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渤海海冰动力学中的粘弹塑性本构模型
被引量:
7
1
作者
季顺迎
岳前进
姚征
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第5期599-604,共6页
在粘塑性海冰本构模型的基础上 ,将Kelvin Voigt粘弹性本构理论引入到海冰动力学中 ,进而建立了粘弹塑性海冰本构模型。该模型可较好地反映渤海海冰在小应变和小应变率条件下的粘弹性力学行为 ,同时还考虑了大应变率下的海冰粘塑性力学...
在粘塑性海冰本构模型的基础上 ,将Kelvin Voigt粘弹性本构理论引入到海冰动力学中 ,进而建立了粘弹塑性海冰本构模型。该模型可较好地反映渤海海冰在小应变和小应变率条件下的粘弹性力学行为 ,同时还考虑了大应变率下的海冰粘塑性力学行为。对渤海辽东湾海冰进行了 48h数值模拟。结果表明 :粘弹塑性海冰本构方程较Hibler的粘塑性本构模型可更好地处理渤海的冰间相互作用 ,提高海冰数值模拟的计算精度。
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关键词
海冰
动力学
本构方程
粘塑性模型
粘弹塑性模型
海冰数值模拟
下载PDF
职称材料
冰三点弯曲试验的近场动力学数值模拟
被引量:
13
2
作者
薛彦卓
陆锡奎
+2 位作者
王庆
白晓龙
李志军
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期607-613,共7页
为了研究近场动力学对冰受力变形至破坏过程数值模拟的可行性,本文依据近场动力学理论并引入自适应动态松弛法,给出了近场动力学求解动态问题和准静态问题的数值算法,建立了冰材料的近场动力学弹脆性本构模型,对三点弯曲试验进行了数值...
为了研究近场动力学对冰受力变形至破坏过程数值模拟的可行性,本文依据近场动力学理论并引入自适应动态松弛法,给出了近场动力学求解动态问题和准静态问题的数值算法,建立了冰材料的近场动力学弹脆性本构模型,对三点弯曲试验进行了数值模拟。研究结果表明:近场动力学方法在破坏问题模拟上具有优势,并且对准静态问题的求解具有非常好的准确性;将三点弯曲试验过程的数值模拟结果与试验结果进行对比发现,变形过程相对误差小于5%,裂纹产生位置、试样折断结果与试验结果一致,说明近场动力学适用于冰材料受力变形至破坏过程的计算分析。
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关键词
冰
三点弯曲试验
变形$破坏
近场动力学
准静态
自适应动态松弛法
弹脆性本构模型
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职称材料
海冰动力学中本构模型研究的若干进展
被引量:
5
3
作者
季顺迎
岳前进
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2005年第2期235-248,共14页
从20世纪70年代,人们在不同尺度下建立了一系列的海冰动力学本构模型用于海冰数值模拟和预测.将目前应用的海冰动力学本构模型分为弹塑性、黏塑性、各向异性和颗粒流体动力学中的黏弹塑性模型4类,并分别讨论了各类模型的特点和适用范围...
从20世纪70年代,人们在不同尺度下建立了一系列的海冰动力学本构模型用于海冰数值模拟和预测.将目前应用的海冰动力学本构模型分为弹塑性、黏塑性、各向异性和颗粒流体动力学中的黏弹塑性模型4类,并分别讨论了各类模型的特点和适用范围.尤其对在极区及副极区大、中尺度下广泛应用的黏塑性及其改进的本构模型进行了深入地分析.最后得出:在大、中尺度下建立海冰动力学的黏弹塑性本构模型是提高海冰动力学计算精度的有效途径;将小尺度下采用黏弹塑性本构模型的海冰颗粒流体动力学的计算时效进一步改进后,可在大、中尺度下对海冰的重叠、堆积特性进行模拟;进一步开展海冰动力学的尺度效应研究,进行海冰本构模型的实验验证,并建立不同尺度模型间的相互联系也应是海冰动力学本构模型研究的重要内容.
