应力模型本构方程进行简化,得到简化的过应力模型本构方程;考虑动载作用下损伤对岩石动载强度的影响,将连续损伤理论和统计强度理论引入到简化的过应力模型本构方程,建立简化的损伤型过应力模型本构方程,使得本构模型方程适用于动态全程应力–应变曲线。采用简化的损伤型过应力模型本构方程对实测曲线进行曲线拟合,实测曲线和拟合曲线两者具有很好的一致性。 展开更多
关键词 岩石力学 分离式霍布金森压杆(SHPB) 连续损伤理论 统计强度理论 损伤型过应力模型本构方程
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基于Hoek-Brown准则的岩体冻融-荷载耦合损伤模型及其算法研究 被引量：7
2
作者 许梦飞 姜谙男 +1 位作者 张勇 申发义 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期702-717,共16页
针对北方寒区岩体在冻融循环和外荷载作用下产生的耦合损伤问题,基于广义Hoek-Brown准则及连续损伤力学理论,引入冻融-荷载耦合损伤因子,建立了可以表征耦合损伤对岩体强度参数mb、s和弹性模量E产生弱化效应的弹塑性损伤模型;为解决模... 针对北方寒区岩体在冻融循环和外荷载作用下产生的耦合损伤问题,基于广义Hoek-Brown准则及连续损伤力学理论,引入冻融-荷载耦合损伤因子,建立了可以表征耦合损伤对岩体强度参数mb、s和弹性模量E产生弱化效应的弹塑性损伤模型;为解决模型在数值实施过程中的奇异点问题,推导了其在主应力空间中的隐式返回映射算法,包括弹性预测、塑性修正和损伤修正30个计算步骤;通过ABAQUS软件的用户子程序接口Umat,实现了模型的有限元求解过程,并利用室内冻融循环试验对模型进行了验证.最后将模型应用于吉林某边坡工程当中,计算了不同冻融次数下边坡安全系数的变化规律.研究结果表明:所建模型能够较好地描述冻融循环与塑性损伤对材料强度和刚度的弱化效应,所编程序能够用于寒区岩土工程安全性评价,对施工设计起到指导作用. 展开更多
关键词 冻融循环 耦合损伤模型 广义Hoek-Brown准则 连续损伤理论 应力回映算法 弱化效应 寒区工程
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岩石变形破坏全过程的概率损伤方法研究 被引量：3
3
作者 曹文贵 赵明华 田政海 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第4期21-24,共4页
从岩石内部裂隙、空洞和界面等缺陷的随机性分布特征出发,基于反映岩石内部缺陷的微元强度服从随机分布的概念,并基于Drucker Prager岩石破坏准则,提出了岩石微元强度的表示方法.利用岩石微元强度服从Weibull与正态分布的特性,分别建立... 从岩石内部裂隙、空洞和界面等缺陷的随机性分布特征出发,基于反映岩石内部缺陷的微元强度服从随机分布的概念,并基于Drucker Prager岩石破坏准则,提出了岩石微元强度的表示方法.利用岩石微元强度服从Weibull与正态分布的特性,分别建立了反映岩石变形破坏全过程的损伤概率本构模型,试验结果表明所提出的两种模型均具有明显的合理性与优越性.图1,参10. 展开更多
关键词 岩石变形 岩石破坏 破裂过程 连续损伤理论 概率理论 微元强度 正态分布
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热循环条件下SnAgCu钎料损伤行为的研究(英文) 被引量：3
4
作者 肖慧 李晓延 +2 位作者 严永长 刘娜 史耀武 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期221-226,共6页
