流变理论在深基坑开挖中的应用研究

以河南某地灰粘土的室内流变试验的试验结果为例,介绍了利用土体的流变曲线确定其流变本构模型和模型参数的过程;对土体的粘弹塑性流变问题进行了有限元分析;编制了考虑土的流变特性的深基坑支护桩有限元计算程序,进行了实例计算,对计算结果进行了分析,并与实测值进行了对比;结果表明,实测值与考虑流变时的理论计算值比较吻合.     

土本构模型研究的现状及展望

土本构模型课题，是理论土力学中最基础、最重要的研究内容。正确建立并合理应用土本构模型，对于提高岩土工程的计算精度，具有重要意义。论述了土的非线性弹性模型、弹塑性模型、粘弹塑性模型、结构性及损伤模型、内时模型等研究领域的主要成就和最新进展；结合2l世纪岩土工程发展方向，对诸如建立复杂应力状态本构模型、非饱和土本构模型、结构性模型等有待深入研究的领域的发展动向进行了展望。     

流变理论在深基坑开挖中的应用探讨

以河南某地灰粘土的室内流变试验的试验结果为例 ,介绍了利用土体的流变曲线确定其流变本构模型和模型参数的过程 ;对土体的粘弹塑性流变问题进行了有限元分析 ;编制了考虑土的流变特性的深基坑支护桩有限元计算程序 ,进行了实例计算 ,对计算结果进行了分析 ,并与实测值进行了对比 ;结果表明 :实测值与考虑流变时的理论计算值比较吻合     

非饱和土的黏弹塑性本构模型研究

非饱和土变形是随时间发展的,为了描述非饱和土随时间变化的长期变形行为,本文建立了非饱和土黏弹塑性模型.在已有的非饱和土率无关模型的基础上,考虑应变率对变形和强度影响,建立了一个非饱和土率相关的黏弹塑性模型.根据试验结果,应变率越大,屈服应力则越大,将屈服应力表示为应变率的函数,给出率相关影响的加载湿陷屈服面.利用一致性条件,给出了一维条件下非饱和土的增量方程.对模型进行数值分析,对模型基本行为进行预测.将模型退化饱和条件和率无关2种情形,利用已有的试验结果对模型进行了验证,结果表明模型可以用于预测非饱和土的蠕变行为.     

营口地区软土的流变模型

根据室内三轴剪切流变试验的结果,研究了营口地区淤泥质软土的流变特性.结果表明,该类软土具有明显的变形时效性及其在不同应力水平下的蠕变特性.通过分析蠕变曲线的规律,选择了西原模型和双阀值模型这两种理论模型来描述软土的流变特性.由非线性拟合的结果得出其扩展的理论模型精度更高及双阀值模型比西原模型精度更高的结论,同时还指出软土的非线性特性对参数拟合的影响.最后,选择了Singh Mitchell模型及其修正模型对软土进行经验拟合,并达到了良好的精度.     

尖点突变模型描述土应力应变特性的可行性

根据尖点突变模型的基本方程和土的应力一应变关系特点，通过坐标变换导出了在三轴条件下以轴应变、孔隙比和广义剪应力表示的土本构方程表达式。表达式中只有3个参数，可以通过统计方法由三轴试验数据得到。与Duncan-Chang模型和砂土及粘土的实测数据进行比较后得出结论：该模型是有效的。     

土的动力本构关系的新探讨

饱和砂土在动力作用下，其主应力轴的旋转，剪切胀缩性及不排水条件下的土性弱化等特性对其动变形的发展具有重大影响。本文建立了考虑上述诸因素的土的二维动力构新模型。用本模型进行实算并与试验结果相比较符合良好。     

原位颗粒增强钛基复合材料高温流变行为

通过等温热压缩实验,研究了原位合成TiB和TiC增强Ti基复合材料在550°C~750°C、0.0001s~(-1)~0.0004s~(-1)应变速率条件下的高温流变行为。结果表明:该复合材料在高温塑性变形时,压缩流变应力随变形温度的提高而降低,随应变速率的提高而提高;材料的软化机制以动态回复为主,动态再结晶为辅;利用Arrhenius方程模型结合Zener-Hollomon修正参数计算出材料的热变形参数,建立了双曲正弦形式的本构方程。     

一种新型奥氏体不锈钢的塑性流变行为研究

在起始实验温度从77K到1000K,应变率从0.001/s到8300／s,并且使真实应变超过40％条件下,对一种新型的氮增强奥氏体不锈钢（AL6－XN)进行了大量的单轴压缩实验,结果表明,这种材料在77K低温下的真实应变可以达到40％,并且它的韧性随着温度增加将会进一步显提高;绝热剪切带或剪切破坏发生在大约296K温度以下;在较高温度下,明显的温度依赖性减弱反映其良好的焊接性能;动态应变时效发生在准静态及温度500K到1000K之间。最后,一个发展的Johnson-Cook本构模型,在不考虑动态应变时下被成功的用于预测这种AL6－XN的流变应力。     

坝区辉绿岩体的长期剪切流变强度分析研究

岩体长期剪切流变强度是进行岩体工程长期运行稳定分析的重要基础。以大岗山水电站坝区辉绿岩现场剪切流变试验数据为基础,分别采用等时应力-应变曲线法、非稳定蠕变判别法和稳态蠕变速率法计算获得坝区辉绿岩的长期剪切流变强度,并进行了对比分析。采用等时应力-应变曲线法分析坝区辉绿岩的长期剪切流变强度较为科学合理。与岩体瞬时抗剪强度相比,长期剪切流变强度因裂隙损伤扩展有所降低,坝区岩体长期剪切流变的内摩擦角衰减了30.7%,长期剪切流变的粘聚力衰减了22.6%。     

