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弹塑性平面应变固结问题的解耦分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2007年第3期35卷 113-115,122页

作者：程涛王靖涛晏克勤华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 黄石理工学院土木建筑工程学院湖北黄石435003

针对弹塑性平面应变固结问题提出了解耦的计算方法,基于数值建模方法建立了多路径的土的弹塑性本构模型,该模型能考虑塑性剪应变vpε与体应变-pε交叉作用及应力路径的影响.将该模型引入弹塑性固结问题中,建立了相应的扩散方程.讨论了... 详细信息

针对弹塑性平面应变固结问题提出了解耦的计算方法,基于数值建模方法建立了多路径的土的弹塑性本构模型,该模型能考虑塑性剪应变vpε与体应变-pε交叉作用及应力路径的影响.将该模型引入弹塑性固结问题中,建立了相应的扩散方程.讨论了此类液-固耦合问题的解耦条件及对应的应力路径.推导了平面应变扩散方程的基本解,该基本解与固体域控制方程构成了半数值半解析求解体系,编制了有限元程序,计算了一个典型平面应变固结沉降算例.对比分析表明该方法能有效地简化计算,能较好反映应力路径对固结的影响.

关键词：数值建模方法本构模型固结平面应变解耦应力路径

基于平面应变热模拟的3Cr2Mo钢板材动态再结晶动力学分析

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安徽工业大学学报（自然科学版） 2019年第1期36卷 13-18页

作者：杨磊何宜柱安徽工业大学材料科学与工程学院

采用平面应变法研究3Cr2Mo钢板材动态再结晶过程。在Gleeble-3500模拟试验机上进行平面应变热模拟试验,应变速率为0.1~50s^-1,热变形温度为950~1100℃。用平滑处理后的流变应力数据分析热变形过程中动态再结晶的演化过程,结合平面应变... 详细信息

采用平面应变法研究3Cr2Mo钢板材动态再结晶过程。在Gleeble-3500模拟试验机上进行平面应变热模拟试验,应变速率为0.1~50s^-1,热变形温度为950~1100℃。用平滑处理后的流变应力数据分析热变形过程中动态再结晶的演化过程,结合平面应变实验数据回归推导得到动态再结晶的激活能为309.05kJ/mol。引入Zener-Hollomon参数,基于流变应力曲线,分析峰值应变的模拟方程。根据不同应变速率和温度下的流变应力结果,研究3Cr2Mo钢的动态再结晶转化过程,用Avrami方程建立动态再结晶动力学方程。通过动态再结晶转化体积分数实验数据和模型计算值的对比,验证了构建的动态再结晶动力学方程可较好地预测平面应变过程中的动态再结晶过程。

关键词：平面应变流变应力热变形动态再结晶模型

基于平面应变下扩展SMP准则的土体强度公式

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水科学与工程技术 2021年第6期 87-90页

作者：张宁宁河北省水利规划设计研究院有限公司石家庄050021 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西咸阳712100

基于扩展的SMP准则和佐武的平面应变状态,推导建立了适合各种应力状态下的一般黏性土体的平面应变强度公式。将不同地区的黄土进行平面应变试验和三轴压缩试验,并将两种试验得到的强度参数进行了比较。试验结果表明所提出的强度公式具... 详细信息

基于扩展的SMP准则和佐武的平面应变状态,推导建立了适合各种应力状态下的一般黏性土体的平面应变强度公式。将不同地区的黄土进行平面应变试验和三轴压缩试验,并将两种试验得到的强度参数进行了比较。试验结果表明所提出的强度公式具有一定的参考意义。

关键词：破坏准则应力状态平面应变三轴压缩强度

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超固结土模型平面应变分叉理论解与数值模拟

上海大学学报（自然科学版） 2011年第3期17卷 307-313页

作者：孙德安段博甄文战上海大学土木工程系上海200072

应变局部化理论最基本的问题在于局部化分叉产生的条件.针对基于伏斯列夫面超固结黏土三维弹塑性本构模型,推导平面应变条件下局部化分叉理论解及因局部化分叉而产生的剪切带倾角的表达式,并分析不同超固结比对局部化分叉理论解和剪切... 详细信息

应变局部化理论最基本的问题在于局部化分叉产生的条件.针对基于伏斯列夫面超固结黏土三维弹塑性本构模型,推导平面应变条件下局部化分叉理论解及因局部化分叉而产生的剪切带倾角的表达式,并分析不同超固结比对局部化分叉理论解和剪切带倾角的影响.理论分析表明,在平面应变条件下,土体局部化分叉出现在应力应变硬化阶段,剪切带倾角在分叉前随着应变局部化的扩张发生显著变化,在分叉后趋于稳定.最后,利用非线性有限元软件ABAQUS,在平面应变应力路径下对均匀各向同性多单元立方体局部化分叉现象进行数值分析,得出的局部化分叉数值解与理论解较为一致,验证了理论解的可靠性.

