一种基于应变能理论的加速蠕变本构模型 被引量：4

1

作者 沈才华 张兵 王文武 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2195-2200,共6页

采用连续介质应变能理论分析蠕变宏观力学行为突变的过程,定义临界应变能密度值作为预测加速蠕变发生时刻的控制参数,采用西原正夫元件模型与Perzyna黏塑性理论相结合,考虑应力状态对加速蠕变的影响,用过屈服应力比函数反映加速阶段蠕... 采用连续介质应变能理论分析蠕变宏观力学行为突变的过程,定义临界应变能密度值作为预测加速蠕变发生时刻的控制参数,采用西原正夫元件模型与Perzyna黏塑性理论相结合,考虑应力状态对加速蠕变的影响,用过屈服应力比函数反映加速阶段蠕变应变速率变化,建立了一种能描述蠕变3个阶段全过程的加速蠕变本构模型。该方法确定的加速蠕变时刻不仅能反映累积蠕变应变量的影响,而且能有效反映应力状态对加速蠕变的影响,为实现预测加速蠕变提供了可能,并且确定本构模型参数所需试验数量大大减少,为实际运用提供了方便。最后结合三轴蠕变试验,采用D-P屈服准则结合塑性流动法则,分析了不同流动法则对预测加速蠕变发生时刻的影响规律,数值模拟结果与试验数据基本吻合。 展开更多

关键词 应变能理论 蠕变本构模型 应变能密度 长期强度

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基于能量组成及应变能理论的裂缝密度定量预测 被引量：1

2

作者 时光耀 李理 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期2826-2833,共8页

岩石裂缝的定量预测对裂缝性油藏勘探开发具有重要意义,裂缝预测模型的准确与否至关重要。基于应变能理论,结合热力学定律,充分考虑前人在裂缝预测中忽视的塑性应变在新增裂缝生成中的作用以及裂缝生成所处的三轴应力环境,通过弹塑性理... 岩石裂缝的定量预测对裂缝性油藏勘探开发具有重要意义,裂缝预测模型的准确与否至关重要。基于应变能理论,结合热力学定律,充分考虑前人在裂缝预测中忽视的塑性应变在新增裂缝生成中的作用以及裂缝生成所处的三轴应力环境,通过弹塑性理论公式及推导,计算岩石变形吸收的总能量、弹性应变能和塑性应变能,获得用于生成新增裂缝的能量,最终建立用于计算新增裂缝体密度的预测模型,从理论上揭示裂缝的形成机制、发育程度与三向主应力和岩性的关系。运用ANSYS有限元软件模拟东营凹陷纯41块始新世沙三—沙二段沉积期构造应力场,利用ANSYS软件的APDL编程语言进行二次开发计算,用代码提取各节点三向主应力的数值,将建立的裂缝体密度预测模型嵌入ANSYS软件中,进行裂缝密度预测。预测结果表明研究区断层带及纯北断层北部弧形区域为裂缝有利区带,为压裂和油气潜在开发区带。与传统构造应力场裂缝预测相比,基于岩石变形能量组成及应变能理论的裂缝预测更加准确,预测精度较高,对裂缝性油藏开发具有较为重要的意义。 展开更多

关键词 构造地质学 能量组成 应变能理论 裂缝预测 有限元模拟 定量预测

原文传递

余弦曲线轮廓柔性关节的设计与分析

3

作者 刘平安 王庆立 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第3期44-47,共4页

基于弹性力学中的应变能理论和卡式第二位移最小定理,推导出了利用余弦曲线轮廓设计的单轴平面微动关节在平面内3个自由度微运动中的柔度解析表达式。在此基础上将各方向柔度变化规律与目前广泛应用于柔性机构设计中的半圆弧曲线平面微... 基于弹性力学中的应变能理论和卡式第二位移最小定理,推导出了利用余弦曲线轮廓设计的单轴平面微动关节在平面内3个自由度微运动中的柔度解析表达式。在此基础上将各方向柔度变化规律与目前广泛应用于柔性机构设计中的半圆弧曲线平面微动关节的对应规律进行比较,揭示了该类型微动关节在柔性机构设计中的一些有用性能,如柔度随关节尺寸变化较为稳定等。 展开更多

