基于最大能量耗散率原理的黄土本构模型参数的研究

基于最大能量耗散率原理的黄土弹塑性本构模型，设计出获取该模型参数的室内试验方案，并以泾阳南塬为研究区域，研究不同含水率下Q₃马兰黄土本构参数的取值范围和硬化函数的形式。研究结果表明：泾阳南塬Q₃马兰黄土塑性剪应变的硬化函数呈双曲线型，其参数a取值范围在0.002至0.02之间，参数b在0.01至0.05之间；塑性体应变的硬化函数呈三次函数型，其参数m₁、m₂、m₃取值在0.001至1之间；体积模量K取值在40 MPa至130 MPa之间，剪切模量G取值在20 MPa至60 MPa之间；与试验数据对比验证，该本构模型通过试验方案取得的参数，可以准确地描述泾阳南塬Q₃马兰黄土的应力应变关系。     

复杂应力条件下土的结构性本构关系

结合陕西杨凌非饱和黄土不同条件下的三轴试验资料，将作者提出的一种新的土结构性定量化参数（应变型综合结构势）引入土的强度变形特性分析，发现在同一围压下土结构性参数对不同影响因素下的应力应变曲线均具有较好的归一化作用。基于归一化曲线所表现出的双曲线特征，用类似邓肯一张模型的处理手法构造了非饱和黄土的结构性本构关系，本构模型的参数均可由试验确定。由于本文提出的土结构性本构关系引入了能够反映复杂应力状态的土结构性参数并且与邓肯一张模型形式相同，因而具有应用范围广泛和便于程序分析的潜力。试验验证表明，结构性本构关系可以较好地反映非饱和黄土的强度变形关系。     

粘弹性材料本构关系研究

本文在粘弹性材料静态力学试验的基础上研究材料的粘弹性本构关系,提出了应用■义力学系统来分析材料力学性能的方法,推导了复域、时域和频域的粘弹性本构方程,■由频域粘弹性本构方程入手分析了粘弹性材料的阻尼损耗能。最后介绍了用于测试粘弹性材料动态特性的系统识别法及设计的微机测试系统。     

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。     

基于细观损伤的岩石受压本构关系模型研究

结合岩石破坏特征,将岩石变形分解为弹性变形和由于微裂缝滑移的塑性变形两部分,由此提出一种细观损伤单元,发展了一类细观损伤物理模型,并从细观层次上解释岩石受压应力-应变关系中的非线性和应变软化现象;基于平衡和变协调条件,建立弹塑性受压本构关系模型,并建议了塑性变形的简化计算方法,利用统计损伤理论和优化算法,确定损伤演化方程,并探讨模型参数与围压的经验关系,进而建立起基于特定围压下的岩石损伤本构关系预测方法.该方法与已有试验结果相比较,结果吻合较好.     

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。     

钢纤维砼的动态本构关系

在对钢纤维砼冲击动态力学实验研究的基础上，分析了砼材料动态力学行为的应变率敏感的事线性粘弹性和计及损伤的动态本构关系的力学模型和本构特性，从而给出了钢纤维砼的计及损伤演化的率型本构方程，理论预示与实验结果吻合良好。     

FCC晶体结构多晶铜的动态本构方程参数确定

以带有同步组装技术的分离式Hopkinson压杆作为热模拟装置，采用基于MTS(Mechanical Threshold Stress)模型建立的FCC晶体结构的动态本构方程，确定了多晶铜动态本构方程参数，研究了连铸多晶铜的动态冲击特性，获得的理论应力一应变曲线与实验结果相当吻合，但不能描述485～585K间回复与再结晶温度区间的变形。     

表层干砂的本构关系

在对表层干砂进行三轴试验研究的基础上，提出了表层干砂的应力－应变关系的数学模型，即非线性弹性Ｋ－Ｇ模型。它较好的描述了表层干砂的力学特性，为车辆行走机构与表层干砂地面相互作用关系的研究提供了理论基础     

