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混凝土、岩石类损伤材料宏观断裂模型及应用 被引量:4
1
作者 杨延毅 周维垣 《工程力学》 EI CSCD 1991年第4期20-32,共13页
本文研究了混凝土、岩石类损伤材料的宏观断裂模型。文中从损伤材料中微裂纹等缺陷的拉裂扩展过程,研究宏观断裂的形成与发展,并由此建立了相应的本构关系和断裂判据。文中对此模型用地质力学模型试验作了验证。最后将其应用于某水电站... 本文研究了混凝土、岩石类损伤材料的宏观断裂模型。文中从损伤材料中微裂纹等缺陷的拉裂扩展过程,研究宏观断裂的形成与发展,并由此建立了相应的本构关系和断裂判据。文中对此模型用地质力学模型试验作了验证。最后将其应用于某水电站建基面外移方案可行性研究中。 展开更多
关键词 混凝土 岩石 断裂 损伤材料
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弹性损伤材料的应力-应变关系与损伤演化方程 被引量:16
2
作者 唐雪松 蒋持平 郑健龙 《长沙交通学院学报》 1999年第4期8-14,共7页
经典连续损伤理论中,通常是由有效应力概念和应变等效假设来建立损伤材料的本构方程。已经发现有效应力概念与应变等效假设存在较大缺陷,基于应变等效假设的损伤本构方程不能正确反映实际材料的损伤行为。为克服经典连续损伤理论存在... 经典连续损伤理论中,通常是由有效应力概念和应变等效假设来建立损伤材料的本构方程。已经发现有效应力概念与应变等效假设存在较大缺陷,基于应变等效假设的损伤本构方程不能正确反映实际材料的损伤行为。为克服经典连续损伤理论存在的缺陷,在严格的不可逆热力学理论基础上,提出了建立损伤本构方程的本构泛函展开法,推导出弹性各向同性损伤材料本构方程的一般形式。研究表明,弹性各向同性损伤可由定义在细观尺度下的一个标量损伤变量来描述,在小应变情况下材料的本构方程中有两个独立的“损伤效应函数”,来表征损伤对材料宏观力学性能的影响。损伤效应函数的具体形式可由细观力学解答确定,从而使连续损伤力学与细观损伤力学有机结合在一起。在广义标准材料理论框架下,利用本构泛函展开法,推导出弹性各向同性损伤演化方程的一般形式。 展开更多
关键词 连续损伤力学 损伤演化方程 弹性损伤材料 损伤
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正交各向异性损伤材料的Mohr-Coulomb条件 被引量:1
3
作者 沈新普 王建学 Zenon Mroz 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期26-30,共5页
提出了正交异性损伤修正的Mohr -Coulomb条件 .从对含裂纹单元的细观分析入手 ,通过均匀化 (Homogenization)处理 ,将损伤张量引入到Mohr -Coulomb条件中 ,推导出相应的计算公式 .采用的损伤模型考虑了裂纹的闭合效应 .得出了新条件在... 提出了正交异性损伤修正的Mohr -Coulomb条件 .从对含裂纹单元的细观分析入手 ,通过均匀化 (Homogenization)处理 ,将损伤张量引入到Mohr -Coulomb条件中 ,推导出相应的计算公式 .采用的损伤模型考虑了裂纹的闭合效应 .得出了新条件在二维层状岩石体中的简单应用 ,按本文提出的损伤材料的Mohr -Coulomb条件 ,计算得到了层状节理岩体侧压力 -剪切强度曲线 ,结果的非线性特性与文献中的试验结果吻合 .说明传统的侧压力与剪切强度的关系 (试验中所获得的剪切强度值只是与过程有关的参数c ,而不是材料参数ct) . 展开更多
关键词 正交各向异性 损伤材料 Mohr-Coulomb条件 均匀化 层状岩石体 裂纹 闭合效应 剪切强度
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弹塑性损伤材料的三维本构描述 被引量:4
4
作者 郭少华 《西安冶金建筑学院学报》 CSCD 1992年第1期75-83,共9页
