混凝土的一种内时本构模型

本文根据连续介质的不可逆热力学原理,提出混凝土的一种内时本构模型,利用破坏准则形成本构方程.本模型对具有不同f~0的混凝土都成立,只需个别确定模型中的材料参数;对混凝土的一些重要性能,如非线性性质、应变软化性质和剪胀性质,都能得到描述.本文分析结果表明,内时理论适用于混凝土一类材料.     

沥青混凝土内时本构模型

基于Gibbs自由能公式,推导了沥青混凝土的内时本构模型.模型考虑沥青混凝土的温度敏感性和非线性,体积模量、剪切模量、强化函数和内变量的演化方程为绝对温度的函数,并且体积模量和剪切模量分别是第一应力不变量和第二偏应力不变量的非线性函数.通过不同温度下的应力-应变关系试验确定了模型的参数并对模型进行验证,结果表明:所建立的内时本构模型可以描述沥青混凝土的高温度敏感特性和力学特性.     

超固结饱和粘土的内时本构模型

本文根据连续介质力学原理,探讨了内时理论在超固结粘土本构分析中的应用。给出了(1)具有应变硬化-软化特性的偏斜响应的封闭解;(2)包含负孔隙压力现象的孔隙压力封闭解。根据已有的试验资料所作的验证,证实了上述解答的合理性。     

车轴钢高温黏塑性本构模型及流变行为分析

高温黏塑性本构模型是连铸坯近凝固终点压下工艺数值模拟的基础,但该条件下的应力应变数据极为缺乏,严重限制了连铸新工艺的开发.利用热模拟实验对比研究了车轴钢在近凝固终点压下和常规热变形工艺下的流变行为.结合动态回复和动态再结晶理论构建了近凝固终点压下工艺下的本构模型.结果表明:在近凝固终点压下工艺下,类铸态组织奥氏体晶粒粗大,流变应力明显低于常规热变形工艺下的流变应力;同一变形量下,动态再结晶体积分数较大.本文构建的本构模型对不同变形条件下的应力预测值与实验值吻合较好,平均相对误差约为2.62%.     

含两类内变量的一种非线性粘弹性本构模型

提出了描述非线性粘弹性材料微损伤演化的两类内变量,一类是描述粘性耗散的内变量,它服从Ｏｎｓａｇｅｒ原理;另一类是描述损伤耗散的内变量,它不服从Ｏｎｓａｇｅｒ原理,而由细观力学的规律确定,并在此基础上构造了一个含两类内变量的自由能密度函数,由此导出一个新的含缶伤演化的非线性粘弹性本构方程。     

一种实用的土体统一弹塑-黏塑性本构模型

针对以往本构模型或过于简单而不能全面描述土体的性质,或过于复杂而不便于应用的问题,以非线性弹性、弹塑性、艳正曼辛准则及singh-Mitchell蠕变模型为基础,并将曼辛准则扩展至三维,建立了一种简单实用而又能同时合理地考虑土体非线性、动力滞回和流变特性的统一弹塑一黏塑性本构模型.通过试验模拟,验证了该模型的合理有效性.     

岩石软化时效变形的弹黏塑性模型表征

为同时描述岩石应变软化以及时间相依的变形特征,基于超固结土的下负荷面模型,依据相对过应力思路,以Hashiguchi的下负荷面为参考屈服面,建立一种能表征岩石软化时效变形特征的弹黏塑性本构模型。相对于原下负荷面模型,新模型增加了2个能通过不同应变速率三轴压缩试验测定的率敏性参数c0和m',并结合岩石的特点用弹性模量E0和变形模量Ed代替原模型中的回弹指数κ与压缩指数λ。新模型采用以当前应力、黏塑性应变以及黏塑性应变速率为状态变量的动屈服准则函数,给出了基于Newton-Raphson迭代的应力积分算法,且成功地将其嵌入到大型有限元软件ABAQUS中。利用新模型对岩石率敏性三轴试验进行模拟验证,结果表明:预测结果与试验结果吻合良好;模型参数物理意义清晰、简单可测,能正确描述岩石的率敏性及应变软化等特征,可用于复杂边值问题的有限元计算。     

引入内结构张量的非比例循环塑性本构模型

考虑非比例加载情况下金属材料塑性循环强化特性的本构描述,为反映由于非比例加载而引起材料的附加等向强化及异向强化效应,提出在Valanis的塑性内时响应方程中引入与加载路径几何性质有关的内结构张量,建立了新的非比例循环塑性本构模型.其中,材料强化程度采用沿路径法线方向的塑性应变分量描述.用所建模型对304不锈钢材料在一些典型非比例循环加载路径下的响应进行了理论预测,并与相关文献中的实验结果进行了比较,结果令人满意.     

基于敏度分析的考虑动态再结晶的黏塑性本构模型的全局可识别分析

提出了一套能够考虑约束影响的大型复杂模型的全局参数可识别分析方法. 该方法基于全局敏度矩阵、全局Fiseher信息矩阵及全局归一化Fisher信息矩阵,可识别性指标包括敏度指数、共线性指数及特征值指标. 通过统计方法将局部指标集合成全局指标;约束通过罚函数方法引入,罚系数通过基于全局竞争排序的方法确定;应用提出的方法对考虑动态再结晶的黏塑性本构模型进行全局可识别分析. 分析结果表明,由于参数之间存在较强相关性,模型中的部分参数很难识别.     

