基于扭转试验的大变形本构关系分析

研究采用实心圆轴扭转试验标定大变形弹塑性本构关系时客观应力导数的影响问题.给出了在实心圆轴扭转试验中,几种常用旋率的具体形式.应用等向强化的J2流动塑性理论,建立了以扭转试验的应力-应变曲线为基准的,分别由Oldroyd、广义Jaumann应力导数和相对于变形率标架旋率的应力导数表述的大变形弹塑性本构关系.所得各本构关系中的塑性刚度函数与由Jaumann客观应力导数给出的塑性刚度函数形式相同,说明用扭转试验标定大变形弹塑性本构关系时,塑性刚度函数不受客观应力导数的影响,本构形式相对稳定.     

基于应力的广义Jaumann导数的大变形本构关系

研究了用实心圆轴扭转实验标定大变形弹塑性本构关系的问题.首先进行了A3钢的单向拉伸和纯扭转实验,分析了两种实验的应力应变曲线特性,给出了实心圆轴扭转实验中变形率d、相对旋率Ω和广义Jaumann导数的具体形式.然后以应力的广义Jaumann导数作为客观导数,应用等向强化J2流动塑性理论,建立了由扭转实验的Υ-γ曲线标定的大变形本构关系形式.结果表明,对应广义Jaumann应力导数的扭转大变形本构关系与对应Jaumann应力导数的本构关系形式相同.     

基于应力Oldroyd导数的大应变本构关系

以扭转实验测得的τ-γ曲线为基础,采用各向同性硬化大应变J2流动本构理论,给出了基于Kirchhoff应力的Oldroyd客观导数的塑性刚度函数h的表达式,建立了相应的大应变本构关系。同时分析了以应力的Jaumann导数tΔ0与变形梯度F的第三不变量J的比tΔ0/J为客观应力导数时的情况,所得结果与由Jaumann客观应力导数给出的结果相同,从而说明用扭转实验标定大应变本构关系时,本构形式相对稳定。     

实心圆轴扭转问题中的旋率分析

给出由实心圆轴扭转实验标定大变形本构关系时的各种旋率张量.由于实心圆试件在扭转过程中变形具有较好的均匀性,所以用于标定大变形本构关系问题比拉伸试验更为合理.在圆柱坐标系下讨论实心圆轴扭转试验中用于表述客观应力率张量的各种旋率形式,给出有意义的理论结果.扭转问题中旋率的分析为今后建立基于扭转试验的各种大变形本构关系打下基础.     

土体有限变形理论的弹塑性本构关系

根据有限变形的弹塑性分解及Ｄｒｕｃｋｅｒ公设的推广,从经典弹塑性增量理论与热力学理论两个角度建立了岩土介质的有限变形弹塑性本构关系,并对它们进行了理论分析与对比。     

土体有限变形理论的弹塑性本构关系

根据有限变形的弹塑性分解及Drucker公设的推广,从经典弹塑性增量理论与热力学理论两个角度建立了岩土介质的有限变形弹塑性本构关系,并对它们进行了理论分析与对比．     

大变形梁的动力学公式及本构关系

本文基于虚功原理推导了大变形梁的动力学公式，并给出了线弹性材料梁的本构关系。     

小变形的Lagrange型弹塑性本构模型

讨论了小变形Lagrange型弹塑性本构模型。由背应力定义塑性应变,从而由Ilyushin假设得到背应力的演化律。分析表明,该模型的强化特性由参量β决定。对一种特殊的各向同性弹塑性模型的讨论表明,这种La-grange型弹塑性本构模型能表征极其复杂的弹塑性特性。     

超弹性体的一个率型本构关系

利用张量函数求梯度的定义，文中导出了各同性超弹性体的率型本构表达形式；作为实例，将其应用于Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ型的一类橡胶材料。本文是文献［２］的继续和发展。     

一种新的旋率及其应用

本文通过对物质矢量的李导数和位移场积分的物质导数的研究,分析讨论了旋率的有关性质,提出了一种修正的旋率,建立了相应的应力本构导数,并论证了其客观性。文中对简单剪切有限变形问题进行了应用分析计算,获得了比较满意的结果。     

