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基于木材弹塑性损伤本构的古建木结构残损梁柱构件损伤非线性分析 被引量：9
1
作者 张利朋 谢启芳 +1 位作者 吴亚杰 刘伊津 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第2期98-106,共9页
局部糟朽、虫蛀在古建筑梁柱构件中普遍存在,采用数值模拟方法分析其受力性能意义重大。在连续介质力学和损伤力学框架内,建立木材的弹塑性损伤本构模型,并基于ABAQUS的用户材料开发接口UMAT进行本构模型的二次开发,通过模拟已有文献中... 局部糟朽、虫蛀在古建筑梁柱构件中普遍存在,采用数值模拟方法分析其受力性能意义重大。在连续介质力学和损伤力学框架内,建立木材的弹塑性损伤本构模型,并基于ABAQUS的用户材料开发接口UMAT进行本构模型的二次开发,通过模拟已有文献中的三点受弯木梁试验,对本构模型的正确性进行验证。通过人工预制局部开槽的方式模拟实际古建筑木结构中梁柱构件的局部糟朽和局部虫蛀,基于所开发的本构模型建立有限元模型,并通过已有试验验证模型的正确性。结果表明:所建木材的弹塑性损伤本构模型和木梁、木柱的有限元模型可较好地反映残损梁柱构件在受力过程中的非线性受力和损伤演化行为。 展开更多
关键词 古建筑木结构 残损梁柱构件 弹塑性损伤本构模型 数值模拟 非线性分析
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冲击爆炸荷载作用下混凝土材料两类弹塑性损伤本构模型的对比分析 被引量：3
2
作者 黄谢平 孔祥振 +1 位作者 陈祖煜 方秦 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期35-45,共11页
冲击爆炸荷载作用下,混凝土弹塑性损伤本构模型包含流体弹塑性模型和帽盖弹塑性模型。就本构理论而言,这两类模型在偏应力模型、压力-体应变关系和损伤模型三个方面存在本质的区别。模拟混凝土结构在不同荷载作用下的动力响应时,了解不... 冲击爆炸荷载作用下,混凝土弹塑性损伤本构模型包含流体弹塑性模型和帽盖弹塑性模型。就本构理论而言,这两类模型在偏应力模型、压力-体应变关系和损伤模型三个方面存在本质的区别。模拟混凝土结构在不同荷载作用下的动力响应时,了解不同本构模型的特点并选择合适的模型进行数值模拟是获得合理预测结果的先决条件。文章探讨了这两类弹塑性模型的本构理论区别并给出两类模型的适用条件。选取弹体低速侵彻混凝土薄板和弹体高速侵彻混凝土厚板两个算例对两类弹塑性模型进行比较,结果表明,弹体低速侵彻下,两类模型预测结果接近并且均与试验结果吻合;弹体高速侵彻下,流体弹塑性模型预测结果与试验结果吻合,而帽盖弹塑性模型预测结果与试验结果差别很大。这一结果表明,在冲击荷载作用下,流体弹塑性模型可适用于低压力到高压力的不同情况,而帽盖弹塑性模型只适用于较低压力(约1GPa),不适用于高压力如弹体高速侵彻的情况。 展开更多
关键词 弹塑性损伤本构模型 流体弹塑性模型 帽盖弹塑性模型 混凝土材料 冲击和爆炸荷载
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地下实验室开挖围岩损伤评价方法及应用
3
作者 张强勇 燕志超 郭鑫 《山东大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期57-64,73,共9页
为揭示地下实验室施工开挖围岩损伤演化规律,以甘肃北山埋深560 m的深部地下实验室为研究背景工程,建立基于Hoek-Brown准则的深部围岩弹塑性损伤本构模型,提出地下实验室施工开挖围岩损伤度的评价方法,编制计算程序并对地下实验室施工... 为揭示地下实验室施工开挖围岩损伤演化规律,以甘肃北山埋深560 m的深部地下实验室为研究背景工程,建立基于Hoek-Brown准则的深部围岩弹塑性损伤本构模型,提出地下实验室施工开挖围岩损伤度的评价方法,编制计算程序并对地下实验室施工开挖与超载过程进行数值模拟。研究结果表明:洞室群施工开挖后围岩处于轻微弹性损伤状态,并未出现塑性损伤,洞室群整体安全稳定;随着超载的增加,围岩损伤区范围明显扩大,当超载到2.5倍初始地应力时,在洞室群交叉部位出现高度损伤区和开挖破裂区,建议对洞群交叉部位加强支护,并对中隔墙部位进行重点监控测量。研究成果为优化地下实验室建设方案提供理论指导。 展开更多
关键词 深部地下实验室 弹塑性损伤本构模型 HOEK-BROWN准则 开挖损伤区 开挖损伤度
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一种基于Willam-Warnke模型的钢纤维混凝土单轴损伤本构模型
4
作者 吴礼程 陈湘生 雷江松 《建筑结构》 北大核心 2023年第S01期1532-1539,共8页
