岩体材料宏观损伤性质的研究

本文将岩体的裂隙系统考虑成岩体的宏观损伤场，并将损伤力学和断裂力学有机地结合起来，建立了多裂隙岩体宏观损伤性质的影响。     

岩体材料宏观损伤性质的研究

本文将岩体的裂隙系统考虑成岩体的宏观损伤场，并将损伤力学和断裂力学有机地结合起来，建立了多裂隙岩体的等效连续损伤模型。同时，文章详细讨论了裂隙系统对岩体宏观损伤性质的影响。     

节理岩体损伤模型有限元分析

将岩体中固有的初始节理损伤考虑成宏观损伤场，通过引入损伤张量模拟岩体的多裂隙性。损伤张量由节理组的实测数据确定，并引入有效应力来计算节理岩体的力学效应。编制了损伤模型的平面非线性有限元程序，并采用损伤模型和常规有限元模型的有限元程序对某矿山边坡进行对比计算分析。结果表明，损伤模型有限元解析能反映节理岩体的各向异性。     

岩体爆破破碎损伤机理探讨

指出岩体爆破破碎的过程是岩体内原有裂隙发育和损伤增长的过程,是宏观损伤和细观损伤综合作用的结果。利用Ｌｅｍａｉｔｒｅ等效应变假设,分析了细观损伤演化与宏观损伤演化的耦合,提出了一种岩体爆破破碎综合损伤计算模型。     

岩巷爆破围岩损伤演化方程及稳定性分析

本文以岩体微观缺陷的分布和Weibull理论为基础，定义了一个损伤变量。通过该损伤变量推倒的损伤演化方程，不仅表征了岩体的不可逆动态损伤演化过程，而且和微观缺陷的起裂、扩展和传播以及岩体性能的劣化建立了联系。并且，根据损伤理论对岩巷爆破围岩的稳定性进行了分析。     

不同倾角节理岩体损伤演化特征分析

为研究节理倾角对岩体损伤的影响规律,运用损伤力学理论建立考虑节理与荷载共同作用的岩体损伤演化模型及损伤本构模型;通过单弱面理论对模型试验进行验证,同时探讨节理岩体损伤演化特征.结果表明:单弱面理论结果与试验结果较为吻合,模型试验能较好地表征含单一结构面的岩体在荷载作用下的力学特征及损伤演化规律;当节理倾角从0增大到90°过程中,初始节理损伤先增后减,在倾角为60°时至最大值,总体呈倒"U"型分布规律;不同倾角节理岩体总损伤演化规律基本一致,均呈"S"型分布规律,先缓慢增加,而后快速增加,最后再缓慢增加其值趋于1;节理倾角只影响总损伤率数值大小不影响其演化规律,总损伤率随应变增加呈正态分布;总损伤率受控于节理面分布规律,当节理倾角从0增大至90°的过程中,总损伤率先减小后增大.     

岩体损伤与破坏过程研究

对层状岩体进行了损伤演化与破坏过程的研究,引入损伤变量及损伤扩展系数,建立符合岩体整个损伤演化过程的方程;描述了岩石在受载过程中初期近似呈线性,随后加速的过程;分析了层状岩体的损伤演化与破坏特征及其稳定性,解释了岩石损伤演化的规律。研究表明:层状岩体的损伤萌生与扩展直到破坏,除与加载大小、速率等因素有关外,还与各亚层损伤演化规律、载荷与层面夹角、各亚层的内部微结构特性等有关。     

裂隙岩体大稳态渗流场与损伤场耦合分析模型

从流体扩散能量叠加原理出发,建立了裂隙岩体介质的渗流张量解析表达式。综合应用断裂力学与损伤理论,探讨了复杂应力状态下裂隙岩体的本构关系以及压剪裂纹的起裂准则,建立了裂隙岩体在压剪,拉剪应力让损伤演化方程,提出了渗透张量随裂隙损伤发展的关系以及裂隙岩体非稳态渗流场与损伤场耦合模型。     