本文从现象学观点出发,在定义损伤材料有效应力及有效塑性应变的基础上,根据不可逆热力学基本原理,得到了等效虚拟弹塑性热力学状态的有效广义摩擦系数。从Gibbs自由能体系出发,推导出了弹塑性损伤材料的三维本构方程。在这一过程中,损... 本文从现象学观点出发,在定义损伤材料有效应力及有效塑性应变的基础上,根据不可逆热力学基本原理,得到了等效虚拟弹塑性热力学状态的有效广义摩擦系数。从Gibbs自由能体系出发,推导出了弹塑性损伤材料的三维本构方程。在这一过程中,损伤对塑性内变量的贡献,通过其二阶张量定义,并由等效的Burger位错矢量的井矢表征。从而考虑了弹塑性与损伤的交互作用影响。此外,本文从热力学耗散机制出发,通过引进一个有效的广义摩擦力函数,获得了以耗散势表示的损伤演化方程,并且容易得到显式。最后,本文对给出的损伤本构方程及损伤演化方程进行了讨论,得到一系列有益的结果。 展开更多
关键词 弹塑性 损伤材料 应力 本构方程
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损伤材料的无屈服粘塑性本构模型
5
作者 陈增涛 孙毅 王铎 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期3-5,10,共4页
利用Shima和Oyane给出的一套塑性势函数,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函数,无屈服B-P模型形式简洁,... 利用Shima和Oyane给出的一套塑性势函数,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函数,无屈服B-P模型形式简洁,便于工程应用。作为例子,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。 展开更多
关键词 损伤材料 粘塑性 应变率 本构方程
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应变损伤材料I型动态扩展裂纹尖端场的渐近分析
6
作者 王振清 刘波 韦杨 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第3期117-121,共5页
研究了应变损伤材料I型动态扩展的裂纹尖端场。假定材料服从J_2流动理论,且损伤规律以幂律应变软化的规律给出。对于塑性区引进了应力函数φ,ψ。借助于动力学方程的分析,给出了渐近方程及数值解。结果表明,对于可压缩材料I型... 研究了应变损伤材料I型动态扩展的裂纹尖端场。假定材料服从J_2流动理论,且损伤规律以幂律应变软化的规律给出。对于塑性区引进了应力函数φ,ψ。借助于动力学方程的分析,给出了渐近方程及数值解。结果表明,对于可压缩材料I型平面应变尖端场是完全由塑性区组成,没有弹性卸载区。在裂纹尖端附近,应力和应变分别具有如下的奇异性: 展开更多
关键词 应变损伤材料 渐进分析 裂纹扩展 应力场
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损伤材料中扩展裂纹的应力场
7
作者 龚朴 司继文 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1994年第12期96-100,共5页
利用Gurson本构理论,导出了损伤材料在平面应力条件下准静态定常扩展I型裂纹近裂纹线应力场和裂纹前方塑性区尺寸的解析表达式。研究结果表明:随着材料损伤量的增加,裂纹尖端处应力降低;裂纹尖端处应力不存在奇异性;裂纹前... 利用Gurson本构理论,导出了损伤材料在平面应力条件下准静态定常扩展I型裂纹近裂纹线应力场和裂纹前方塑性区尺寸的解析表达式。研究结果表明:随着材料损伤量的增加,裂纹尖端处应力降低;裂纹尖端处应力不存在奇异性;裂纹前方塑性区尺寸受材料损伤程度的影响。 展开更多
关键词 本构理论 损伤材料 裂纹扩展 应力场
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脆性损伤材料Ⅲ型裂纹尖端的渐近场
8
作者 王秀红 刘波 唐立强 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2011年第4期577-583,共7页