电子封装焊点的热循环失效是焊点材料损伤逐步发展的结果,本工作旨在对SnAgCu钎料的热循环损伤失效行为进行研究。以连续损伤力学理论为基础,提出了一种适用于热循环条件下SnAgCu钎料蠕变-疲劳交互作用的损伤模型。据此,设计了热力循环... 电子封装焊点的热循环失效是焊点材料损伤逐步发展的结果,本工作旨在对SnAgCu钎料的热循环损伤失效行为进行研究。以连续损伤力学理论为基础,提出了一种适用于热循环条件下SnAgCu钎料蠕变-疲劳交互作用的损伤模型。据此,设计了热力循环实验和热循环实验用以标定损伤模型相关参量。自行设计了双金属剪切加载装置并结合温度循环实验,对SnAgCu钎料的热力耦合损伤行为进行了深入研究。以电阻变化率作为损伤变量,并在热循环的不同周次测量试样的损伤值从而验证损伤模型。结果表明:所提出的幂函数形式的损伤模型能较好的描述SnAgCu钎料的热循环损伤演变。最后,对热循环条件下SnAgCu钎料试样的微观组织演变进行了SEM分析,从而揭示其损伤演变机理。 展开更多
关键词 蠕变-疲劳交互作用 连续损伤理论 SnAgCu钎料 热循环
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基于损伤理论的卸压钻孔围岩特性分析 被引量：2
5
作者 张磊 程国强 龚超 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第10期226-230,共5页
为了研究卸压钻孔施工后围岩应力及变形场分布规律,在基于岩石非线性脆性损伤本构模型及连续损伤理论的基础上,对非均匀应力场钻孔围岩损伤区范围及应力进行求解,得到钻孔围岩发生损伤时的初始地应力和极限地应力及损伤区半径的解析式... 为了研究卸压钻孔施工后围岩应力及变形场分布规律,在基于岩石非线性脆性损伤本构模型及连续损伤理论的基础上,对非均匀应力场钻孔围岩损伤区范围及应力进行求解,得到钻孔围岩发生损伤时的初始地应力和极限地应力及损伤区半径的解析式。基于解析表达式,通过算例分析钻孔围岩侧压系数和围岩角度对初始损伤地应力的影响以及钻孔围岩脆性参数、侧压系数等对围岩损伤区半径及极限损伤地应力的影响。分析结果表明:非均匀应力场钻孔围岩发生初始损伤时的地应力同时与侧压系数和围岩角度相关;岩石的脆性参数对围岩损伤区半径及极限损伤地应力的影响与损伤度有关;而钻孔围岩发生一定程度损伤时的极限地应力受到围岩脆性参数、侧压系数的影响。 展开更多
关键词 损伤本构模型 连续损伤理论 钻孔围岩 损伤区半径 围岩应力场
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基于耗散能和黏弹性连续损伤理论的沥青疲劳特性分析
6
作者 李洪彦 焦军锋 《青海交通科技》 2022年第3期83-89,108,共8页
疲劳损伤是沥青结合料的重要特性之一。为研究时间扫描实验和线性振幅扫描(LAS)实验评估沥青结合料疲劳损伤特性的可靠性,本文通过耗散能理论和黏弹性连续损伤理论(VECD)计算了基质沥青和SBS改性沥青的五种疲劳寿命指标,并利用方差分析... 疲劳损伤是沥青结合料的重要特性之一。为研究时间扫描实验和线性振幅扫描(LAS)实验评估沥青结合料疲劳损伤特性的可靠性,本文通过耗散能理论和黏弹性连续损伤理论(VECD)计算了基质沥青和SBS改性沥青的五种疲劳寿命指标,并利用方差分析和皮尔逊相关系数研究了这五种疲劳指标之间的差异性和相关性。研究结果表明:五种沥青结合料疲劳评价指标存在一定的差异性;而且相比基质沥青而言,SBS改性沥青的差异性较大。利用LAS试验和VECD方法评估基质沥青和SBS改性沥青疲劳寿命具有较好的可靠性,这对快速研究沥青结合料抗疲劳损伤能力具有明显的优势。 展开更多
关键词 道路工程 沥青 疲劳性能 耗散能理论 黏弹性连续损伤理论
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复合材料导管导流罩渐进失效分析
7
作者 李彬 朱枭猛 +1 位作者 陶江平 孙宜强 《造船技术》 2022年第3期24-30,共7页