岩巷爆破围岩损伤演化方程及稳定性分析

本文以岩体微观缺陷的分布和Weibull理论为基础 ,定义了一个损伤变量。通过该损伤变量推倒的损伤演化方程 ,不仅表征了岩体的不可逆动态损伤演化过程 ,而且和微观缺陷的起裂、扩展和传播以及岩体性能的劣化建立了联系。并且 ,根据损伤理论对岩巷爆破围岩的稳定性进行了分析     

三维加锚弹塑性损伤模型在大型山体边坡工程中的应用

首先根据节理岩体的损伤机制 ,建立了三维弹塑性损伤本构模型反映节理岩体的损伤变形特性 ,然后考虑节理岩体的岩锚支护效应 ,建立了空间损伤锚柱单元模型模拟锚杆的支护效果 ,最后将建立的模型应用于三峡船闸高边坡 ,进行了边坡加锚节理岩体开挖卸荷三维非线性有限元计算 ,获得了一些有益的工程结论     

聚脂基复合材料板的粘弹性损伤本构关系

从在不同的常应变率控制下正交铺设的玻璃纤维布／聚脂复合材料板的几项拉伸试验着手，提出了该材料粘弹性的损伤等价性原理．应用热力学的内变量的概念，在实验的基础上建立了该材料的损伤本构关系．     

双内时概念及弹塑性损伤双内时本构模型

Ｖａｌａｎｉｓ体系中的内时本构关系属于弹塑性本构关系，本文的目的是用内时理论的思想来推导弹塑性损伤本构模型，文中首先构造了隐含损伤的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ自由表表达式，之后又引入了双内时的概念，即把内时分成了塑性内时和损伤内时，并给出了分别用两种内时表示的塑性内变量和损伤内变量演化方程，以此为基础得到了弹塑性损伤双内时本构模型，经过讨论得出了材料为各向同性有关塑性的两种特性的约束条件和有关损伤的三种特     

基于灵敏度分析的弧门主框架多损伤检测方法

以频率作为弧形闸门主框架结构多损伤识别的主要动力参数,基于灵敏度分析方法,建立结构损伤位置及程度与结构多阶固有频率的关系矩阵,并根据此矩阵和实测频率的变化情况反解出结构的损伤位置与程度。为了反映结构不同位置的损伤对频率的影响,同时减小方程的未知量个数,给出了弧门主框架频率与损伤位置和程度的灵敏度关系图。计算结果表明：基于灵敏度分析的结构多损伤检测方法可识别弧形闸门主框架多位置发生损伤的情况,可为水工结构动力检测与损伤评估提供技术参考。     

一种新型的混凝土结构双参数地震损伤模型

在结构的抗震设计、未来震害预测、震后经济损失评估等过程中,一个重要的任务就是选择合理的反应量建立结构损伤评估模型,以定量计算出结构在地震过程中的损伤指标.在分析现有的损伤参数以及几种双参数地震破坏准则的基础上,结合损伤力学的基本原理,提出了一种新型的混凝土结构双参数地震损伤模型,并根据已有的实验结果确定了模型参数.     

任意坐标系中的各向异性损伤理论

本文通过对损伤效应张量的变换,使损伤理论扩展到各向异性损伤的领域,变换后的损伤效应张量克服了只适用于主应力方向的局限性,从而可应用于工程实际的破坏分析。纯扭试验证实了本理论在工程实际中的应用性和损伤参数的可测性,试验还表明各向同性材料的各向异性损伤特性,且应力、应变越大,各向异性越显著。     

岩石边坡模糊随机损伤可靠性研究

目的延拓非确定损伤理论研究以揭示损伤力学蕴涵的复杂机理.方法基于损伤、概率、模糊隶属度在[0,1]区间上协调一致性,提出了模糊随机损伤力学观念;构造解释了3类损伤变量模糊性态及对应模糊映射分布,即降半分布、“秋千”分布和组合“秋千”分布,实现了随机损伤变量模糊化自适应生成与构建;依据扩张原理及随机损伤变量满足β概率分布,对模糊集上随机损伤变量的CDF、PDF积分修正,结合当量正态理论,将三类模糊随机损伤泛函引入本构方程,完成了模糊随机有限元可靠度与模糊随机损伤同步分析.结果分析表明,基于全面统计评价的初始损伤场建立,避免了常规损伤力学分析中试验及模型构造的困难.结论借助可靠度理论所得的模糊随机损伤力学模型,可全面揭示复杂工程对象在损伤模糊演变过程中具有的随机变异本质,实现局部损伤发育与结构宏观可靠度的耦合分析.     

