变应力(变)下岩土工程粘弹性有限元模型

本文探讨了变应力(变)下粘弹性涔积分形式的本构关系及其有限元的分析方法,讨论了与线弹性有限元法的类似之处和不同。文中的思路和步骤可以很方便地移植到一般线弹性有限元法电算程序中。     

一个非线性粘弹性本构模型及其在聚合物材料中的应用

在引用三维Stieltjes卷积形式的简化非线性粘弹性本构关系和三维本构关系的弹性回复对应原理的基础上,提出了一个新的非线性粘弹性本构模型,运用该本构模型对聚丙烯材料在不同应变率条件下的单轴拉伸和已知等幅循环应变历史两种情形的应力响应进行预报.理论计算表明,建立在弹性回复对应原理基础上的非线性粘弹性本构模型能够对聚合物一类非线性粘弹性材料的本构行为进行合理的描述.图9,参23.     

轴对称壳体胶连接头粘弹性应力分析

基于Ｓｃｈａｐｅｒｙ单积分本构关系，推导了复合材料屈合壳和胶层材料的线性粘弹性本构关系，给出了轴对称复合材料壳体胶连接头粘弹性有限元分析程序。通过数值计算，对考虑粘弹性效应后胶层中的应力分布进行了讨论，得到了一些有益结果。     

弹性回复对应原理在非线性粘弹性本构理论中的应用

 在引用三维Stieltjes卷积形式的简化非线性粘弹性本构关系和三维本构关系的弹性回复对应原理的基础上,提出了一种寻求非线性粘弹性本构关系的新方法,运用上述理论对聚丙烯材料在不同应变率条件下的单轴拉伸应力应变曲线进行了模拟,理论计算表明,建立在弹性回复对应原理基础上的非线性粘弹性本构关系能够对聚合物一类非线性粘弹性材料的本构行为进行合理的描述.     

平面应力状态下混凝土的本构模型

在混凝土的非线性有限元分析中，需要模拟混凝土的应力-应变关系，根据混凝土单轴受压典型曲线特征，采用Hermite插值给出了混凝土单轴受压条件下具有明显几何意义的σ-ε关系，以给定的混凝土强度准则为基础，给出了混凝土平面应力状态下的增量本构关系，利用特征屈服半径的概念将初始屈服面、后续屈服面以及破坏面表达为一个统一的形式；特征屈服半径的概念将平面应力状态下混凝土的本构关系与单轴受压状态统一起来，使问题的处理一体化，计算结果与试验结果的比较，验证了本构模型的可靠性。     

初应力钢管混凝土压弯扭构件统一理论的研究

基于三向复杂应力状态下的钢材和混凝土的本构关系,首次对有钢管初应力的钢管混凝土压弯扭构件工作性能进行了非线性有限元全过程分析,推导出实用的相关方程,提出了有初应力时钢管混凝土构件统一理论的设想．     

粘弹性体接触时接触应力的有限元法分析

以粘弹性Maxwell模型材料的积分松弛型本构关系为基础，进行了本构关系递推，并建立了Maxwell模型粘弹性体的有限元分析模型，再利用节点对接触模型理论编制了Maxwell模型二维接触问题接触应力计算有限元程度，并验证了其正确性。最后应用该程序，研究了简单Maxwell模型轴对称粘弹性体接触时接触面上轴向应力分布及其变化规律。     

粘弹性圆薄板的轴对称非线性弯曲和组合问题

本文利用线粘弹性理论中的积分型本构关系,给出了粘弹性圆薄板大挠度分析的初边值问题,在准静态的情况下,采用积分方程的数值解法,研究了粘弹性圆薄板的大挠度弯曲问题和组合问题,给出了高精度并易于实现的数值计算方法。     

纯铝(L_2)高温本构方程的研究

有限元数值模拟技术应用于金属材料的加工过程，给深入研究金属成形过程提供了有力的理论工具，但其精确程度与材料本构方程的精确描述有极大的关系．材料的本构方程是描述材料成形信息的数学模型，它反映了材料的流动应力与变形程度、变形速率、变形温度的关系．因此，通过实验获取材料的本构方程是有限元数值模拟首要解决的问题．本文针对刚粘塑性材料提出了本构方程的数学模型，并在实验的基础上给出了纯铝（Ｌ２）材料的本构方程的具体形式     