关键词：超固结黏土本构模型平面应变分叉理论解数值模拟

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陕西子洲原状黄土平面应变试验研究

人民黄河 2014年第3期36卷 123-125,128页

作者：王炜骆亚生西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

采用多功能三轴压缩仪对陕西子洲原状黄土进行常规平面应变试验及单侧限平面应变试验,分析含水率、围压及侧限条件对原状黄土强度的影响,结果表明:除土样在低含水率、小围压条件下产生脆性破坏外,原状黄土的应力应变关系曲线大多呈强硬... 详细信息

采用多功能三轴压缩仪对陕西子洲原状黄土进行常规平面应变试验及单侧限平面应变试验,分析含水率、围压及侧限条件对原状黄土强度的影响,结果表明:除土样在低含水率、小围压条件下产生脆性破坏外,原状黄土的应力应变关系曲线大多呈强硬化型;在围压一定的情况下,含水率越大,达到同一应变时的主应力差越小,含水率对黄土的结构强度起削弱作用;在含水率一定的情况下,围压越大,黄土的强度越大,达到同一应变时主应力差越大,围压对黄土的结构强度起增强作用;单侧限条件下,土样的应力应变曲线与双侧限呈现相同规律,且同荷载下单侧限土样变形大于双侧限条件下的变形;一定含水率范围内,随着含水率的增大,黏聚力减小,内摩擦角变化幅度不大。

关键词：平面应变含水率围压原状黄土

不同初始应力状态下泾阳黄土平面应变试验研究

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不同初始应力状态下泾阳黄土平面应变试验研究

作者：张宁宁西北农林科技大学

学位级别：硕士

黄土是一种土体,其具有一定的特殊性质,它广泛地分布于我国中西部地区,随着经济的迅速发展,黄土地区作为日益增加工程建设的目标地区。但因黄土土体在不同的空间位置会受到不同的应力状态,进而所表现出不同的工程特性。通过合理的分析... 详细信息

黄土是一种土体,其具有一定的特殊性质,它广泛地分布于我国中西部地区,随着经济的迅速发展,黄土地区作为日益增加工程建设的目标地区。但因黄土土体在不同的空间位置会受到不同的应力状态,进而所表现出不同的工程特性。通过合理的分析土体所处的应力状态来研究土体的特性是很有必要的,且能为工程设计人员选择合理的土体指标提供依据,这对我国经济的快速发展有着重要的意义。本文在前人对黄土静力学特性研究手段的基础上,利用PY-10新型平面应变仪来研究黄土土体在不同应力条件包括土体的各向异性;不同含水率;不同干密度;不同固结围压下的泾阳地区黄土的变形和强度特性;另外,利用SLB-1型应力应变三轴剪切渗透仪进行泾阳地区黄土的常规三轴试验与其平面应变的试验结果进行对比分析。除此之外,根据SMP(Spatial Mobilization Plane)准则和佐武在平面应变条件下所提出的各向同性摩擦性材料的剪切强度表达式,进而推出黄土的剪切强度表达式,其主要研究结论如下： (1)平面应变状态下泾阳黄土的应力-应变关系泾阳黄土土体应力-应变曲线均呈硬化型,且受围压、干密度、含水率影响较为明显。初始主应力角对平面应变试验下的原状试样也有明显的影响;土体含水率越高、干密度越小、初始主应力角越大,土体的应力-应变曲线越低;在同一试验条件下,重塑黄土土体的应力-应变曲线要比原状黄土土体的应力-应变曲线低;试样在破坏以后没有出现剪切带而是呈现出被压密实成鼓状的现象。 (2)平面应变状态下泾阳黄土的抗剪强度经过分析影响土体强度的外部因素可知,泾阳黄土土体的粘聚力和内摩擦角均随含水率的减小、干密度的增大而增大,在同一试验条件下,原状试样的抗剪强度指标要高于重塑黄土试样的。黄土土体的粘聚力和内摩擦角随主应力角的增大而减小,并且粘聚力和内摩擦角与主应力角之间具有很好的指数关系;在土体不同初始主应力角下,土体粘聚力受含水率的影响要比对内摩擦角受含水率的影响要大。 (3)平面应变状态下泾阳黄土土体主应力间关系黄土土体的中主应力随时间的变化较为明显,但基本可以分为两个阶段;第一阶段中主应力基本不随固结时间的变化而变化,趋于一条线段;第二阶段中主应力随着剪切时间的增长而增大,到土体破坏时中主应力还有增长的趋势。土体在加荷剪切时其大主应力σ1是随轴向应变的增长而迅速增加,大主应力σ1值远比另外两个主应力值大得多;中主应力曲线与小主应力曲线随轴向应变的变化存在交点,在交点之前中主应力的应力曲线要低于小主应力的应力曲线,而在交点之后,中主应力的应力曲线要高于小主应力的应力曲线,出现该交点也意味着土体临近破坏。 (4)黄土剪切表达式根据扩展的SMP准则和佐武的平面应变条件,推导建立了适合较多应力状态下的一般粘性土体的平面应变强度公式。