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关键词
海冰动力学
本构模型
弹塑性
各向异性
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职称材料
浅埋偏压隧道变形特征及施工方案优化
被引量:
5
4
作者
王智超
徐伟
+2 位作者
张学兵
沈明燕
旷杜敏
《湘潭大学自然科学学报》
北大核心
2017年第3期34-41,共8页
为研究隧道洞口浅埋偏压段的变形特征,采取现场隧道变形监测和围岩室内三轴率敏性试验相结合,建立隧道围岩的弹黏塑性本构模型.通过有限元软件ABAQUS的UMAT子程序开展了隧道变形三维弹黏塑性数值分析,探讨了隧道在三种开挖工法下的拱顶...
为研究隧道洞口浅埋偏压段的变形特征,采取现场隧道变形监测和围岩室内三轴率敏性试验相结合,建立隧道围岩的弹黏塑性本构模型.通过有限元软件ABAQUS的UMAT子程序开展了隧道变形三维弹黏塑性数值分析,探讨了隧道在三种开挖工法下的拱顶沉降、水平收敛位移、围岩最小主应力及围岩塑性区分布规律,以此确立合理有效的施工工法.研究结果表明:预留核心土法、三台阶法以及上下台阶法这三种施工工法引起的地表沉降,其深埋侧分别是浅埋侧的2.01,1.48,1.83倍,边墙两侧最小主应力则分别相差0.11,0.29,0.05 MPa,表明偏压隧道的应力场和位移场在开挖支护过程中呈现出不对称分布的特点;选出适宜的施工工法为上下台阶法,采用此工法可以使拱顶沉降及地表沉降减少11.7%~22.1%,而且在施工过程中支护结构受力最为合理,有利于偏压隧道的长期稳定.
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关键词
浅埋偏压隧道
施工工法
现场监测
室内三轴试验
弹黏塑性本构
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职称材料
一种理想弹塑性模拟的冰材料本构模型
被引量:
7
5
作者
胡志强
高岩
姚琪
《船舶与海洋工程》
2016年第1期65-73,共9页
船冰碰撞是船舶碰撞研究领域的热点之一,对冰材料的模拟是船冰碰撞的研究重点。提出一种利用理想弹塑性模型模拟的冰材料本构模型,利用半隐式图形算法计算单元塑性阶段的应力,利用Tsai-Wu屈服准则和经验失效公式用来描述冰的力学行为。...
船冰碰撞是船舶碰撞研究领域的热点之一,对冰材料的模拟是船冰碰撞的研究重点。提出一种利用理想弹塑性模型模拟的冰材料本构模型,利用半隐式图形算法计算单元塑性阶段的应力,利用Tsai-Wu屈服准则和经验失效公式用来描述冰的力学行为。利用二次开发功能,将冰材料模型嵌入LS_DYNA程序,并验证该模型的准确性和适用性。研究中针对不同局部形状的冰块与船侧碰撞场景,通过比较分析碰撞力、能量耗散等,探讨冰块的局部形状对碰撞场景的影响。研究结果表明:冰材料模型在大接触面的条件下压力与已有标准吻合较好;在不同的冰块局部形状条件下,船冰碰撞的相互作用过程不同;较钝形状的冰块表现近乎刚体,较尖锐形状的冰块较易破碎。
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关键词
船冰碰撞
弹塑性材料
本构模型
冰块形状影响
数值仿真
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职称材料
含水量对高含冰量冻结砂土屈服面的影响
被引量:
2
6
作者
杜海民
马巍
+2 位作者
张淑娟
周志伟
穆彦虎
《冰川冻土》
CSCD
北大核心
2019年第3期579-586,共8页
以往关于冻土屈服特性的研究很少考虑含水量的影响,但实际工程中经常遇到的是变含水量情况,因此本文通过-5.0℃条件下高含冰量冻结砂土的一系列三轴压缩试验,系统地研究了含水量对屈服特性的影响,并且由此建立了带有含水量参数的偏应力...