锂电池电极纳米颗粒和粘结剂在充电放电循环中的应力计算

粘结剂作为锂电池电极制造的重要材料，它的用量虽少，却是极板力学性能的主要承担者。现有的复合电极力学行为模型多将粘结剂层假设为线弹性材料，这很难描述粘结剂层的复杂力学行为，因此为了深入理解极板纳米级颗粒与粘合剂在充放电过程的力学行为，根据已有的实验数据拟合得到拟合精度较高的粘弹性本构模型，采用与锂离子扩散方程形式相似的传热方程求解工具模拟活性硅颗粒在充电放电过程的应力变化，研究结果表明硅颗粒锂化时主要的塑性变形发生在第一个充电放电循环过程中，粘结层的最大应力变化类似纳米颗粒间的应力变化，随着粘结剂厚度的增加，粘结层界面的最大应力会逐渐降低；还有，相近应变下粘弹性性本构模型对于粘结剂PVDF流变行为描述好于线弹性和NeoHookean超弹性模型。     

复合材料层合板的粘弹性有限元分析

用有发元方法进行复合材料层合结构的线性粘弹性分析,以粘弹性材料松弛型积分本构关系为基础,给出了复合材料层合板的有限元控制方程及相应的有限元分析程序,通过关例计算,分析了层合板的粘弹性响应,结果表明,本方法是行之有效的。     

复合夹层梁动力响应的谱有限元解

基于复合夹层梁的基本运动方程 ,采用有限元的基本原理 ,以复合夹层梁的一维行波方程解作为形函数 ,在频域内采用谱有限元法求解复合夹层梁的动力响应 ;另外采用通用的有限元程序 ,通过修改弹性材料特性的输入 ,以考虑线性粘弹性材料的阻尼特性 ,同样进行了复合夹层梁的频响分析 .2种方法的计算结果对比表明 ,谱有限元法可以方便地考虑夹层线性粘弹性材料的频变特性 ,且所需单元少 ,计算准确可靠     

粘弹性阻尼夹层板有限元两次渐近动力分析

提出了粘弹性阻尼夹层板动力分析的两次渐近法,并在小变形线弹性理论基础上,导出了粘弹性阻尼夹层板结构的有限元动力公式,构造了阻尼夹层壳单元。本文最后通过夹层梁的计算及实验对该法进行了验证。     

粘弹性越流含水层组三维渗流模型的数值解

根据含水层（组）土骨架抽水压密与回灌膨胀力学机制的线性粘弹性应力－应变本构律，建立了关于粘弹性越流含水层组三维渗流模型，应用有限元法及有限差分法求解，得到了该模型的数值解，并应用于工程实践。     

黏弹性非线性波动方程的超收敛分析及外推

主要研究黏弹性非线性波动方程的双线性有限元方法.利用高精度分析和平均值技巧分别导出了L2模和H1模的超逼近性,进而,借助于插值后处理技术得到了H1模的超收敛性.同时,通过构造一个新的外推格式,在H1模意义下给出了比线性情形高一阶的外推结果.     

基于区间参数摄动法的黏弹性区间有限元研究

对线性静力区间有限元应力区间计算方法进行了评述,认为将含有区间参数的高斯点应力在区间参数均值处进行Taylor展开,计算得到的应力区间扩张不明显.将区间分析方法应用于黏弹性问题分析,推导了黏弹性问题的区间参数摄动法计算公式,研制了相应的黏弹性区间有限元计算程序.通过算例分析认为:采用区间参数摄动法进行黏弹性问题分析是可行的;随着位移均值的增加,位移离差也逐渐增大;位移区间最终随着位移均值的稳定而逐渐趋于稳定.     

重复荷载下沥青混合料变形的粘弹性有限元分析

沥青混合料是典型的粘弹性材料,广义Maxwell粘弹模型能很好地描述沥青混合料的变形规律。通过拟合AC-13C基质、改性沥青混合料的静载蠕变试验数据获得广义Maxwell模型的Prony系列系数,采用加载0.1s、卸载0.9s的半正弦波间歇荷载模拟路面实际的车辆荷载,对重复荷载作用下的沥青混合料进行粘弹性有限元分析,预测出重复荷载作用下AC-13C基质、沥青混合料的变形,与实测变形相比具有很好的一致性。粘弹性有限元方法预测出的应变包括弹性应变和蠕变应变,而蠕变应变直接导致永久变形的产生,通过分析蠕变应变可以判别沥青混合料的弹性恢复能力。     

有限形变和粘弹性阻尼对纵向应变孤波的影响

本文用微扰理论方法,详细地研究了非线性弹性杆中纵向应变孤波在有限形变和线性粘弹性阻尼作用下的演变规律.发现有限形变和线性粘弹性阻尼对纵向应变孤波的主要影响是:a.孤波发生形变;b.孤波的传播速度减小;C.孤波的能量发生耗散;d.孤波后面会生长出一条振荡形状的小尾迹.当忽略有限形变和线性粘弹性阻尼时,应变孤波的能量是一个常数,这种能量的聚集可能导致杆的非线性结构断裂.