裂纹尖端应力、应变损伤场的研究是一个十分复杂的问题,其核心问题是如何给出描述材料的损伤本构方程和裂纹尖端中物理量奇异量级的判定。考虑到损伤过程是能量(应变)累积的过程,初始损伤门槛值存在,在Lemaitre研究的基础上,给出带有初... 裂纹尖端应力、应变损伤场的研究是一个十分复杂的问题,其核心问题是如何给出描述材料的损伤本构方程和裂纹尖端中物理量奇异量级的判定。考虑到损伤过程是能量(应变)累积的过程,初始损伤门槛值存在,在Lemaitre研究的基础上,给出带有初始损伤量并与应变成幂次关系的脆性材料损伤本构方程;在应力(应变)为有限值的假设条件下,研究了Ⅲ型裂纹尖端损伤场的构造,给出了裂纹尖端应力(应变)渐近场解,讨论了裂纹尖端初始损伤区和完全损伤破坏区的尺度与材料参数的关系。这些工作为材料的工程设计和评估结构的可靠性提供了理论依据。 展开更多
关键词 非线性脆性损伤材料的本构方程 Ⅲ型裂纹尖端场 损伤场的构造
原文传递
损伤材料在单向拉伸状态下的塑性分析
9
作者 周飞 罗启富 连建设 《安徽工学院学报》 1996年第1期37-43,共7页
对既具有应变速率敏感,又具有应变硬化效应的损伤材料,在单向拉伸时的塑性流动及失稳进行分析.讨论另外两种实验情况下,塑性失稳应变,断裂应变与材料参数n,m的关系,同时说明了等应变速率单向拉伸可简化为这两种实验的复合.由此得到两种... 对既具有应变速率敏感,又具有应变硬化效应的损伤材料,在单向拉伸时的塑性流动及失稳进行分析.讨论另外两种实验情况下,塑性失稳应变,断裂应变与材料参数n,m的关系,同时说明了等应变速率单向拉伸可简化为这两种实验的复合.由此得到两种实验组合时的失稳应变和断裂应变,与实验结果比较,其理论计算与实验吻合较好. 展开更多
关键词 塑性失稳 断裂应变 单向拉伸 损伤材料
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损伤材料的热塑性本构关系及对柱壳破裂问题的应用 被引量:5
10
作者 李永池 张伟 +1 位作者 黄承义 李晓杰 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期260-268,共9页
从应变等价原理和线性温升软化近似出发,得到了有关的材料参数的表达式.通过本构关系的内变量理论导出了一个含损伤和温度软化效应的增量型塑性本构方程.然后将所得到的本构方程应用于内部爆轰加载下钢管的破裂问题中,并给出了相应... 从应变等价原理和线性温升软化近似出发,得到了有关的材料参数的表达式.通过本构关系的内变量理论导出了一个含损伤和温度软化效应的增量型塑性本构方程.然后将所得到的本构方程应用于内部爆轰加载下钢管的破裂问题中,并给出了相应的计算流程.进行了具体的数值计算并分析了有关规律. 展开更多
关键词 柱壳 破裂 热塑性本构关系 损伤材料
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一种弹性损伤材料的Ⅲ型裂纹解 被引量:2
11
作者 郝天护 张晓堤 黄克智 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第5期571-580,共10页
本文用复变函数中保角映射的方法求得了一种弹性损伤材料的 Ⅲ 型裂纹在小范围损伤条件下的全场解。给出了损伤区形状、损伤耗散能、裂纹表面剪开位移及损伤区前方应力分布等数值结果。为校核小范围损伤条件,还计算了距裂纹尖端不同远... 本文用复变函数中保角映射的方法求得了一种弹性损伤材料的 Ⅲ 型裂纹在小范围损伤条件下的全场解。给出了损伤区形状、损伤耗散能、裂纹表面剪开位移及损伤区前方应力分布等数值结果。为校核小范围损伤条件,还计算了距裂纹尖端不同远处本文解与k_Ⅲ 场之差。 展开更多
关键词 弹性损伤材料 Ⅲ型 裂纹 损伤
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非线性损伤材料中Ⅲ型裂纹尖端场 被引量:2
12
作者 孙秋华 蔡艳红 唐立强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第2期192-197,共6页
为了研究损伤对裂纹尖端场的影响,在Krajcinovic一维脆性材料损伤模型的基础上,从宏观的唯象角度出发,采用连续损伤力学中的热力学内变量理论,推导出三维空间非线性损伤材料的本构方程,建立了一种非线性应变损伤模型,得出非线性损伤材... 为了研究损伤对裂纹尖端场的影响,在Krajcinovic一维脆性材料损伤模型的基础上,从宏观的唯象角度出发,采用连续损伤力学中的热力学内变量理论,推导出三维空间非线性损伤材料的本构方程,建立了一种非线性应变损伤模型,得出非线性损伤材料Ⅲ型裂纹尖端应力、应变和损伤场的解析表达式及其数值计算结果.经过分析得出损伤指数n和损伤变量D对裂尖场的影响较大,应力、应变为有限值,不具有奇异性,从而在理论上解释了实际材料在有限应力下破坏的现象,与工程实际相符. 展开更多