基于连续损伤力学(Continuum Damage Mechanics,CDM)理论对复合材料导管导流罩进行渐进失效分析,结合刚度降级方法从材料失效角度对导流罩结构极限承载能力和失效演变情况进行研究。利用APDL参数化语言编写程序建立复合材料导管导流罩... 基于连续损伤力学(Continuum Damage Mechanics,CDM)理论对复合材料导管导流罩进行渐进失效分析,结合刚度降级方法从材料失效角度对导流罩结构极限承载能力和失效演变情况进行研究。利用APDL参数化语言编写程序建立复合材料导管导流罩有限元模型,应用多帧重启动及弧长法实现分析过程。根据Tsai-Wu失效准则判断复合材料损伤及损伤原因,并对失效单元进行连续记录。结果表明:复合材料导流罩结构最先出现基体开裂失效模式,此时少量破坏对导流罩整体结构性能影响较小;随着载荷继续增加出现纤维断裂失效模式;在纤维断裂大规模出现时,载荷位移非线性关系逐渐明显,结构性能急剧下降;整个过程几乎没有出现界面剪切失效情况。根据结构载荷位移曲线和失效单元数目变化情况,导流罩承载时的Tsai-Wu失效因子作为复合材料导管导流罩的强度校核指标具有理论和实际意义。 展开更多
关键词 复合材料 导管导流罩 渐进失效 连续损伤力学理论 刚度降级
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基于连续损伤力学理论的陶瓷材料蠕变寿命预测模型
8
作者 王峰会 苟文选 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期365-367,共3页
基于连续介质损伤理论 ,在 Mises增量本构关系中引入了拉压蠕变变形不对称因子 ,从耦合演化方程推出了稳态蠕变状态下陶瓷材料蠕变的临界累积应变失效准则和修正型的 M- G蠕变寿命表达式。
关键词 陶瓷材料 蠕变寿命 预测模型 连续损伤力学理论 临界累积应变 蠕变失效准则
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乳化沥青残留物疲劳特性评价的影响因素与机理分析
9
作者 汪德才 董是 +3 位作者 胡磊 郝培文 张庆 陈渊召 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期103-115,共13页
基于简化黏弹性连续介质损伤(S-VECD)理论研究了乳化沥青残留物应力应变响应特征、疲劳损伤特性与疲劳寿命预估,通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等微观手段分析了乳化沥青残留物相态结构、共... 基于简化黏弹性连续介质损伤(S-VECD)理论研究了乳化沥青残留物应力应变响应特征、疲劳损伤特性与疲劳寿命预估,通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等微观手段分析了乳化沥青残留物相态结构、共混改性以及疲劳损伤的影响机理。研究结果表明:普通乳化沥青残留物的损伤曲线存在交错现象,添加改性剂使得损伤曲线不再产生交错,提升了乳化沥青残留物的疲劳性能,SBR改性剂的改善效果更为显著;改性乳化沥青残留物在EN、ASTM蒸发方式下的损伤曲线较DHM蒸发方式下更平缓,表现出EN、ASTM蒸发方式下的残留物抵抗损伤能力更强;从疲劳寿命提升幅度上看,不同蒸发方式制备的普通乳化沥青残留物的最大疲劳寿命较最小疲劳寿命提升56.9%,而SBS、SBR改性乳化沥青残留物分别提升179.1%和67.8%,表明蒸发方式对改性乳化沥青残留物的巨大影响,且DHM蒸发方式下改性乳化沥青残留物的疲劳寿命均最小;添加改性剂和改变蒸发方式会引起官能团含量、胶体结构和微观粗糙度的变化;DHM蒸发方式更易使得改性乳化沥青残留物发生氧化作用,并且促使更多的沥青质的产生,使得胶团的胶溶性降低,凝胶化增强,导致乳化沥青残留物的疲劳性能降低,影响疲劳性能的评估结果;原子力显微镜试验表明通过DHM蒸发方法制备的改性乳化沥青残留物,分子结构中O^(2-)和H^(+)发生了交换缩合反应,可能产生了化学胶结结构,进而影响了乳化沥青残留物疲劳性能的准确表征与评价。 展开更多
关键词 道路工程 乳化沥青残留物 疲劳性能 简化黏弹性连续介质损伤理论 蒸发方式 微观机理
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