通过选取Willam-Warnke五参数模型作为屈服函数,基于等效应变假定和损伤准则,并将钢纤维含量特征值与屈服函数、损伤准则相联系,建立了增量型式单轴弹塑性损伤本构模型。根据已有钢纤维混凝土单轴拉伸与压缩试验结果,应用该模型进行了验... 通过选取Willam-Warnke五参数模型作为屈服函数,基于等效应变假定和损伤准则,并将钢纤维含量特征值与屈服函数、损伤准则相联系,建立了增量型式单轴弹塑性损伤本构模型。根据已有钢纤维混凝土单轴拉伸与压缩试验结果,应用该模型进行了验证,验证结果表明,模型计算结果与试验结果吻合较好,能够很好地反映出钢纤维掺量对峰后曲线的影响。同时,应用该模型对在单轴下的拉伸循环、压缩循环以及、拉压循环进行了验算,验算结果表明,该模型能够模拟计算单轴复杂加载路径下的应力-应变关系。 展开更多
关键词 钢纤维混凝土 Willam-Warnke五参数模型 等效应变假定 钢纤维含量特征值 弹塑性损伤本构模型
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转换层桁架非线性地震损伤分析
5
作者 徐龙河 张建华 吕杨 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S2期45-49,共5页
倒V型柱转换层具有承担和分散上部竖向荷载,以及承受地震作用等多重功能,作为连接上下左右结构构件的重要枢纽,对其抗震可靠性需要作详细深入的分析,以检查其在各种荷载作用下的非线性工作性能、校核设计可靠性、发现薄弱部位等,进而为... 倒V型柱转换层具有承担和分散上部竖向荷载,以及承受地震作用等多重功能,作为连接上下左右结构构件的重要枢纽,对其抗震可靠性需要作详细深入的分析,以检查其在各种荷载作用下的非线性工作性能、校核设计可靠性、发现薄弱部位等,进而为改进结构设计提出建议。以一实际工程为例,采用考虑弹塑性损伤的混凝土材料模型和混合强化的钢材模型,应用LS-DYNA有限元软件针对转换层X向钢-混凝土组合桁架在大震、中震和小震各工况荷载下结构混凝土和型钢应力分布、混凝土开裂破坏以及结构变形状态等进行分析,以检验转换层结构在小震、中震和大震各工况下所处状态。 展开更多
关键词 转换层 组合结构 倒V型柱 弹塑性分析 损伤本构模型
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多孔介质的细观损伤本构模型 被引量：3
6
作者 赵纪生 陶夏新 《湘潭矿业学院学报》 2002年第1期73-78,共6页
对于多孔介质损伤本构关系进行深入的研究 .介绍了多孔介质损伤本构关系与细观结构连接的原则和方法 ,提出了一个多孔介质非线性弹性损伤本构模型 .其次 ,在 Gurson理论已有工作的基础上 ,推出了一个规则多孔介质基体服从Drucker- Prage... 对于多孔介质损伤本构关系进行深入的研究 .介绍了多孔介质损伤本构关系与细观结构连接的原则和方法 ,提出了一个多孔介质非线性弹性损伤本构模型 .其次 ,在 Gurson理论已有工作的基础上 ,推出了一个规则多孔介质基体服从Drucker- Prager屈服准则的近似屈服面方程 ,进而得到了相关联的弹塑本构模型 .最后 ,以裂纹密度为细观损伤变量 ,修正裂纹密度细观损伤对屈服面中偏平面上 J2 的影响 ,推出了地基土弹塑性细观损伤本构模型 .图 1,参 展开更多
关键词 多孔介质 损伤力学 非线性弹性损伤本构模型 弹塑性细观损伤本构模型 裂纹 地基土
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混凝土弹塑性损伤本构模型的动力扩展 被引量：2
7
作者 齐虎 李云贵 吕西林 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期324-329,共6页
在静力弹塑性损伤实用本构模型的基础上,通过将损伤能量释放率阀值粘滞化,建议能考虑应变加载速率影响的实用本构模型.并将阻尼应力引入到本构模型中,使得建议的模型能直接在材料层次考虑刚度阻尼耗能影响.在此基础上,引入受拉塑性应变... 在静力弹塑性损伤实用本构模型的基础上,通过将损伤能量释放率阀值粘滞化,建议能考虑应变加载速率影响的实用本构模型.并将阻尼应力引入到本构模型中,使得建议的模型能直接在材料层次考虑刚度阻尼耗能影响.在此基础上,引入受拉塑性应变,延缓受拉损伤的发展,提高模型的稳定性.推导了该模型的计算公式并给出了详细数值算法,将建立的本构模型在ABAQUS中二次开发,通过对Koyna重力坝动力隐式分析表明:刚度阻尼的能量耗散作用能显著增强动力隐式分析的稳定性,引入受拉塑性应变后能增强模型数值稳定性,提高模型计算效率,同时应变率效应对结构的位移反应有一定的影响,且能进一步提高模型的数值稳定性. 展开更多
关键词 刚度阻尼 应变率效应 弹塑性损伤本构模型
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