关键词 非线性损伤材料 Ⅲ型裂纹尖端场 损伤变量
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应变损伤材料Ⅲ型动态扩展裂纹尖端的弹塑性场
13
作者 李范春 齐辉 《哈尔滨船舶工程学院学报》 EI CAS CSCD 1992年第2期131-139,共9页
采用应变损伤模型,对应变损伤材料Ⅲ型动态扩展裂纹尖端的弹塑性场进行了研究。在假定材料服从J_2流动理论的前提下,应用应变弱化形式给出了近似损伤结果,推导了反平面剪切情况下的本构方程,并且给出了Ⅲ型动态扩展裂纹尖端场的渐近方... 采用应变损伤模型,对应变损伤材料Ⅲ型动态扩展裂纹尖端的弹塑性场进行了研究。在假定材料服从J_2流动理论的前提下,应用应变弱化形式给出了近似损伤结果,推导了反平面剪切情况下的本构方程,并且给出了Ⅲ型动态扩展裂纹尖端场的渐近方程。分析结果表明,在裂纹尖端,应变具有(1n R/r)~δ奇异性,应力具有(1n R/r)^(-nδ)奇异性。从而揭示了应变损伤材料Ⅲ型动态扩展裂纹尖端场的渐近行为。 展开更多
关键词 应变损伤材料 动态扩展 奇异性
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空穴型损伤材料的损伤演变及破坏判据 被引量:1
14
作者 黄志强 《武汉化工学院学报》 1998年第1期62-65,共4页
在热力学内变量理论的基础上,利用宏观与微观不可逆的熵产率等价公理,建立了空穴型损伤材料损伤演变关系,并提出了一个新的材料失稳破坏判据.
关键词 空穴 损伤演变 破坏判据 损伤材料 金属材料
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考虑空穴多级形核的损伤材料内时本构关系
15
作者 黄志强 林砚田 《武汉工程大学学报》 CAS 1991年第1期72-77,共6页
本文提出了多级形核的损伤模型,建立了无形核损伤变量与无形核损伤能释放率、形核损伤变量与形核损伤能释放率之间的损伤发展的内蕴时间演变关系。
关键词 损伤 损伤材料 空穴 多级形核 内蕴时间
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损伤材料的蠕变、疲劳损伤断裂描述方法
16
作者 熊先仁 钟定辉 刘文俊 《江西电力职工大学学报》 1998年第2期12-15,共4页
本文阐述了材料损伤及损伤内变量理论,用数学模型描述了损伤材料的蠕变、疲劳损伤断裂方法,这对研究材料的使用寿命有着重要意义。
关键词 损伤材料 蠕变损伤 疲劳损伤 损伤内变量 数学模型
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混凝土构件的材料损伤与维修技术研究
17
作者 贺秉东 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2024年第1期0186-0189,共4页
混凝土构件常因长期使用和各种外界因素而发生损伤,影响其结构的稳定性和安全性。因此,混凝土构件的维修至关重要。本文介绍了混凝土构件的材料损伤与维修技术,包括补补缺技术、裂缝注射技术、碳纤维加固技术、防腐蚀处理、加固加强技... 混凝土构件常因长期使用和各种外界因素而发生损伤,影响其结构的稳定性和安全性。因此,混凝土构件的维修至关重要。本文介绍了混凝土构件的材料损伤与维修技术,包括补补缺技术、裂缝注射技术、碳纤维加固技术、防腐蚀处理、加固加强技术以及新型技术。这些技术为混凝土结构的维护和修复提供了新的选择和可能性。混凝土是一种常用的建筑材料,应用广泛于各种建筑结构之中。由于长期使用和各种外界因素的影响,如温度、湿度、化学物质、机械损伤等,混凝土构件不可避免地会发生各种损坏和破坏。如不及时维修,将会影响混凝土构件的力学性能和结构稳定性,最终引发安全事故。因此,混凝土构件的维修至关重要。 展开更多
关键词 建筑结构 混凝土构件 材料损伤 维修技术