以往关于冻土屈服特性的研究很少考虑含水量的影响,但实际工程中经常遇到的是变含水量情况,因此本文通过-5.0℃条件下高含冰量冻结砂土的一系列三轴压缩试验,系统地研究了含水量对屈服特性的影响,并且由此建立了带有含水量参数的偏应力-剪应变增量型关系式。试验结果表明:随含水量的变化,应力-应变曲线类型有明显变化,即在不同的含水量区间,含水量对硬化规律有不同的影响特性,因此为了使屈服函数的形式更加简单和提高拟合准确度,对于屈服函数的具体形式应该根据塑性剪应变(硬化参数)和含水量不同区间进行分别确定;当塑性剪应变较小时(0.00%~1.00%),随含水量的增大,偏应力逐渐增加,而当塑性剪应变较大时(大于1.00%),随含水量的增大,偏应力有一个先减小后增大的变化过程,并且42.0%可以作为含水量转折点;通过分段硬化原则建立的带有含水量参数的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式的模拟值与试验点基本相吻合,这说明得到的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式可以用于不同含水量条件下屈服面和偏应力-剪应变曲线的预测。
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关键词
高含冰量冻结砂土
含水量
屈服特性
弹塑性本构模型
分段硬化原则
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职称材料
题名
渤海海冰动力学中的粘弹塑性本构模型
被引量:
7
1
作者
季顺迎
岳前进
姚征
机构
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第5期599-604,共6页
基金
国家自然科学基金项目 (5 973 91 70 )
中国海洋石油渤海公司重点资助项目~~
文摘
在粘塑性海冰本构模型的基础上 ,将Kelvin Voigt粘弹性本构理论引入到海冰动力学中 ,进而建立了粘弹塑性海冰本构模型。该模型可较好地反映渤海海冰在小应变和小应变率条件下的粘弹性力学行为 ,同时还考虑了大应变率下的海冰粘塑性力学行为。对渤海辽东湾海冰进行了 48h数值模拟。结果表明 :粘弹塑性海冰本构方程较Hibler的粘塑性本构模型可更好地处理渤海的冰间相互作用 ,提高海冰数值模拟的计算精度。
关键词
海冰
动力学
本构方程
粘塑性模型
粘弹塑性模型
海冰数值模拟
Keywords
sea
ic
e dynam
ic
s
constitutive
equation
viscous plast
ic
model
viscous
elast
ic
plast
ic
model
sea
ic
e numer
ic
al simulation
分类号
P731.15 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
冰三点弯曲试验的近场动力学数值模拟
被引量:
13
2
作者
薛彦卓
陆锡奎
王庆
白晓龙
李志军
机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期607-613,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51639004)
高技术船舶科研基金项目(G014613002)
文摘
为了研究近场动力学对冰受力变形至破坏过程数值模拟的可行性,本文依据近场动力学理论并引入自适应动态松弛法,给出了近场动力学求解动态问题和准静态问题的数值算法,建立了冰材料的近场动力学弹脆性本构模型,对三点弯曲试验进行了数值模拟。研究结果表明:近场动力学方法在破坏问题模拟上具有优势,并且对准静态问题的求解具有非常好的准确性;将三点弯曲试验过程的数值模拟结果与试验结果进行对比发现,变形过程相对误差小于5%,裂纹产生位置、试样折断结果与试验结果一致,说明近场动力学适用于冰材料受力变形至破坏过程的计算分析。
