中碳钢热拉伸流变应力本构模型

为了进一步研究温度和应变速率对固体金属材料的粘性性质及其流变力学特性的影响,在建立20号钢的高温流变应力模型的基础上又对35号、45号碳素钢在温度为450～550℃和等应变速率（0．05～0．2／s）范围内进行了一系列恒温恒应变速率实验,并比较分析了Perzyna模型和Johnson—Cook模型的优缺点,在此基础上提出了一种修正模型,建立了35号钢和45号钢的高温流变应力本构关系,并将模型计算结果与实验结果进行了比较,证实了该模型能更好地描述中碳钢的温度效应和应变率效应．     

基于相转变理论的形状记忆聚氨酯的本构方程构建

为了预测形状记忆聚氨酯的力学性能,为材料的设计和制备提供理论依据,借鉴聚合物在外力作用下发生强迫高弹形变的理论,假设形状记忆聚氨酯在外力作用下发生了从初始相到激活相的转变;用Maxwell模型表示初始相,非线性弹簧表示激活相,采用并联的形式组成一个三元件模型。在温度变化过程中,模量随温度的变化规律采用WLF方程表示,而链段运动活化能随温度的演变规律采用一个分段函数描述,构建带有温度场的应力应变本构方程。结果表明,构建的本构方程的理论预测与实验结果有良好的一致性。     

一种构建和优化热变形本构关系模型的新方法

综合应用热模拟试验、非线性回归方法和Monte Carlo法，提出了一个构建和优化完整的连续动态再结晶材料本构关系模型的新方法．通过一个完整的09CuPTiRE钢板热变形本构关系模型的建立和优化，验证了该方法的有效性．     

堆石料的三维应力分数阶本构模型

为合理反映粗粒土的状态依赖非关联应力-应变特性,提出应力分数阶塑性力学模型。已有模型基于三轴试验结果,无法对堆石料真三轴条件下的应力-应变特性进行预测,为解决这一问题,基于特征应力法对已有分数阶塑性力学模型进行完善。进一步选取不同初始状态条件下堆石料的真三轴压缩试验数据对模型进行验证,结果表明,三维化后的分数阶岩土塑性力学模型可以合理地模拟不同初始状态的堆石料在真三轴压缩条件下的应力-应变行为。与传统塑性力学模型相比,提出的分数阶塑性模型在描述堆石料非关联流动时不需要额外引入塑性势函数,仅需对已有屈服面求解分数阶导数。此外,模型在特征应力空间中推导完成再映射到原应力空间,可描述土体的三维强度特性,无需额外采用三维强度准则。     

利用方差改进混凝土三维轴对称本构模型

目的 为了使混凝土三维轴对称构件非线性有限元分析结果更加准确,利用方差对三维轴对称本构模型进行改进.方法 根据Darwin和Pecknold提出的"等效单轴应变"概念,在Elwi和Murry混凝土三维轴对称正交异性本构模型的基础上,建立了新的混凝土三维轴对称本构模型.与Elwi和Murry的原模型不同,本构关系矩阵中的非对角元素的取值,是根据模型与试验方差最小的原则确定.结果 通过与原模型对比可以看出,新模型的计算结果和试验符合较好.结论 提出的三维轴对称模型是合理可行的,而且误差较小,可广泛地用于各种三维轴对称构件.利用方差改进模型方法不仅可用于三维轴对称模型,而且可以用于二维、三维模型.新的主应力旋转法则简单可行,可以避免计算结果突变.     

形状记忆合金本构模型的研究进展

为了进一步推动形状记忆合金本构模型的发展与工程应用,综述了形状记忆合金本构模型的发展状况;对具有一定影响的模型的理论基础、应用范围及优缺点等进行了分析和比较;并介绍了作者提出的计算完全约束下回复力的本构模型;指出了目前在本构模型研究中应考虑的因素和拟解决的一些关键问题,在主、被动控制尤其是在主动控制中,建立全面系统的相变运动方程及应力一应变一温度本构模型是十分重要的.     

高面板坝堆石流变本构模型探讨

堆石的流变变形是产生坝体后期变形的主要原因。围绕堆石流变的变形机理及常用的几种本构模型,讨论了三参数流变模型、七参数流变模型及九参数流变模型中流变量与时间的关系;分析了指数模型中时间相关参数与应力状态的关系。探讨了体积流变与剪切流变衰减系数的区别与室内试验结果的缩尺效应。     

损伤本构模型研究方法新进展

概要地介绍了国内外近年来有关混凝土、岩石类材料务本构关系研究的情况，侧重于本构模研究方法上的新进展，其中包括：损伤变量定义的不断扩充；宏观唯象方法的成熟发展，以及细胞观与宏观相结合的务研究方法。     

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。     

建筑用钢循环塑性本构模型

本文简述建筑用钢循环塑性本构响应特性及现有建筑用钢循环塑性本构模型的发展及应用。     

热老化的填充橡胶本构关系

为描述填充橡胶材料的力学行为随温度和老化时间的变化规律,基于一阶Ogden模型提出了含热老化参数的本构关系.研究表明,Ogden模型中参数α在热老化初期几乎不随热老化条件变化.采用老化温度和老化时间叠加原理确定了热老化过程控制材料刚度变化的活化能,进一步通过Arrhen ius平移因子建立了时间温度相关的半经验本构关系,并应用于材料的疲劳性能研究.试验测试表明,在考虑疲劳过程热老化效应情况下,裂纹扩展速率与应变能释放率的关系符合Paris公式,而且考虑热老化效应计算得到的疲劳失效寿命比未考虑热老化效应的计算更接近试验结果.     