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泊松比变化对基于波速混凝土损伤计算的影响
18
作者 徐佳慧 杨予 +1 位作者 刘恒 周强兵 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期881-889,共9页
利用超声波波速计算材料损伤的方法有广泛的应用,然而现有研究中常忽略泊松比的变化。研究了泊松比变化对基于波速混凝土损伤计算结果的影响。首先,通过理论分析,在基于波速的损伤计算公式中引入泊松比修正系数;其次,通过对混凝土柱试... 利用超声波波速计算材料损伤的方法有广泛的应用,然而现有研究中常忽略泊松比的变化。研究了泊松比变化对基于波速混凝土损伤计算结果的影响。首先,通过理论分析,在基于波速的损伤计算公式中引入泊松比修正系数;其次,通过对混凝土柱试件进行轴压试验,验证了考虑泊松比变化的必要性;最后,在试验数据的基础上提出了泊松比修正系数实用计算方法。结果表明:忽略泊松比变化的影响时,基于波速的混凝土损伤计算值与真实值的平均相对误差高达73%;采用泊松比修正系数后,该误差减小至21%。基于波速进行混凝土损伤计算时宜计入泊松比修正系数以提高计算精度。 展开更多
关键词 超声检测 材料损伤 超声波波速 泊松比 修正系数 混凝土
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三代核电厂卸压系统管线冰塞模拟和材料损伤特性研究
19
作者 李伟 周录坤 +2 位作者 袁禹 方奇术 乔彦龙 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1049-1058,共10页
为验证三代核电厂大口径卸压系统管线实施冰塞作业的安全可靠性,模拟管线的实际工况对冰塞形成过程进行试验验证分析,并在评估反复冰塞作业后,对管材损伤进行试验研究。可靠性验证过程包括有限元模拟计算和理化试验两部分内容。基于ANSY... 为验证三代核电厂大口径卸压系统管线实施冰塞作业的安全可靠性,模拟管线的实际工况对冰塞形成过程进行试验验证分析,并在评估反复冰塞作业后,对管材损伤进行试验研究。可靠性验证过程包括有限元模拟计算和理化试验两部分内容。基于ANSYS软件的运用,对核电站卸压系统管线冰塞形成过程中管道温度场进行模拟计算,进而得出冰塞形成的确切时刻,以及某时域内冰塞厚度的变化情况,以保证冰塞形成后具有一定的强度。理化试验主要分为金相组织检验、显微硬度测试、夏比冲击试验、常温拉伸试验和扫描电镜断口分析。并根据上述结果分析,对现有的冰塞作业进行优化建议,对核电厂冰塞作业程序进行评估改进。 展开更多
关键词 核电厂 有限元冰塞模拟 材料损伤 焊接作业
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零群速度特征导波在焊缝损伤评估中的应用
20
作者 任猛 孟祥迪 邓明晰 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期35-42,共8页
通过数值模拟方法研究了零群速度特征导波(zero-group-velocity feature guided waves,ZGV-FGWs)在焊缝损伤检测中的应用。建立了焊缝结构的二维频域有限元模型,损伤程度用不同的杨氏模量表征,验证了焊缝结构中的共振现象并确定了能量... 通过数值模拟方法研究了零群速度特征导波(zero-group-velocity feature guided waves,ZGV-FGWs)在焊缝损伤检测中的应用。建立了焊缝结构的二维频域有限元模型,损伤程度用不同的杨氏模量表征,验证了焊缝结构中的共振现象并确定了能量集中在焊缝特征区附近时的共振频率。利用三维时域有限元方法确定了ZGV-FGWs共振模式的存在,并分析了不同杨氏模量焊缝的ZGV-FGWs传播特性。结果表明:随着材料杨氏模量的减小,ZGV-FGWs频谱信号幅值显著单调减小,且ZGV-FGWs频谱信号幅值的变化趋势与激励信号的频谱曲线吻合。基于此特性可以设置合适的激励信号,获得幅值变化更强的ZGV-FGWs频谱信号,进而准确评价焊缝的损伤状态。 展开更多
关键词 零群速度 特征导波 焊缝结构 共振 材料损伤
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