关键词
冰
三点弯曲试验
变形$破坏
近场动力学
准静态
自适应动态松弛法
弹脆性本构模型
Keywords
ic
e
three-point bending test
deformation
damage
peridynam
ic
quasi stat
ic
adaptive dynam
ic
relaxation
elast
ic
-brittle
constitutive
model
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
海冰动力学中本构模型研究的若干进展
被引量:
5
3
作者
季顺迎
岳前进
机构
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2005年第2期235-248,共14页
基金
国家自然科学基金(40206004)资助项目~~
文摘
从20世纪70年代,人们在不同尺度下建立了一系列的海冰动力学本构模型用于海冰数值模拟和预测.将目前应用的海冰动力学本构模型分为弹塑性、黏塑性、各向异性和颗粒流体动力学中的黏弹塑性模型4类,并分别讨论了各类模型的特点和适用范围.尤其对在极区及副极区大、中尺度下广泛应用的黏塑性及其改进的本构模型进行了深入地分析.最后得出:在大、中尺度下建立海冰动力学的黏弹塑性本构模型是提高海冰动力学计算精度的有效途径;将小尺度下采用黏弹塑性本构模型的海冰颗粒流体动力学的计算时效进一步改进后,可在大、中尺度下对海冰的重叠、堆积特性进行模拟;进一步开展海冰动力学的尺度效应研究,进行海冰本构模型的实验验证,并建立不同尺度模型间的相互联系也应是海冰动力学本构模型研究的重要内容.
关键词
海冰动力学
本构模型
弹塑性
各向异性
Keywords
sea
ic
e dynam
ic
s,
constitutive
model,
elast
ic
-plast
ic
ity,viscous-plast
ic
ity,anisotrop
ic
property
分类号
P731.15 [天文地球—海洋科学]
O351.2 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
浅埋偏压隧道变形特征及施工方案优化
被引量:
5
4
作者
王智超
徐伟
张学兵
沈明燕
旷杜敏
机构
湘潭大学岩土力学与工程安全湖南省重点实验室(培育)
湖南科技大学土木工程学院
出处
《湘潭大学自然科学学报》
北大核心
2017年第3期34-41,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51308485)
湖南省自然科学基金项目(12JJ4006
2016JJ2133)
文摘
为研究隧道洞口浅埋偏压段的变形特征,采取现场隧道变形监测和围岩室内三轴率敏性试验相结合,建立隧道围岩的弹黏塑性本构模型.通过有限元软件ABAQUS的UMAT子程序开展了隧道变形三维弹黏塑性数值分析,探讨了隧道在三种开挖工法下的拱顶沉降、水平收敛位移、围岩最小主应力及围岩塑性区分布规律,以此确立合理有效的施工工法.研究结果表明:预留核心土法、三台阶法以及上下台阶法这三种施工工法引起的地表沉降,其深埋侧分别是浅埋侧的2.01,1.48,1.83倍,边墙两侧最小主应力则分别相差0.11,0.29,0.05 MPa,表明偏压隧道的应力场和位移场在开挖支护过程中呈现出不对称分布的特点;选出适宜的施工工法为上下台阶法,采用此工法可以使拱顶沉降及地表沉降减少11.7%~22.1%,而且在施工过程中支护结构受力最为合理,有利于偏压隧道的长期稳定.
