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多类混凝土损伤比强度理论及塑性-损伤模型研究进展与应用
1
作者 丁发兴 吴霞 +7 位作者 吕飞 王文君 孙浩 SADAT Said Ikram 许云龙 王恩 王莉萍 余志武 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期690-711,共22页
为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示... 为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示约束混凝土工作原理。分析表明,随着静水压力的增加,混凝土压损伤比将由单轴受压时为1左右线性递减至小于0.5,八面体剪应力先增大后减小,轴向峰值应力提升为某一定值,压损伤比取值减小引发非弹性体积膨胀减小至不变,因而导致混凝土由单轴受压脆性破坏向多轴受压塑性破坏转变,该理论为钢管混凝土柱中发挥混凝土耗能潜力提供理论依据。依据混凝土损伤比强度理论,确定多类混凝土塑性-损伤模型中的三轴强度参数,包括膨胀角、拉压子午线强度比值和二轴等压与单轴抗压强度比值,并建议常温静力荷载下多类混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,常温地震荷载下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,以及火灾升温环境下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,建立约束混凝土三轴塑性-损伤模型。介绍多类混凝土塑性-损伤模型在钢-混凝土组合结构有限元模型中的应用,模型中混凝土采用实体单元而钢管与钢梁采用壳单元,可模拟钢管与混凝土之间的界面滑移与约束作用,当采取增强约束拉筋强柱构造方法时可提升钢管混凝土柱及其结构的承载力、抗震与抗火性能。 展开更多
关键词 混凝土 损伤比 强度理论 塑性-损伤模型 三轴参数 应力-应变曲线 实体-壳单元模型
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交变荷载-硫酸盐侵蚀下再生混凝土性能劣化及损伤模型
2
作者 关博文 吴奇霖 +3 位作者 王晨迪 吴佳育 王发平 赵永辉 《公路交通科技》 北大核心 2025年第1期76-84,共9页
【目标】探究再生混凝土在富盐地区服役性能劣化规律,拓宽再生混凝土在道路工程中的应用场景。【方法】采用超声无损检测、力学特性试验等方法,评估了硫酸盐干湿循环周期及交变荷载应力水平对再生混凝土抗压强度与相对动弹模量的影响。... 【目标】探究再生混凝土在富盐地区服役性能劣化规律,拓宽再生混凝土在道路工程中的应用场景。【方法】采用超声无损检测、力学特性试验等方法,评估了硫酸盐干湿循环周期及交变荷载应力水平对再生混凝土抗压强度与相对动弹模量的影响。通过微观性能测试,剖析了再生混凝土在交变荷载-硫酸盐干湿循环作用下宏微观性能的劣化机制,并构建了再生混凝土损伤演化方程。【结果】交变荷载作用使再生混凝土性能劣化提前。在侵蚀周期大于45次后,其相对动弹性模量与相对抗压强度呈下降趋势,且应力水平越高,下降速率越快。当应力水平小于0.5时,轴向压缩荷载与硫酸盐侵蚀作用可提高再生混凝土整体密实度,但超过该阈值,微裂纹扩展会降低其抗侵蚀能力。所建立的损伤演化方程能较好地预测再生混凝土损伤度发展规律,但在侵蚀后期,由于再生混凝土自身结构缺陷,预测误差会略有增大。【结论】研究结果可为富盐地区道路工程中再生混凝土的结构设计与耐久性评估提供关键依据,有效延长道路使用寿命,降低工程成本,对推动再生混凝土在道路工程中的广泛应用具有重要意义。 展开更多
关键词 道路工程 损伤模型 超声无损检测 再生混凝土 交变荷载
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基于有效应力正负分解的木材三维弹塑性损伤模型
3
作者 王明谦 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期25-32,共8页
准确描述木材的损伤演化过程对于木结构的制造、施工和后期维护具有重要意义。为合理反映木材不同方向损伤的相互影响,根据热力学第二定律建立了的双标量弹塑性损伤模型。采用Hill屈服准则和Voce模型更新木材的有效应力和塑性应变。根... 准确描述木材的损伤演化过程对于木结构的制造、施工和后期维护具有重要意义。为合理反映木材不同方向损伤的相互影响,根据热力学第二定律建立了的双标量弹塑性损伤模型。采用Hill屈服准则和Voce模型更新木材的有效应力和塑性应变。根据有效应力正负分解和损伤能释放率识别受拉和受压不同的损伤起始点。通过2种标量形式的损伤变量分别追踪木材受拉和受压损伤演化过程。通过编写用户自定义子程序UMAT将本构模型嵌入商业有限元软件ABAQUS。根据已有木材单轴和双轴受力试验结果对本构模型进行验证。计算结果表明,弹塑性损伤本构模型能够准确表征木材的非线性受力行为。基于有效应力正负分解和能量释放率的损伤识别方法能够合理表征木材在双轴受拉和双轴受压状态下的强度包络线。 展开更多
