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采用修正塑性功硬化参数的双屈服面模型及应用

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岩石力学与工程学报 2009年第3期28卷 605-612页

作者：马险峰望月秋利蔡敏同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点试验室上海200092 日本德岛大学建设工学科柏诚中国北京100062

首先对国内外双屈服面模型的发展进行回顾,指出土体模型中双屈服面概念的必要性和合理性。其次以平面应变试验结果为基础,直接推导出双屈服面模型各部分关系式,其中体积屈服面以塑性功为硬化参数,硬化函数与试验结果吻合程度较好,剪切... 详细信息

首先对国内外双屈服面模型的发展进行回顾,指出土体模型中双屈服面概念的必要性和合理性。其次以平面应变试验结果为基础,直接推导出双屈服面模型各部分关系式,其中体积屈服面以塑性功为硬化参数,硬化函数与试验结果吻合程度较好,剪切屈服面以修正塑性功为硬化参数,满足了其与硬化面关系唯一性的要求,并可反映硬化–软化全过程。为使其能较方便地应用于数值计算方法,推导适用于双屈服面模型的弹塑性刚度矩阵。最后应用该模型对一高填土工程的变形进行计算,比较显示其与实测结果较为吻合。

关键词：数值分析双屈服面模型平面应变试验塑性功硬化函数

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基于平面应变试验的修正塑性功硬化软化模型

岩土工程学报 2007年第6期29卷 887-893页

作者：马险峰望月秋利蔡敏同济大学地下建筑与工程系岩土及地下工程重点实验室上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 德岛大学建设工学科日本770-8506 柏诚中国北京100062

以改良型平面应变仪为基础,通过一系列平面应变和三轴压缩试验,对砂土的应力应变特性进行了研究,推导出以修正塑性功为硬化参数的本构关系。改良型平面应变仪较好地解决了加载面的摩擦及约束问题,能保证ε2的控制精度,并采用了合理的变... 详细信息

以改良型平面应变仪为基础,通过一系列平面应变和三轴压缩试验,对砂土的应力应变特性进行了研究,推导出以修正塑性功为硬化参数的本构关系。改良型平面应变仪较好地解决了加载面的摩擦及约束问题,能保证ε2的控制精度,并采用了合理的变形量测整理方法。本文提出的弹塑性模型仍以传统塑性理论为框架,其弹性特性、破坏准则、硬化参数及塑性势等均直接从试验曲线推导,以修正塑性功为硬化参数的硬化准则函数能反映硬化及软化的全过程曲线,并从试验结果推导了非关联流动准则塑性势函数。该模型结构较为清晰,参数选取规范,模型验证表明计算结果与试验结果较为吻合。

关键词：平面应变仪本构模型塑性功硬化函数

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双相钢在塑性变形中塑性功向热能的转变

轧钢 2010年第2期27卷 11-13,17页

作者：张宇光赵爱民金光灿赵征志唐荻北京科技大学冶金工程研究院北京100083

研究了在较低应变速率(0.00067s^(-1))下,双相钢试样静态拉伸过程中塑性功向热能的转变规律。在对静态拉伸过程能量分布分析的基础上,建立了传热模型,对室温下拉伸过程试样标距内材料的温度进行了数值求解。利用红外测像仪测量了拉伸过... 详细信息

研究了在较低应变速率(0.00067s^(-1))下,双相钢试样静态拉伸过程中塑性功向热能的转变规律。在对静态拉伸过程能量分布分析的基础上,建立了传热模型,对室温下拉伸过程试样标距内材料的温度进行了数值求解。利用红外测像仪测量了拉伸过程中试样表面的温度,通过比较模拟值与实测值求得了β值(塑性功向热能转变系数)。真应变大于0.02时,β值随应变增加而上升较小,β值可以取0.93。

关键词：塑性变形热能 β系数双相钢塑性功

用Gleeble3500测塑性功转热系数的研究

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河北联合大学学报（自然科学版） 2012年第1期34卷 10-13页

作者：李红斌徐树成邢满江黄海端河北联合大学河北省现代冶金技术重点实验室河北唐山063009 河北任丘建投热电有限责任公司河北任丘062550 河北联合大学迁安学院河北唐山064400