重庆红粘土本构模型验证

以重庆红粘土为研究对象，通过对重庆红粘土在不同应力路径加荷条件下的应力－应变关系的分析研究，运用“土的本构关系图象程序”对重庆红粘土本构关系，进行了四种本要模型验证，认为非线性弹性成都科技大学Ｋ－Ｇ模型和殷宗泽双曲服面弹塑性模型能反映重庆红粘土应力－应变关系的本构模型，提出了相应的模型参数。     

膨胀岩三维膨胀本构关系的研究

根据三轴膨胀试验结果分析了Ｅｎｓｔｅｉｎ和Ｗｉｔｔｋｅ关于三维膨胀本构的假说，指出了其不完善之处。并建立了可综合考虑应力和含水量两个因素的新三维膨胀本构关系。     

高强度混凝土的细观损伤本构模型研究

基于轴闰伸与压缩试验观测资料，论述了高强度混凝土的细观损伤机理和以应力与应变全曲线及其特征点相对应参数建立的操作本构模型，提出了拉、压二向应力状态时的本构模型和正交异性损伤本构模型，同时还引入其他学者提出的混凝土三向应力状态各向同性损伤时的本构模型，并提出了高强度混凝土的损伤断裂判据。     

风城油砂三轴力学特性及其本构模型研究

油砂是一种具有自锁结构的致密沉积砂,其力学特性较疏松砂岩更为复杂。针对新疆克拉玛依风城油砂矿的地下储层岩芯,开展了室温三轴固结排水压缩试验,详细探讨了油砂在不同围压下的三轴力学特性。结果表明,典型的油砂应力–应变关系呈驼峰曲线,存在应变软化与剪胀现象;试验边界条件与围压对油砂力学特性具有重大影响,并决定了其破坏模式及峰后软化行为;油砂变形模量、泊松比在对数坐标下与围压存在线性关系,低围压时抗剪强度近似服从莫尔–库伦准则。借鉴南水非线性模型及成都科大模型,分别讨论了风城油砂的应力应变本构关系,在此基础上修正得到新的推广双曲线模型,指出修正的成都科大模型较南水模型能更好地描述油砂的应变软化特性,也能适当地考虑剪胀效应,对深入研究中国本土油砂的力学特性及石油工程应用具有重要意义。     

基于热-弹塑性-蠕变-相对密度耦合本构模型的热等静压数值模拟

粉末冶金热等静压近终（净）成形（powder metallurgy hot isostatic pressing to near-not-shape, PM-HIP-NNS）技术用于制备高性能的复杂零部件,在粉末冶金行业具有广阔的应用前景,其致密化过程有特殊的力学行为,需要与数值模拟相结合,以便减少实验过程中试错法造成的物力、财力浪费。本文基于热-弹塑性-蠕变-相对密度耦合本构模型,对SS316L粉体材料在SS304钢包套材料中的压制过程进行了有限元数值模拟,探究热等静压（hot isostatic pressing, HIP）过程中粉末密度场、温度场以及应力场的变化。结果表明：高温高压下金属粉末成形规律的数值模拟与试验相吻合,证实模型可以合理预测金属粉末在高温高压下的变形行为,为粉末HIP工艺优化提供了重要依据。     

混凝土的数值本构模型研究

提出混凝土材料的数值本构模型的概念和方法 ,其要点有三条 :一是根据应力状态数值来判断和采用何种本构模型 ;二是可以采用不具有明确物理意义的基于实验数值的模型 ;三是可以进行多重判断 .并在其拉裂的裂缝模型中引入应力释放因子 ,剪力传递因子 .用本方法进行的数值计算所得的裂缝形态与试验结果较接近 .     

基于形状记忆聚合物的智能簧片结构的有限元分析

为了研究基于形状记忆聚合物(shape memory polymer,SMP)新型簧片的形状记忆行为以及金属材料对SMP簧片的增强效应,首先,基于三维SMP应力-应变-温度关系,编写了可供ABAQUS调用的用户材料子程序(user-defined material mechanical behavior,UMAT),开发出可用于三维复杂应力状态下SMP结构的有限元计算方法.然后,利用该方法对SMP簧片结构正向和反向弯曲变形的形状记忆行为(高温加载、降温固形、低温卸载和升温恢复)进行了仿真.最后,模拟和分析金属材料增强的SMP复合簧片结构的折叠过程.结果表明:SMP簧片在正向和反向折叠变形后,通过温度的控制能够自动展开,因此,能够有效解决传统簧片结构中的驱动复杂和过冲震动的问题;金属增强的SMP复合簧片的失稳弯矩和平稳弯矩被明显提高,金属增强效果从强到弱的顺序依次是:合金钢、铸钢、灰铸铁和硬铝合金.     

无筋砌体材料本构模型述评

对于砌体的研究,虽然在材料强度、构件承载力及结构整体分析等层次上已作过许多工作,但其微观机理、本构模型等基础理论方面的研究相对滞后,一直未建立能描述非线性全过程分析和适于复杂应力状态下有限元分析的本构模型,从而在一定程度限制了对砌体的认识．回顾砌体本构建模的发展动态,基于灰缝是否与块体分开考虑,砌体建模可分为分离式模型和整体式模型两类;着重于建模方法及适用范围,指出分离式模型是认识砌体材料本构特征的首要、合理方法,而灰缝与块体问的联结问题是关键等观点．