基于机理法考虑动态再结晶的黏塑性本构模型先验知识的确定

宏微观耦合本构模型的参数识别往往通过反分析方法进行,为使参数识别结果具有高的置信度,需要确定合适的参数取值范围. 基于考虑动态再结晶的黏塑性本构模型的物理机理,提出该模型参数取值范围的确定方法. 根据模型构造机理,提出通过6步确定该模型参数取值范围的方法;并对300 M低合金钢进行不同温度、应变速率下的热变形试验,测试其流动应力-应变曲线、再结晶晶粒尺寸-应变速率-温度曲线,通过提出的方法并根据提取试验数据,确定模型的先验知识,为参数识别提供基础. 结果表明,确定的参数识别范围大部分可以归类为中等准确和较差准确确定.     

混凝土内时损伤本构模型

应用内时理论和损伤力学建立了混凝土内时损伤本构模型。该模型的特点是：混凝土的弹塑性特性由内时理论描述，而微裂缝由损伤力学来描述。前者使本构模型摆脱了一般弹塑性模型中的屈服面的概念，从而简化了非线性计算过程；后者使微裂缝引起的软化、休积膨胀等效应都可由损伤变量来考虑，从而既反映了混凝土的本质特性，又使模型的参数和基本方程大大减少。应用本文建议的本构模型于各种实例分析中，所得计算结果与试验结果符合较好。     

马来酸酐接枝类相容剂对PC/ABS共混体系的影响

采用马来酸酐接枝类相容剂对PC/ABS共混体系进行增容改性是提高PC/ABS相容性的有效措施.文章综述了PC/ABS共混体系相容剂的研究近况,主要介绍了马来酸酐接枝类相容剂对PC/ABS共混体系的相容性、微观结构、力学性能等方面的影响,讨论了该类相容剂的增容机理.     

聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料中低应变率动态拉伸力学性能

为研究(PC/ABS)的动态力学性能,利用静力材料试验机和高速液压伺服材料试验机,于常温环境中开展了PC与ABS混合比为5∶5的PC/ABS材料在准静态和中低应变率下的拉伸试验,得到了材料在应变率为0.002、0.017、0.12、1.2、12.8 s~(-1)和130 s~(-1)时的真实应力-应变曲线,结果显示该材料具有应变软、硬化效应,并表现出明显的应变率敏感特性。基于试验数据拟合Johnson-Cook本构模型参数,建立了PC/ABS材料的动态本构方程,拟合结果与试验结果较为符合,能较好地表征PC/ABS在塑性段的动态拉伸力学行为。     

PC/ABS高分子合金的微观结构和冲击断裂面的电镜观察

用电子显微术方法,观测工程塑料合金PC/ABS共混物组份间的相容状态和冲击断面形态,试图探索该材料的微结构和相容性对其断裂机理的影响。     

本体法PC/MABS合金的制备与性能

采用核磁共振氢谱分别分析并考察了一种有马来酸酐(MAH)参与共聚的本体法丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂(MABS)与一种乳液法ABS树脂(ABS1)的橡胶合量,并采用端基分析法测定了MABS中MAH质量分数。测定了无相容剂情况下的2种ABS树脂(ABS1和MABS)与聚碳酸酯(PC)合金力学性能,并通过扫描电镜和动态热机械分析仪对2种合金的结构和性能进行了研究。结果表明,PC/ABS1合金的相容性要优于PC/MABS,因而其冲击强度和弯曲强度均优于PC/MABS。可以通过提高橡胶质量分数和适当提高共聚物中丙烯腈的质量分数来提高PC/ABS合金的综合力学性能。     

Hill和Rice本构理论的某些新结果

把Hill和Rice本构理论引伸到一般张量型内状态变量的情况;推出了现时构形的Hill-Rice本构定律的修正率形式公式,还简化了有效数值算法。     

EVA-g-MAH和改性纳米碳酸钙增韧PC/ABS合金的研究

分别将醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物(EVA-g-MAH)和改性纳米碳酸钙与聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)在双螺杆挤出机中共混,制备了PC/ABS复合材料。对复合材料力学性能研究表明,添加3份EVA-g-MAH增韧的合金的缺口冲击强度增加到最大值50.3kJ/m²,增幅达43%。添加7份双单体聚合改性的纳米碳酸钙微粒将PC/ABS合金的缺口冲击强度增加到41.3kJ/m²。主要以银纹化增韧的弹性体EVA-g-MAH的增韧效果优于改性纳米碳酸钙的剪切流动增韧效果,增韧过程均是将点应力分散为整个颗粒表面的面应力。改性纳米碳酸钙增韧弥补了弹性体增韧对合金拉伸强度降低的不足。     

杆内时模型初探

对杆内时模型在描述杆恢复力特性方面的可行性及其特点进行了初步探讨.介绍了模型的建立过程及其数值计算方法,并针对双弯条件下的单柱讨论了模型中截面综合内时的定义.初步研究表明,杆内时模型适合于反复和复合受力杆的恢复力特性描述及结构弹塑性分析,与其他杆模型相比具有以下特点:弹性与塑性本构方程统一;加、卸载本构方程统一;模型中的所有参数可由各维单一受力条件完全确定,复合受力时则各塑性维之间自然耦合;分析过程适用于各种材料组成的杆.单柱在单弯和双弯条件下的算例表明,杆内时模型在描述杆单向弯曲和双向弯曲本构特性方面是合理、可行的.     

ABS／PC合金的剖析与表征

剖析和表征了两种国产ＡＢＳ的相组分和结构、藉差示扫描量热（ＤＳＣ）法研究了不同腈含量的苯乙烯丙烯腈的共聚物（ＳＡＮ）与聚碳酸酯（ＰＣ）的相容性。通过Ｆｏｘ方程计算出ＰＣ溶在ＳＡＮ中的百分含量的以及ＳＡＮ溶在ＰＣ中的百分含量。用红外光谱法剖析了两种ＡＢＳ的助剂，发现含有酯类助剂的ＡＢＳ合导致了ＰＣ分解，不宜与ＰＣ共混。