关键词 木材 弹塑性损伤模型 有效应力正负分解 热力学
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基于损伤比强度理论的约束钢纤维混凝土塑性-损伤模型及应用
4
作者 丁发兴 邓亦南 吴霞 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期89-97,共9页
为建立钢纤维混凝土(SFRC)三轴塑性-损伤模型(CDP),采用普通混凝土三轴塑性-损伤模型构建方法,对已有钢纤维混凝土单轴力学性能试验数据库进行整理分析,提出适用于不同钢纤维体积分数下混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强... 为建立钢纤维混凝土(SFRC)三轴塑性-损伤模型(CDP),采用普通混凝土三轴塑性-损伤模型构建方法,对已有钢纤维混凝土单轴力学性能试验数据库进行整理分析,提出适用于不同钢纤维体积分数下混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量、受压峰值应变与受拉峰值应变的统一计算公式以及钢纤维混凝土单轴受压、受拉应力-应变骨架曲线和卸载刚度表达式。根据钢纤维混凝土损伤比强度理论,推荐了塑性-损伤模型中的三轴强度及其他参数,提出约束钢纤维混凝土三轴塑性-损伤模型。结果表明,在钢筋钢纤维混凝土简支梁静力加载、短柱轴压加载以及悬臂柱低周反复加载的有限元模型分析中,所提模型的计算结果与试验结果符合良好。 展开更多
关键词 钢纤维混凝土 力学性能 塑性-损伤模型 有限元分析
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基于塑性损伤模型的坝基深埋混凝土防渗墙力学行为研究
5
作者 王兴辰 孙新建 李国超 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期122-126,共5页
深厚覆盖层中的防渗墙在多荷载共同作用下易产生较大变形,极端情况下甚至会出现严重损伤或开裂。为探讨不同防渗墙材料性能对其变形及损伤的影响,基于Lee-Fenves塑性理论,建立了坝基深埋混凝土防渗墙塑性损伤模型,揭示了防渗墙损伤规律... 深厚覆盖层中的防渗墙在多荷载共同作用下易产生较大变形,极端情况下甚至会出现严重损伤或开裂。为探讨不同防渗墙材料性能对其变形及损伤的影响,基于Lee-Fenves塑性理论,建立了坝基深埋混凝土防渗墙塑性损伤模型,揭示了防渗墙损伤规律及机理,并以新疆某土石坝设置的186 m深防渗墙为例,研究了5种弹性模量和3种泊松比对防渗墙墙体竖向位移、向下游水平位移及损伤分布的影响。结果表明,防渗墙的损伤主要集中于墙体与基岩接触区域;弹性模量对防渗墙的竖向位移、应力及损伤影响显著;泊松比仅对防渗墙的位移及应力状态有轻微影响,但对墙体损伤情况无显著影响。研究结果可为同类工程中防渗墙的前期设计及后期维护提供支撑。 展开更多
关键词 塑性损伤模型 深厚覆盖层 防渗墙 弹性模量
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冻融循环作用下盐渍土损伤模型的建立及验证
6
作者 谢柏涵 孔元元 +2 位作者 张学飞 孙东彦 王智慧 《人民长江》 北大核心 2025年第2期183-189,200,共8页
针对寒区盐渍土结构损伤问题,选取吉林省西部盐渍土作为研究对象,开展冻融循环后试样的三轴压缩试验和扫描电镜试验,并基于Weibull统计理论和Lemaitre应变等效假设理论,建立三轴压缩状态下冻土的损伤模型,并采用冻融循环后盐渍土试样的... 针对寒区盐渍土结构损伤问题,选取吉林省西部盐渍土作为研究对象,开展冻融循环后试样的三轴压缩试验和扫描电镜试验,并基于Weibull统计理论和Lemaitre应变等效假设理论,建立三轴压缩状态下冻土的损伤模型,并采用冻融循环后盐渍土试样的三轴试验数据以及已有文献数据对该模型进行适用性验证。结果表明:①经历过冻融循环后的盐渍土在不同围压下均为塑性破坏,应力应变表现为应变硬化型,冻融过程中土体内液体的相变及水盐运移是导致土体强度和结构发生变化的重要原因;②构建的损伤模型理论曲线与试验曲线吻合良好,能够准确描述冻融条件下土体的变形破坏过程,验证了该模型及模型参数确定方法的合理性与可靠性;③盐渍土的结构损伤能够通过裂隙体现出来,在低围压条件下,裂隙宽度较大,损伤变量得到很好的体现,因此低围压下模型的模拟精度较高,说明该模型在低围压条件下对含裂隙的细粒盐渍土具有良好的适用性。研究成果可为同等性质的浅层盐渍土冻融损伤特性研究提供参考依据。 展开更多