关键词 余弦曲线 微动机器人 柔性机构 应变能理论 卡式位移定理

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基于应变能理论的端齿弯曲刚度及其转子动力学特性影响研究

4

作者 邱欣可 曾武 +1 位作者 高庆 满吉鑫 《燃气轮机技术》 2022年第3期19-26,共8页

应变能理论在多载荷条件或复杂模型的弯曲刚度计算方面具有重要意义,对转子系统动力学研究也具有一定指导作用。通过燃气轮机转子轮盘端齿的几何参数关系,构建端齿的参数化模型。在此基础上采用三维有限元计算与应变能理论相结合的方法... 应变能理论在多载荷条件或复杂模型的弯曲刚度计算方面具有重要意义,对转子系统动力学研究也具有一定指导作用。通过燃气轮机转子轮盘端齿的几何参数关系,构建端齿的参数化模型。在此基础上采用三维有限元计算与应变能理论相结合的方法,分析了端齿的弯曲刚度特性,结果与文献中结果吻合较好。研究了端齿弯曲刚度损失比例与发生损失的位置对转子模态特性的影响规律,结果显示,随着端齿弯曲刚度损失的增大,转子临界转速呈现加速下降的趋势,且靠近转子前支点的1级端齿对转子系统刚度与模态特性的影响最大。 展开更多

关键词 端齿 应变能理论 弯曲刚度 模态 临界转速

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敷设约束阻尼层的工字梁振动特性研究

5

作者 李小珍 李昊卿 +1 位作者 蒋希昊 毕然 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1320-1329,共10页

本文提出了一种计算带约束阻尼层梁振动响应的方法。以工字梁为研究对象,开展了室内振动试验,测得了不同位置的振动响应。并基于有限元法同步建立了数值仿真模型,利用模态应变能法准确计算了结构的自振频率和模态损耗因子。基于上述结果... 本文提出了一种计算带约束阻尼层梁振动响应的方法。以工字梁为研究对象,开展了室内振动试验,测得了不同位置的振动响应。并基于有限元法同步建立了数值仿真模型,利用模态应变能法准确计算了结构的自振频率和模态损耗因子。基于上述结果,利用模态叠加法进行谐响应分析,得到了约束阻尼层工字梁的振动响应结果。将振动响应的实测值与仿真值进行对比,验证了模型的准确性。分析了设计参数(阻尼层厚度、约束层厚度)对构件自振频率、模态损耗因子及加速度总振级的影响。研究结果表明:各板件的振动响应有着相似的变化规律,腹板加速度总振级最大,底板次之,顶板最小;总体上阻尼层厚度对工字梁前5阶自振频率影响不大,而随着约束层厚度的增大,构件前5阶自振频率先减小后增大;增大阻尼层厚度和约束层厚度都能持续增大构件的模态损耗因子,进而有效降低加速度总振级,且对腹板的减振效果好于顶板和底板。 展开更多

关键词 振动试验 工字梁 约束阻尼层 模态应变能理论 数值仿真

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考虑参数随机性的约束阻尼结构振动特性分析 被引量：3

6

作者 郑成龙 张志勇 周长江 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第5期49-52,共4页

根据模态应变能理论建立约束阻尼结构有限元模型,基于粘弹性层的厚度和部分材料参数随机性分析,对约束阻尼结构的振动特性进行研究,分析粘弹性层的厚度和部分材料参数的随机性对约束阻尼结构模固有频率和模态损耗因子的影响。研究结果... 根据模态应变能理论建立约束阻尼结构有限元模型,基于粘弹性层的厚度和部分材料参数随机性分析,对约束阻尼结构的振动特性进行研究,分析粘弹性层的厚度和部分材料参数的随机性对约束阻尼结构模固有频率和模态损耗因子的影响。研究结果证明粘弹性结构参数随机性分析的必要性,分析方法和得出的相关结论对工程实践有一定参考。 展开更多

关键词 振动与波 模态应变能理论 约束阻尼结构 模态损耗因子 参数随机性

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对Beltrami-Haigh最大总应变能理论的改进及其应用 被引量：1

7

作者 胡铸华 《工程力学》 EI CSCD 1990年第2期136-139,共4页

本文将改进Beltrami-Haigh的单位体积的最大总应变能的失效准则并应用于工程。

关键词 应变能理论 应用 改进

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基于最大应变能理论的最佳界面半径的计算

8

作者 李壮阔 《机械研究与应用》 2006年第4期80-81,共2页

基于最大应变能理论,推导出厚壁圆筒经自增强处理时最佳界面半径计算公式,其理论及公式具有一定理论与实用价值。

关键词 最大应变能理论 厚壁圆筒 界面半径 当量应力

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峰后裂隙岩石非线性损伤特性与数值模拟研究 被引量：15

9

作者 谢璨 李树忱 +2 位作者 平洋 李景龙 李术才 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2128-2136,共9页