关键词
浅埋偏压隧道
施工工法
现场监测
室内三轴试验
弹黏塑性本构
Keywords
shal low unsymmetr
ic
al loading tunnel
const ruction method
field moni tor ing
indoor triaxial tests
elast ic-viscoplast ic constitutive
分类号
U455 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
一种理想弹塑性模拟的冰材料本构模型
被引量:
7
5
作者
胡志强
高岩
姚琪
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心
出处
《船舶与海洋工程》
2016年第1期65-73,共9页
基金
国家自然科学基金重点项目(51239007)
文摘
船冰碰撞是船舶碰撞研究领域的热点之一,对冰材料的模拟是船冰碰撞的研究重点。提出一种利用理想弹塑性模型模拟的冰材料本构模型,利用半隐式图形算法计算单元塑性阶段的应力,利用Tsai-Wu屈服准则和经验失效公式用来描述冰的力学行为。利用二次开发功能,将冰材料模型嵌入LS_DYNA程序,并验证该模型的准确性和适用性。研究中针对不同局部形状的冰块与船侧碰撞场景,通过比较分析碰撞力、能量耗散等,探讨冰块的局部形状对碰撞场景的影响。研究结果表明:冰材料模型在大接触面的条件下压力与已有标准吻合较好;在不同的冰块局部形状条件下,船冰碰撞的相互作用过程不同;较钝形状的冰块表现近乎刚体,较尖锐形状的冰块较易破碎。
关键词
船冰碰撞
弹塑性材料
本构模型
冰块形状影响
数值仿真
Keywords
ship-
ic
e collision
elast
ic
-plast
ic
material
constitutive
model
influence of
ic
eberg shape
numer
ic
al simulation
分类号
U661.7 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
含水量对高含冰量冻结砂土屈服面的影响
被引量:
2
6
作者
杜海民
马巍
张淑娟
周志伟
穆彦虎
机构
江西理工大学建筑与测绘工程学院
中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室
内蒙古大学交通学院
出处
《冰川冻土》
CSCD
北大核心
2019年第3期579-586,共8页
基金
国家自然科学基金(41571064)
甘肃省交通运输厅科研项目(2017-008)
+1 种基金
冻土工程国家重点实验室开放基金(SKLFSE201605)
江西理工大学博士科研启动基金(3401223323)资助
文摘
以往关于冻土屈服特性的研究很少考虑含水量的影响,但实际工程中经常遇到的是变含水量情况,因此本文通过-5.0℃条件下高含冰量冻结砂土的一系列三轴压缩试验,系统地研究了含水量对屈服特性的影响,并且由此建立了带有含水量参数的偏应力-剪应变增量型关系式。试验结果表明:随含水量的变化,应力-应变曲线类型有明显变化,即在不同的含水量区间,含水量对硬化规律有不同的影响特性,因此为了使屈服函数的形式更加简单和提高拟合准确度,对于屈服函数的具体形式应该根据塑性剪应变(硬化参数)和含水量不同区间进行分别确定;当塑性剪应变较小时(0.00%~1.00%),随含水量的增大,偏应力逐渐增加,而当塑性剪应变较大时(大于1.00%),随含水量的增大,偏应力有一个先减小后增大的变化过程,并且42.0%可以作为含水量转折点;通过分段硬化原则建立的带有含水量参数的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式的模拟值与试验点基本相吻合,这说明得到的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式可以用于不同含水量条件下屈服面和偏应力-剪应变曲线的预测。
关键词
高含冰量冻结砂土
含水量
屈服特性
弹塑性本构模型
分段硬化原则
Keywords
ic
e-r
ic
h frozen silty sand
water content
yield properties
elast
ic
-plast
ic
constitutive
model
segmented hardening principle
分类号
TU441 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
渤海海冰动力学中的粘弹塑性本构模型
季顺迎
岳前进
姚征
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
7
下载PDF
职称材料
2
冰三点弯曲试验的近场动力学数值模拟
薛彦卓
陆锡奎
王庆
白晓龙
李志军
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
13
下载PDF
职称材料
3
海冰动力学中本构模型研究的若干进展
季顺迎
岳前进
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2005
5
下载PDF
职称材料
4
浅埋偏压隧道变形特征及施工方案优化
王智超
徐伟
张学兵
沈明燕
旷杜敏
《湘潭大学自然科学学报》
北大核心
2017
5
下载PDF
职称材料
5
一种理想弹塑性模拟的冰材料本构模型
胡志强
高岩
姚琪
《船舶与海洋工程》
2016
7
下载PDF
职称材料
6
含水量对高含冰量冻结砂土屈服面的影响
杜海民
马巍
张淑娟
周志伟
穆彦虎
《冰川冻土》
CSCD
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
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