砂土弹塑性本构关系的数值建模研究

基于反问题理论的岩土本构关系数值建模方法，对砂土弹塑性本构关系的数值建模进行了研究．根据三轴试验结果，利用神经网络反演法，获得了整个应力场(p，q)的应力应变关系，并进行可视化，绘出应力应变关系的三维曲面及相应的屈服轨迹．特别研究了3种应力路径对应力应变关系和屈服轨迹的影响．不同应力路径下获得的本构关系三维曲面和屈服轨迹直观地反映出应力路径对土本构关系的显著作用．     

沥青混合料粘弹塑性本构关系及大变形有限元分析一般理论

应用Perzyna’s理论和Mises屈服准则建立沥青混合料粘弹塑性本构方程,并扩展到三维方程;应用Newton-Raphson迭代程序的逐步积分方法,获得了小变形粘弹塑性本构理论增量形式和有限元数值方程。基于小变形本构理论,把其应力应变、应力偏量和等效应力分别改用Cauchy应力的Jaumann导数、变形率、应力偏量和等效应力,推导出大变形粘弹塑性增量形式的本构方程和数值方程,建立了沥青混合料粘弹塑性理论体系。     

金属大应变非局部非弹性损伤本构关系的探讨

以Ｐｒａｎｄｔｌ－Ｒｅｕｓｓ小变形塑性流动理论和Ｃｒｓｏｎ塑性理论为基础，引入塑性体积模量和空穴体积率作为内变量，利用非中理论、弹塑性有限变形理论和空穴形理论推导了金属大应变的非中非弹性损伤本构关系，分别从宏观和微观角度对本构关系进行了理论分析。     

冲击载荷作用下混凝土的率型本构关系

为了再混凝土冲击实验结果的基础上得到率相关的木构关系，从混凝土材料的变形特点出发，分析了骨料、水泥浆体及处于不同受力阶段的微裂纹对混凝土变形的影响，认为混凝土材料属于粘弹性材料，适用于朱-王-唐模型。在考虑混凝土小应变和易损伤的特点的同时，采用修改后的五参数线性朱-王-唐损伤模型对实验结果进行10^-5／s至10^2／s应变率范围内的混凝土率效应本构拟合，取得了与实验结果较吻合的效果。     

关于大变形条件下晶体弹—塑性本构关系的研究

考虑面心立方晶体滑移特性,晶格的转动,认为晶体的塑性变形是由滑移产生,且晶体内的弹性变形不受滑移的影响,并建立了计算模型。采用微观力学的方法,用矩阵形式推导了Jaumenn应力率的增量型的晶体弹—塑性的本构方程。     

土体有限变形理论的弹性本构关系之辨析

根据有限变形理论 ,针对土体变形的运动描述形式不同 ,具有不同类型的应力、应变定义及其相应的本构关系构成形式 ,考虑到固结理论耦合分析对本构关系的要求 ,讨论了将土体视为弹性或非线性弹性条件下本构关系的客观性与适用性     

超塑性本构关系的研究

研究了超塑变形过程中晶粒和孔洞的长大规律及其对变形中流动应力的影响，导出了只包含晶粒长大和同时包含晶粒长大和孔洞长大的超塑性本构关系。经研究发现，人们目前普遍采用的Ｂａｃｋｏｆｔｅｎ方程和Ｒｏｓｓｅｒｄ方程是本研究的特例。同时对其进行了验证，结果令人满意。     

基于σ=C（e^p,e^.p,T）热弹塑性本构关系矩阵

高温下的材料流动应力通常是应变总量、温度和应变速率的函数。考虑为三个因素对流动应力的影响，建立了高温感化材料的弹塑性本构关系矩阵。     

混凝土在双向应力作用下新的破坏准则和弹塑性本构关系

讨论了混凝土在双向应力作用下的破坏准则和弹塑性本构关系。根据混凝土的破坏特性，提出一个包含二个物理参数的破坏准则。在此基础上，通过构造塑性位势导出了混凝土在双向应力作用下弹塑性本构关系。最后，该破坏准则和本构关系与混凝土实验进行了比较，从而证实了它们的有效性。