在金属材料的成型过程中,常常伴随着塑性功转化为热,导致工件温度升高的现象。但是塑性功转化为热能的比例却很难精确确定。采用Gleeble3500,根据试样温度的变化确定在试样的热压缩过程中由塑性功造成的温度波动量,进而确定塑性功转化... 详细信息

在金属材料的成型过程中,常常伴随着塑性功转化为热,导致工件温度升高的现象。但是塑性功转化为热能的比例却很难精确确定。采用Gleeble3500,根据试样温度的变化确定在试样的热压缩过程中由塑性功造成的温度波动量,进而确定塑性功转化系数。

关键词：塑性功转化系数 Gleeble3500 热能

循环剪切作用下砾石-格栅界面颗粒破碎特性研究

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岩石力学与工程学报 2021年第7期40卷 1484-1490页

作者：应梦杰王军刘飞禹上海大学土木工程系上海200444 温州大学建筑与土木工程学院浙江温州325035

为了研究循环剪切条件下砾石-格栅界面剪切破碎特性,分别在不同循环剪切位移幅值、竖向应力、剪切频率和循环次数等条件下进行筋土界面循环直剪试验。通过分析循环剪切前后颗粒级配变化,并采用相对破碎率量化颗粒破碎程度。试验结果表明... 详细信息

为了研究循环剪切条件下砾石-格栅界面剪切破碎特性,分别在不同循环剪切位移幅值、竖向应力、剪切频率和循环次数等条件下进行筋土界面循环直剪试验。通过分析循环剪切前后颗粒级配变化,并采用相对破碎率量化颗粒破碎程度。试验结果表明:各剪切位移幅值下滞回圈峰值剪切应力随着循环次数增加逐渐增大,剪应力会受到颗粒破碎影响产生波动;颗粒破碎主要是由于循环剪切作用,剪切位移幅值的增大促进颗粒相对破碎率的增加,并且两者符合双曲线函数关系;竖向应力、剪切频率与相对破碎率之间的关系均可用对数函数描述,最大相对破碎率分别为13.54%和11.22%;循环次数对颗粒相对破碎率影响较大,循环次数越多,颗粒破碎率越大;在不同试验条件下,通过双曲线函数拟合颗粒相对破碎率与输入塑性功之间相互关系效果良好,两者呈非线性正相关关系。

关键词：土力学循环直剪试验颗粒级配相对破碎率剪切位移幅值塑性功

基于点火增长模型的颗粒炸药低速撞击特性研究

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火工品 2022年第3期 38-43页

作者：丁良政张邹邹卜雄洙曹一涵南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 西安近代化学研究所陕西西安710065

为了探究颗粒炸药在低速撞击作用下的微观受力过程和主要点火机制,在分析三项式点火增长模型的基础上,利用AUTODYN软件对落锤低速撞击颗粒炸药试验进行数值模拟,分析落锤下落高度的变化对颗粒炸药的温升和热点形成的影响,建立基于塑性... 详细信息

为了探究颗粒炸药在低速撞击作用下的微观受力过程和主要点火机制,在分析三项式点火增长模型的基础上,利用AUTODYN软件对落锤低速撞击颗粒炸药试验进行数值模拟,分析落锤下落高度的变化对颗粒炸药的温升和热点形成的影响,建立基于塑性功转化热能原理的温升公式。数值模拟仿真结果表明:应力应变峰值通常出现在颗粒的交界处,使颗粒与颗粒的接触面处存在较大的塑性功,在短时间内塑性功能够转化出更多的热能;ALPHA云图表明多数情况下颗粒交界处出现高温热点并汇合,导致炸药发生反应。

关键词：颗粒炸药点火增长模型塑性功热点数值模拟

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复杂应力路径下堆石料的颗粒破碎特性研究

岩土工程学报 2018年第4期40卷 698-706页

作者：王远张胜敖大华于玉贞孙逊水沙科学与水利水电工程国家重点实验室(清华大学) 北京100084 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550081