关键词：黄土应力状态平面应变常规三轴强度变形

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平面应变有限元法在基坑支护中的应用分析

中国科技信息 2011年第21期 52-52页

作者：钱伟伟孙迅杨伟国核电力规划设计研究院

本文结合沿海某基坑工程,运用Plaxis有限元程序建模并计算,对桩的水平位移、坑底隆起量、应力、桩体及内支撑弯矩、桩体和土体接触面应力进行分析。经实践证明,平面应变有限元法在该基坑支护设计中切实可用,可为类似工程的设计及施工提... 详细信息

本文结合沿海某基坑工程,运用Plaxis有限元程序建模并计算,对桩的水平位移、坑底隆起量、应力、桩体及内支撑弯矩、桩体和土体接触面应力进行分析。经实践证明,平面应变有限元法在该基坑支护设计中切实可用,可为类似工程的设计及施工提供一定的参考。

关键词：平面应变 Plaxis 基坑支护数值模拟

基于平面应变简化假定的桩扭转振动理论精度研究

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地震工程与工程振动 2008年第3期28卷 122-130页

作者：胡昌斌张涛福州大学土木工程学院福建福州350002

利用拉普拉斯变换对考虑桩土耦合扭转振动条件下,桩顶受到任意激振扭矩作用的端承桩桩顶频域及时域响应进行解析求解,推导求得了桩顶位移、速度频域响应,桩顶复阻抗的解析表达式和半正弦脉冲激励作用下的桩顶时域响应半解析解;将本文所... 详细信息

利用拉普拉斯变换对考虑桩土耦合扭转振动条件下,桩顶受到任意激振扭矩作用的端承桩桩顶频域及时域响应进行解析求解,推导求得了桩顶位移、速度频域响应,桩顶复阻抗的解析表达式和半正弦脉冲激励作用下的桩顶时域响应半解析解;将本文所得理论解与基于平面应变假定的桩基扭转耦合振动的频域解和时域解进行了全面对比研究,具体比较范围涉及土层对桩的局部复阻抗、桩顶复频响应、速度导纳、桩顶复刚度和桩顶时域响应等方面,并得到若干重要结论。研究成果校核了平面应变假定在桩基扭转振动理论研究中的合理运用,为进一步了解桩土耦合振动的内在机理提供理论支持。

关键词：桩土耦合作用扭转振动黏性阻尼平面应变端承桩

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平面应变条件下孔洞化不稳定性问题研究

固体力学学报 2003年第3期24卷 359-363页

作者：宁建国李伟郝玖锋刘海燕黄筑平北京理工大学爆炸灾害预防与控制国家重点实验室北京100081 北京大学力学与工程科学系北京100871

考虑平面应变条件下 ,由一类推广的幂次neo-Hookean材料组成的内部分布温度场的圆柱体在轴向和径向载荷作用下的孔洞化不稳定性问题 .研究中发现当材料参数满足一定的条件时 ,存在着一个载荷临界值 ,当外加载荷大于该临界值时 ,圆柱体... 详细信息

考虑平面应变条件下 ,由一类推广的幂次neo-Hookean材料组成的内部分布温度场的圆柱体在轴向和径向载荷作用下的孔洞化不稳定性问题 .研究中发现当材料参数满足一定的条件时 ,存在着一个载荷临界值 ,当外加载荷大于该临界值时 ,圆柱体中心将出现一个圆柱形的孔洞 ,即发生了孔洞化不稳定性现象并详细讨论了温度和材料参数对孔洞化极限载荷的影响 .

关键词：平面应变孔洞化不稳定性推广neo-Hookean材料温度场极限荷载材料参数失效分析