在地下洞室、隧道等工程中,裂隙岩石峰值强度后的损伤破坏特性及演化机制对控制围岩稳定至关重要,目前,对岩石峰后的损伤破坏特性研究不充分,认识不全面,易出现大体积塌方、大变形等工程事故。针对峰后裂隙岩石的力学性质,开展室内三轴... 在地下洞室、隧道等工程中,裂隙岩石峰值强度后的损伤破坏特性及演化机制对控制围岩稳定至关重要,目前,对岩石峰后的损伤破坏特性研究不充分,认识不全面,易出现大体积塌方、大变形等工程事故。针对峰后裂隙岩石的力学性质,开展室内三轴试验,分析其非线性损伤破坏特性;假设岩石损伤满足Weibull分布规律,引入损伤变量,推导出峰后裂隙岩石非线性损伤破裂本构方程;将上述本构方程与能量耗散原理、应变能密度理论相结合,建立了峰后裂隙岩石的非线性损伤破坏准则;采用FISH语言开发了基于上述破坏准则的峰后岩石损伤破裂计算程序,用连续的方法模拟分析了峰后裂隙岩石的非连续损伤破裂过程,揭示了裂隙岩石峰后损伤破坏特性及其演化规律,并与裂隙岩石的三轴压缩试验结果进行了对比。结果表明:上述本构方程与判别准则能较好地模拟峰后裂隙岩石非线性损伤破裂过程。为有效控制围岩稳定提供一种新的理论分析手段。 展开更多

关键词 非线性损伤 应变能密度理论 峰值强度后 数值模拟

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准静态应变率下单轴煤岩特征应力确定方法研究 被引量：12

10

作者 刘晓辉 郝齐钧 +1 位作者 胡安奎 郑钰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2038-2046,共9页

基于准静态应变率[10^-5,10^-2]s^-1范畴下芙蓉白皎煤岩单轴压缩试验,开展不同应变率下煤岩变形破坏过程的能量演化规律分析,提出利用能量耗散率曲线和横向应变差确定单轴煤岩特征应力的新方法,并分析准静态应变率范畴下的变化规律。研... 基于准静态应变率[10^-5,10^-2]s^-1范畴下芙蓉白皎煤岩单轴压缩试验,开展不同应变率下煤岩变形破坏过程的能量演化规律分析,提出利用能量耗散率曲线和横向应变差确定单轴煤岩特征应力的新方法,并分析准静态应变率范畴下的变化规律。研究结果表明,不同应变率下的煤岩能量演化可划分为裂隙闭合、线弹性及裂隙快速扩展3个阶段,能量耗散率曲线均呈现峰前阶段先升后降再升的趋势。利用该趋势,根据能量耗散率曲线,将曲线的极大值点与极小值点分别确定为裂纹闭合应力点σcc与损伤应力点σcd,结合获得的损伤应力点,计算横向应变差后确定裂纹的起裂应力点σci。比较不同应变率下煤岩的特征应力与峰值应力之比,3个应力特征比值均随着应变率的增加呈降低的趋势。最后对比分析单轴煤岩特征应力确定传统方法的局限性及新方法的合理性、准确性,提出特征应力应变率效应研究的工程意义。 展开更多

关键词 岩石力学 煤岩 准静态应变率 特征应力 能量耗散理论

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新型类蜂窝夹芯面外等效力学性能 被引量：4

11

作者 李响 徐兴兴 +2 位作者 彭琦 张友锋 龚稳 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期2043-2047,I0015,共6页

作为多孔材料的典型代表,蜂窝夹层结构被广泛应用于航空航天、汽车船舶等重要领域,因此对其力学性能进行研究具有十分重要的工程意义。利用应变能等效原理对一种新型类蜂窝夹芯的面外等效弹性模量和等效剪切模量进行了推导,并利用有限... 作为多孔材料的典型代表,蜂窝夹层结构被广泛应用于航空航天、汽车船舶等重要领域,因此对其力学性能进行研究具有十分重要的工程意义。利用应变能等效原理对一种新型类蜂窝夹芯的面外等效弹性模量和等效剪切模量进行了推导,并利用有限元数值模拟对此理论模型进行了验证。经对比发现,数值模拟结果和理论计算误差控制在10%以内,验证了此新型类蜂窝夹芯面外力学等效模型的可靠性。本文所阐述的内容完善了该新型类蜂窝夹芯在力学性能方面的研究,也为此新型类蜂窝夹层结构在工程实际中的推广和应用提供了理论依据和基础。 展开更多