马兰黄土软化型本构模型研究

通过对不同含水量的马兰黄土的单轴压缩试验、固结不排水剪切试验、固结排水试验,在深入了解马兰黄土本身独特的物理力学性质的基础下,分析了马兰黄土的应力—应变曲线特性及物理意义,提出了马兰黄土的软化本构模型。该模型准确的描述了轴向应变不高于5%~6%的马兰黄土应力-应变关系,揭示了马兰黄土在低应变的条件下的受力机理,也为进一步研究马兰黄土的其他各种力学机理提供了理论基础。同时对所得到本构模型的各参数的变化规律进行了分析,分析结果表明参数a和b都是含水量和围压的函数,并且两者都呈一定的变化规律。     

三向应力及湿度状态改变对 非饱和黄土力学特征的影响

通过对黄土常规三轴试验结果分析,给出了非饱和黄土的强度参数随含水量的指数型变化关系式,并验 证了D-P屈服准则对不同湿度状态下黄土发生塑性屈服的适用性。不同三向应力条件和温度状态下的压缩试 验表明,Q3黄土的应力应变关系随着三向应力和含水量而变化,这种本构关系可以用一个简单的指数函数来描 述。与已有的模型相比,基于室内试验提出的半经验型黄土本构关系具有模型简单、参数少、易确定的优点。     

TC11合金的新型本构关系

ＴＣ１１合金的新型本构关系刘东，罗子健所谓本构关系，指一种材料的流动应力与应变速率、变形温度和变形程度的关系．实质上，本构关系表示材料对热力参数变化的动态响应．因此，建立本构关系是制定材料塑性加工工艺、对材料塑性加工过程进行数值模拟的基础性工作．由于...     

考虑损伤效应的无铅焊锡材料的率相关本构模型

考虑冲击过程中无铅焊锡材料试件中的损伤影响,根据实验数据确定了损伤演化参数,对原模型进行了修正,给出了Sn3.0Ag0.5Cu和Sn3.5Ag两种无铅焊锡材料考虑损伤效应的率相关本构模型.结果表明,修正后的模型与实验结果吻合较好.     

浅析湿陷性黄土地基处理

为研究湿陷黄土的分布和特征，提出了施工中湿陷性黄土的地基处理方法，即垫层法、夯实法、挤密法、预浸水法、单液硅化或碱液加固法．工程实例证明，这些方法具有较好的经济效益和社会效益     

岩石的统计损伤本构模型及临界损伤度研究

岩土工程中的岩体常处于空间应力状态下,因此,研究空间应力状态下岩石的损伤破坏机理有重要的实际工程意义。基于岩石内部缺陷分布的随机性,建立了围压和轴压共同作用下岩石的统计损伤本构模型。并通过砂岩的三轴压缩试验确定了模型里的参数,定性分析了围压对损伤度的影响。研究结果表明：（1）模型能反映围压效应,即可以体现岩石强度随围压变化的规律;并且模型参数确定方法揭示了模型参数的物理意义;（2）通过岩石的全应力-应变全曲线特征及峰值应力与应变确定模型参数,不同的围压对应着不同的参数;（3）临界损伤度与岩石所处的应力状态有关,同一种岩石在不同围压下临界损伤度是变化的;（4）由分布参数m的物理含义可知,m可以做为表征砂岩脆性的参数;1/m可以做为表征砂岩延性的参数。     

土与混凝土接触面反向单剪本构模型

土与混凝土接触面的反向剪切性质是土木工程中一个重要的课题。根据接触面反向单剪试验结果,定量分析了正向剪切历史对不同含水率接触面反向抗剪强度、摩擦角、黏聚力等因素的影响,给出了相关的经验公式。提出了接触面临界正向剪切比的概念。根据改进的应力应变方程,建立了接触面正反向剪切模量公式,其包含了10个土体参数,均可通过接触面试验求得。确定了该公式中各参数的取值方法,推荐了初步的取值范围。进行了不同正向剪切比情况下的接触面剪切应力应变模拟,得到良好的模拟效果。研究成果可供相关的工程设计参考。     

损伤材料的无屈服粘塑性本构模型

利用Ｓｈｉｍａ和Ｏｙａｎｅ给出的一套塑性热函数,修正了经典粘塑性本构研究的Ｂ－Ｐ模型,新的模型计入了损伤的影响,此外,由该模型自然可以得到损伤材料的塑性可压缩性,由于采用了简洁的塑性势子数,无屈服Ｂ－Ｐ模型形式简洁,便于工程应用,作了例子,计算了单轴拉伸时流动应力的率敏感性,其计算结果与以往的工作十分吻合。