坝区辉绿岩体的长期剪切流变强度分析研究

岩体长期剪切流变强度是进行岩体工程长期运行稳定分析的重要基础。以大岗山水电站坝区辉绿岩现场剪切流变试验数据为基础,分别采用等时应力-应变曲线法、非稳定蠕变判别法和稳态蠕变速率法计算获得坝区辉绿岩的长期剪切流变强度,并进行了对比分析。采用等时应力-应变曲线法分析坝区辉绿岩的长期剪切流变强度较为科学合理。与岩体瞬时抗剪强度相比,长期剪切流变强度因裂隙损伤扩展有所降低,坝区岩体长期剪切流变的内摩擦角衰减了30.7%,长期剪切流变的粘聚力衰减了22.6%。     

冻土力学研究的重要领域及问题

论述了冻土力学的研究历史、研究现状、已经取得的研究成果及应用现代数学和综合力学理论与技术解决冻土这类多相介质力学研究中存在的难题。分析指出，仅仅有大量的实验还不足，还需进一步揭示出冻土的基本性质，特别是建立其最本质的力学性质及力学模型。     

水泥复合土本构模型的试验研究

水泥土属于新型的建筑材料,具有良好的工程特性,因此关于水泥土的研究近几年得到了长足的发展。但关于其本构关系模型的研究,由于土的复杂性及不可重复性,想要建立一个各种土体通用的模型是不可能的,因此寻求一个具有针对性的模型显得更具实际意义。笔者针对以内蒙古河套地区特有的粉质粘土配制的水泥土,结合大量室内试验,建立了在单轴受压状态下符合其特点的本构关系模型。     

一种新型水泥固化土的试验研究

通过三轴试验、直剪试验和压缩试验,对一种掺有添加剂的新型水泥固化土进行了研究. 在100、200、300 kPa的围压下,对3种不同配方的水泥土试样：普通配方(水泥掺入量15%)、新配方(水泥掺入量11%,添加剂掺入量0.15%)和增强配方(水泥掺入量15%,添加剂掺入量0.15%)进行三轴固结不排水剪切试验,结果表明,添加剂能显著提高水泥土的强度,围压增大对普通配方水泥土强度的影响不显著,而新配方和增强配方水泥土的强度分别提高了20%和26%,新配方水泥土的峰值强度比普通配方高40％,增强配方水泥土的峰值强度又比新配方高60％;３种配方的水泥土和水泥土-土复合试样直剪试验结果表明,添加剂能显著提高水泥土的抗剪强度,且抗剪强度与垂直压力成正比,3种配方水泥土的抗剪强度-垂直压力曲线基本平行.压缩试验结果表明,添加剂对水泥土压缩性的影响不显著.根据三轴试验结果,建立了掺入复合添加剂的新型水泥固化土的本构模型,该模型摆脱了传统流动法则的束缚,经试验验证更加符合水泥土的实际情况,模型还表明主应力对塑性变形有较大的影响.     

低需水的新拌水泥浆体流变性研究

在对水泥浆体流变模型和流变性能影响因素分析的基础上，研究了外加剂掺量、SO3含量、矿渣掺量等对新拌水泥浆流变性能的影响。用旋转粘度计对新拌水泥浆进行了动态检测，低需水量水泥的新拌水泥浆具有良好的流变性能，同时它的流变模型符合宾汉姆流变模型。     

考虑多种强化机制土的内时弹塑性本构模型

为建立更符合实际情况的岩土的弹塑性应力应变模型,在考虑变形历史、围压、应变率、偏斜塑性变形对体积塑性变形影响引起的多种强化机制的基础上,合理地定义了广义时间标度,建立了考虑多种强化机制土和体量与偏量相互耦合的内时弹塑性本构关系。结合土的静水压缩载荷对偏斜响应影响小,而偏斜压缩载荷对体积响应影响大的实验事实,给出了模型参数分别用静水压缩实验数据和常规三轴实验数据确定的方法。用所建立的考虑多种强化机制的内时弹塑性本构模型对中密永定河砂的三轴响应进行了预测。由模型预测的砂土应力应变曲线与实验相吻合,并且能够较好的描述永定河砂的剪胀和剪缩现象。     

葡萄花黑帝庙浅层含蜡原油流变性研究

原油含蜡会导致地下原油流动的复杂性,原油在管道运输过程中会堵塞管道.葡萄花黑帝庙浅层油藏是典型的低温含蜡油藏,原油在原始地层温度下已经失去流动性,从原油流变性的角度研究这类油藏的开发,分析原油随温度及剪切速率变化的物性特点,对原油开发方案的编制、原油的集输和分析地下原油渗流机理等提供参考.     

销钉机筒挤出机内物料的流变学分析

基于牛顿流体模型，给出销钉机筒挤出机内销钉附近流场的应力分布和速度分布的数学表达式，提出销钉消耗功率的计算方法．用天然胶-碳黑混炼胶对销钉消耗功率的计算方法在工业挤出机上进行实验验证，结果表明计算功率与实测功率值有很好的一致性．     

铸造合金流变学的研究现状

总结了近几年合金流变学在半固态金属铸造与铸件热裂分析研究中的应用及一些研究现状 ,并指出了铸造领域中合金流变学的研究方向