基于复合屈服准则的混凝土塑性损伤模型

引入拉伸损伤变量和剪切损伤变量来共同描述损伤对混凝土宏观力学性能的劣化,采用带拉断的MohrCoulomb准则作为塑性损伤模型的屈服准则以及非关联的Drucker-Parager塑性势函数,在热力学和连续损伤理论的框架内建立损伤准则和损伤演化方程,提出了一种改进的混凝土塑性损伤模型,并采用基于完全隐式的向后Euler积...     

Practical assessment of rock damage due to blasting

Blasting is the most cost effective methodology to break rock for mining or civil engineering applications.A good production blast will break only the rock that is needed to be removed, leaving the host rock with minimal damage. The control of rock damage due to blasting is very important when it comes to mine or construction design, safety, and cost. Damage to the host rock due to a production blast could result in failures, overbreak and unstable ground. Knowing how far the fractures generated by a production blast will go into the host rock is a valuable tool for engineers to design a safe highwall while keeping the actual excavation close to the design. Currently, there are several methods available to predict damage due to blasting. The accuracy of many of these methods is questionable, and in most cases, the methodologies over predict the results. This often leads to inefficient mines and poor construction works. When the current methodologies are reviewed, each one presents sound approaches, but in many cases they also lack consideration of other variables that, according to the authors, need to be included when predicting blast damage. This paper presents a practical methodology to assess the rock damage from blasting by combining other methodologies. The proposed method allows consideration of more variables when compared to available methods, resulting in a more accurate rock damage assessment. The method uses the estimation of the generated levels of peak particle velocity with the distance from a production blast presented by Persson and Holmberg, the peak particle velocity damage ranges proposed by Forsyth and the relationship between the static compressive strength and dynamic compressive strength of rocks from Liu. The new methodology was validated using the data published in a large-scale study performed in granite by Siskind.     

岩石塑性应变损伤模型的建立及应用

岩石塑性变形和损伤变量的微观机制都是岩石中微裂纹的萌生和发育,塑性变形与损伤在岩石材料中是同时出现的,它们的演化规律是相互耦合的.本文采用基于塑性应变的损伤变量,定义岩石在破坏过程中塑性应变增量与损伤增量成正比关系,并把极限塑性应变归一于岩石的临界损伤值,建立了岩石塑性应变损伤模型和本构模型.实验曲线与利用所建立的塑性应变损伤模型计算的应力-应变曲线吻合较好,岩石塑性应变损伤模型能较好地描述岩石整个加载过程中的损伤与应力、应变的关系.并根据岩石塑性应变损伤模型,分析了单轴压缩荷载作用下岩石的应力和应变与损伤的演化规律.     

Elastoplastic damage model for concrete based on consistent free energy potential

The aim of this study is to formulate an appropriate free energy potential for inelastic behavior of concrete and construct an elastoplastic damage model on a more rational basis. The concept of effective plastic energy storage rates is proposed, which are conjugate forces of hardening variables in an undamaged configuration. Then an analogy between the evolution of hardening variables and that of a plastic strain is used to postulate the formulation of plastic free energy. This formulation reflects the specific characteristics of a certain plasticity model, so it can serve well as a thermodynamic link between plasticity and damage. By combination of the general formulation of free energy with the double hardening plasticity theory and two-parameter damage expression, a thermodynamically well-founded elastoplastic damage model for concrete is constructed. The operator split algorithm is employed, and the numerical simulations agree well with a series of material tests.