关键词 类蜂窝夹芯 应变能等效原理 面外等效弹性参数 数值模拟

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几个强度理论的屈服实验研究 被引量：7

12

作者 牛杰 刘光连 +2 位作者 田杰 张雅鑫 孟力平 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期181-187,共7页

根据多种塑性金属的二向和三向拉伸与压缩组合主应力屈服强度实验数据,对Tresca强度理论、Mises强度理论、Mohr-Coulomb强度准则、Beltrami最大能量理论、极限应变能强度理论等几个强度理论计算的相对误差进行了比较分析。结果表明极限... 根据多种塑性金属的二向和三向拉伸与压缩组合主应力屈服强度实验数据,对Tresca强度理论、Mises强度理论、Mohr-Coulomb强度准则、Beltrami最大能量理论、极限应变能强度理论等几个强度理论计算的相对误差进行了比较分析。结果表明极限应变能强度理论计算的误差在10%以内,为最小。Tresca强度理论、Mises强度理论和Mohr-Coulomb强度准则计算的误差分别为-36%、-27%、-23%,计算结果比试验结果偏保守。Tresca强度理论和Mises强度理论都不适用于拉伸屈服强度和压缩屈服强度相等的材料,该材料的理论剪切屈服强度为拉伸屈服强度的2^(1/2)/2倍。极限应变能强度理论可用于二向和三向拉伸与压缩组合主应力强度计算,在全拉伸和全压缩主应力状态下与Rankine强度理论一致,具有工程应用前景和价值。 展开更多

关键词 塑性金属 屈服 强度实验 强度理论 极限应变能强度理论

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基于Najar能量法的混凝土分形损伤本构模型研究 被引量：8

13

作者 郑山锁 秦卿 +1 位作者 任梦宁 杨威 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第21期21001-21006,共6页

混凝土损伤模型的研究,实质上是研究损伤变量对混凝土材料本构关系的影响。在外界因素作用下,材料的累积变形引起结构内部损伤的发展,最终将产生宏观裂缝直至破坏。在混凝土损伤破坏过程中,"凹凸无序"的断裂面和"杂乱无... 混凝土损伤模型的研究,实质上是研究损伤变量对混凝土材料本构关系的影响。在外界因素作用下,材料的累积变形引起结构内部损伤的发展,最终将产生宏观裂缝直至破坏。在混凝土损伤破坏过程中,"凹凸无序"的断裂面和"杂乱无章"的裂缝是对混凝土宏观力学性能离散化、非线性、随机性的最直接的体现和表征。基于断裂面和裂缝的分形特性,得到了分形应力、分形应变的基本概念,使之能更为准确地描述混凝土的宏观力学性能。通过Najar能量损伤理论,利用分形应力与表观应力、多重分形应变与表观应变之间的关系,推导得出了混凝土分形损伤本构模型,重新定义了Weibull概率分布的混凝土损伤扩展规律,得到了基于压缩变形分形特性的损伤演化方程。 展开更多

关键词 混凝土 分形应力 多重分形应变 Najar能量损伤理论 分形损伤本构模型 分形损伤演化方程

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基本强度理论扩充研究 被引量：1

14

作者 刘大为 《兰州文理学院学报（自然科学版）》 2018年第5期41-45,共5页

观察四个基本强度理论的特点,并且观察剪应变及体积改变比能对材料失效的影响,提出最大剪应变强度理论以及最大体积改变比能强度理论,这两个强度理论的特点与四个基本强度理论相同,都仅用一个承载强度参数判别材料是否失效,是对四个基... 观察四个基本强度理论的特点,并且观察剪应变及体积改变比能对材料失效的影响,提出最大剪应变强度理论以及最大体积改变比能强度理论,这两个强度理论的特点与四个基本强度理论相同,都仅用一个承载强度参数判别材料是否失效,是对四个基本强度理论的扩充.其中由最大剪应变强度理论得出的材料失效判别式与由最大剪应力强度理论得出的判别式相同,这说明这两个强度理论是等同的,同时也说明最大剪应变强度理论是成立的.最大体积改变比能强度理论可以定量地解释在三向拉伸应力状态下的塑性材料呈现出的脆性以及在单向拉伸双向压缩应力状态下的脆性材料呈现出的塑性.最大体积改变比能强度理论尚需实验检验. 展开更多

关键词 :基本强度理论 承载强度参数 最大剪应变强度理论 最大体积改变比能强度理论

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