针对堆石料进行了一系列等向压缩、常规三轴和复杂应力路径试验,采用相对颗粒破碎率为度量研究了多种应力路径条件下堆石料的颗粒破碎特性。对不同应力路径下试验过程中的塑性功进行了对比,分析了颗粒破碎与平均应力p、广义剪应力q所做... 详细信息

针对堆石料进行了一系列等向压缩、常规三轴和复杂应力路径试验,采用相对颗粒破碎率为度量研究了多种应力路径条件下堆石料的颗粒破碎特性。对不同应力路径下试验过程中的塑性功进行了对比,分析了颗粒破碎与平均应力p、广义剪应力q所做塑性功之间的关系,研究了不同应力路径下三轴试验颗粒破碎的差异和原因。结果表明：模拟心墙土石坝填筑和蓄水应力路径下的颗粒破碎远小于常规三轴试验。多种应力路径下塑性功与相对颗粒破碎率之间存在明显的相关性,并可用幂函数较好拟合。不同应力路径下塑性功分量之间差异明显。常规三轴试验中广义剪应力q所做功占总塑性功的主要部分,不同复杂应力路径试验p,q所做塑性功占比差异较大。

关键词：堆石料颗粒破碎应力路径塑性功

多次加-卸载条件下考虑颗粒破碎的钙质砂一维压缩特性研究

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水利水运工程学报 2022年第1期 144-150页

作者：龙蛟顾琳琳王振 CHENG Chen 南京理工大学理学院江苏南京210094 南京理工大学机械学院江苏南京210094 Glasgow International College University of GlasgowGlasgow G128QQScotland

南沙群岛附近海域钙质砂多为珊瑚礁碎屑,是一种未胶结的疏松松散颗粒聚集体,颗粒极易产生破碎。为研究钙质砂颗粒破碎特性对其压缩特性的影响,对钙质砂开展多次加-卸载条件下的一维压缩试验,采用相对破碎率为度量指标,评价钙质砂在多次... 详细信息

南沙群岛附近海域钙质砂多为珊瑚礁碎屑,是一种未胶结的疏松松散颗粒聚集体,颗粒极易产生破碎。为研究钙质砂颗粒破碎特性对其压缩特性的影响,对钙质砂开展多次加-卸载条件下的一维压缩试验,采用相对破碎率为度量指标,评价钙质砂在多次加-卸载过程中颗粒破碎情况;根据试验数据得到反复加-卸载过程中砂样的塑性功,通过建立塑性功与相对破碎率的关系,探讨颗粒破碎对钙质砂一维压缩特性的影响。研究表明:颗粒破碎率随压力的增大而显著增大,颗粒破碎过程具有明显的应力历史依赖性,随着反复的加-卸载,颗粒破碎率的增幅越来越小;同时钙质砂的颗粒破碎率与塑性功呈幂函数关系,且随着塑性功的增加,颗粒破碎率的变化率逐渐减小。

关键词：钙质砂多次加-卸载侧限压缩试验颗粒破碎塑性功

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堆石料广义塑性模型研究

岩土工程学报 2017年第6期39卷 996-1003页

作者：卞士海李国英魏匡民周健同济大学地下建筑与工程系上海200092 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点试验室江苏南京210024

通过分析试验资料和以往研究成果,修正了堆石料不同围压下剪切过程峰值应力比表达式,论述了塑性模量对平均应力的依赖性。基于广义塑性理论框架,借鉴Lade-Duncan单屈服面模型中引入塑性功定义硬化规律的思路,对塑性模量进行了修正,提出... 详细信息

通过分析试验资料和以往研究成果,修正了堆石料不同围压下剪切过程峰值应力比表达式,论述了塑性模量对平均应力的依赖性。基于广义塑性理论框架,借鉴Lade-Duncan单屈服面模型中引入塑性功定义硬化规律的思路,对塑性模量进行了修正,提出了一种改进的广义塑性模型。为了验证改进方法的合理性,塑性模量改进方法被应用于刘恩龙模型,同时使用提出的修正广义塑性模型预测了另外两种堆石料试验。不同围压下模型的预测结果与试验结果吻合较好,表明修正的模型可以较好地预测堆石料的应力–应变特性。

关键词：广义塑性模型塑性功塑性模量三轴试验模型验证