考虑侧应力松弛的软土流变试验及模型参数求解

土体粘弹性本构模型参数的确定是研究土的流变特性的关键.采用考虑侧应力松弛效应的三元件粘弹性本构模型,经拉普拉斯变换和反变换得到了侧限压缩状态下土体的竖向应变和侧向应力的解析解;以试验数据点与拟合曲线点的相对误差平方的平均值作为评价试算拟合的标准,模型参数可根据竖向应变-时间和侧向应力-时间试验数据拟合确定.实例分析表明...     

松散型砂介质复杂本构关系的构建

利用侧限压缩试验，研究了松散型砂在侧限应力状态下的力学行为，描述型砂压实状态的物理量，提出了型砂的瞬时压缩模量与压缩状态相关的假设．基于增量形式的广义虎克定律，推导了压实过程中与型砂的等效应变和初始状态量相关的瞬时压缩模量的数学表达式．构建了侧限压缩试验条件下幂函数形式的型砂本构关系，研究了型砂的重要状态量紧实率与所构建的型砂本构模型之间的关系，并用试验数据对理论推导的计算结果进行验证，结果吻合较好．     

大庆油田泥岩粘弹性本构方程及套管受力计算

选取大庆油田“中342-检21井”泥岩岩心，对其进行浸水实验，用伯格模型来描述其流变特性，在此基础上建立了泥岩粘弹性本构方程．依据线性粘弹性问题的对应原理和套管外挤力弹性解，得到套管外挤力粘弹性问题的解．对岩样的实验数据进行拟合，确定了泥岩流变特征参数，计算出随时间变化的泥岩层套管外挤力．计算结果揭示了大庆油田套管蠕变挤毁机理，还可看出泥岩的水化程度只改变蠕变速度，使套管所受外挤力变化速率加快，并不改变最终外挤力的大小．     

用接触面弹塑性损伤模型分析群桩基础

探讨了接触面弹塑性损伤模型在群桩基础响应分析中的适用性。建立了用于有限元分析的弹塑性损伤接触面单元。采用多种接触面模型及多组模型参数对单调和循环荷载作用下的群桩基础与地基相互作用进行了三维有限元分析。结果表明:弹塑性损伤单元能够合理地描述包括体应变及其与剪应变的耦合特性在内的接触面主要静动力学特性;接触面的力学特性对桩土相互作用分析有重要影响;Clough-Duncan模型和理想弹塑性模型不能反映接触面的体应变及其与剪应变耦合特性,算得的桩的响应与弹塑性损伤接触面单元差别较大。因此,使用弹塑性损伤接触面单元进行土体与结构物相互作用分析较为合理。     

流变损伤材料的本构理论

连续损伤力学已日益受到重视,但目前有关损伤材料本构理论方面的工作,还多着眼于弹、塑性损伤材料。木文讨论了建立流变损伤材料本构方程的一般方法,而弹塑性损伤材料的本构方程可作为本文所述方法的一种特例得到。本文的工作为具有流变性能材料的连续损伤力学基本方程的建立提供了方便。     

蠕变本构模型在时效成形仿真中的应用研究

为了在时效成形有限元模拟仿真的过程中得到更为精确的数值解,采用以经典塑性理论(CPT)为基础的蠕变本构方程,在蠕变试验的基础上,拟合了蠕变本构模型的参数B、m、n的值,并将该模型应用于T型试件的时效成形有限元模拟.通过与T型试件的热压罐时效成形的数据相比较,在模具曲率半径R≥2000的情况下,数值模拟仿真的数据与试验数据的差异较大.因此根据试验数据对蠕变本构模型中的参数B、m、n的值进行了修正.应用修正后的本构方程进行模拟,最后得到的数值模拟的结果与时效成形的试验结果相比较,最大曲率半径偏差小于0.8mm,满足工程应用要求.     

火车用C级钢的高温流动应力

C级钢因其优越的机械性能而广泛应用于火车车轮、车钩等重要零部件上。该材料零部件通常经热锻成形,因此对该材料在高温下的流动应力进行研究具有重要意义。该文采用Gleeble热力学模拟机对C级钢在温度为1 050～1 250℃、应变速率为0.01～10 s-1条件下的流动应力进行测试,获得C级钢的流动应力数据以及C级钢在不同热变形条件下的峰值及稳态流动应力。实验结果预测了C级钢存在动态再结晶现象,得到了变形温度、应变速率和变形程度对C级钢流变应力的影响规律。基于Sellers-Tegart方程拟合本构参数,包括应力水平参数、应力指数、变形激活能和结构因子,建立了C级钢的本构关系式,可作为C级钢零部件热成形加工工艺选择和参数确定的依据,同时也可作为C级钢零部件锻造工艺数值模拟的基础数据。     

Chaboche率相关本构模型的数值积分算法

为验证Chaboche率相关本构模型对循环塑性行为的描述能力,研究了有限元计算中本构关系的数值积分过程和Newton-Baphson迭代算法.编写了ABAQUS材料用户子程序UMAT,在此基础上对316不锈钢材料在600℃下的循环特性进行了有限元数值模拟.结果表明:该模型对材料率相关性、对称拉压循环特性及棘轮效应的描述...     

基于试验的承重保温砌块本构关系

通过1：1尺寸蒸压加气混凝土砌块（砖）,模拟砌块在砌体中的实际受力状态,获得约束保温砌块的本构模型,为保温砌体分离式有限元分析提供基本力学参数．利用加载板与砌块之间的摩擦力,模拟砌块在砌体中的约束受压状态,通过5个保温混凝土砌块在伺服压力机受压试验中得到的应力-应变全曲线和数据处理,研究保温砌块受压的基本力学参数和两段...     

基于分段线性化模型的一维流变固结分析

为进一步认识饱和软黏土的黏滞效应对其一维固结过程的影响,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型来描述其变形的弹黏塑性,从而改进了一维分段线性化(CS2)固结模型.通过与已有研究成果的对比,证明了UH本构模型以及修正后CS2模型的有效性.在此基础上,探讨UH本构模型参数对固结进程的影响.数值分析表明,饱和软黏土的黏滞效应使得靠近不排水面处的土体在加载初期出现了超孔隙水压力升高的现象,随后减缓了加载中后期地基超孔隙水压力的整体消散,增大了地基的沉降量.同时,随着回弹指数和初始超固结参数的增大,上述流变固结特性更加明显.