关键词 冻土区 盐渍土 结构强度 裂隙 损伤模型
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基于多模态损伤模型的非对称混凝土结构地震损伤评定
7
作者 郭翔 刘硕 张延泰 《常州大学学报(自然科学版)》 2025年第1期76-84,共9页
为合理评估非对称混凝土结构的地震损伤,研究基于多模态损伤模型,根据三维非对称混凝土结构的模态特点,提出了非对称混凝土结构的计算方法以及混凝土结构的整体损伤组合方法,总结了非对称混凝土结构的损伤评定流程,并通过6层框架剪力墙... 为合理评估非对称混凝土结构的地震损伤,研究基于多模态损伤模型,根据三维非对称混凝土结构的模态特点,提出了非对称混凝土结构的计算方法以及混凝土结构的整体损伤组合方法,总结了非对称混凝土结构的损伤评定流程,并通过6层框架剪力墙算例模型对地震损伤进行分析和评定。结果表明,文中方法能够反映非对称混凝土结构的扭转损伤、各方向的平动损伤以及整体损伤状态。虽然地震动只作用在y方向上,但是由于剪力墙的非对称布置使得混凝土结构存在刚度偏心,在垂直地震动方向和扭转方向上都出现了响应和损伤,且非对称混凝土结构的整体损伤主要由扭转损伤控制。扭转效应是造成非对称混凝土结构在地震作用下破坏的关键因素,结构设计过程中一定要保证其抗扭性能。 展开更多
关键词 非对称结构 多模态 地震 损伤模型 扭转
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纳米硅水泥土损伤模型探讨
8
作者 周仲景 《水泥》 2025年第3期69-74,共6页
通过纳米硅水泥土在加卸载循环下的应力-应变曲线研究,建立了不同纳米硅掺合比、不同水泥掺量下的损伤演化方程,进而推导出其损伤本构关系。其为分段函数:线弹性部分、弹塑性部分,弹塑性部分主要为二次曲线形式。最后,验证了损伤模型的... 通过纳米硅水泥土在加卸载循环下的应力-应变曲线研究,建立了不同纳米硅掺合比、不同水泥掺量下的损伤演化方程,进而推导出其损伤本构关系。其为分段函数:线弹性部分、弹塑性部分,弹塑性部分主要为二次曲线形式。最后,验证了损伤模型的理论曲线与无侧限抗压强度的应力-应变曲线相当吻合。 展开更多
关键词 水泥土 纳米硅粉 加卸载 损伤演化方程 损伤模型
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基于双参数的圆钢管构件地震损伤模型研究
9
作者 李鑫汇 段建平 《广东建材》 2025年第3期101-104,共4页
为建立适用于圆钢管构件的地震损伤模型,基于Park-Ang双参数地震损伤模型,通过修正组合系数,研究了组合系数与构件参数间的变化关系,并根据圆钢管构件性能特征点提出了圆钢管构件在不同破坏状态下的损伤性能水准划分标准。
关键词 Park-Ang地震损伤模型 组合系数 圆钢管构件
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动力打桩桩周泥岩损伤特性与损伤模型 被引量：1
10
作者 白晓宇 银吉超 +3 位作者 张亚妹 王永洪 闫楠 桑松魁 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期58-71,共14页
针对泥岩地基同施工场地条件下动力打入桩的承载力差异性大且部分打入桩承载力不足等异常现象,文章开展了桩周0.2m处打桩前后的桩周泥岩单轴抗压强度对比试验,和打桩后的桩端中风化泥岩三轴压缩试验,明确打桩后桩周泥岩的损伤特性,基于... 针对泥岩地基同施工场地条件下动力打入桩的承载力差异性大且部分打入桩承载力不足等异常现象,文章开展了桩周0.2m处打桩前后的桩周泥岩单轴抗压强度对比试验,和打桩后的桩端中风化泥岩三轴压缩试验,明确打桩后桩周泥岩的损伤特性,基于统计损伤理论建立考虑受打桩影响的桩周泥岩损伤本构模型,并对泥岩地基打入桩的承载性能进行探讨。研究表明:打桩后桩周0.2m处泥岩强度平均损伤28.2%,弹性模量平均损伤41.4%;桩端中风化泥岩损伤后抗剪强度参数平均值为c=217.2kPa、φ=21.6°,φ仅是同场地原状强风化和全风化泥岩的49.1%和51.4%;打桩后桩周泥岩应力-应变曲线的损伤模型计算值的与实测值吻合较好,验证模型的合理性;泥岩地基打入桩承载力异常特征为桩端受力小,但桩端沉降显著,静载破坏时桩端阻力的平均占比为5.25%;动力打桩对桩周泥岩的损伤是泥岩地基打入桩承载力异常的重要原因;泥岩地基打入桩的设计计算与数值模拟采用原状泥岩力学参数不合理,泥岩损伤后不易恢复,建议按损伤特性赋予参数。研究结果对泥岩地基打入桩的设计、施工、承载力评价有较强的参考价值。 展开更多
关键词 动力打桩 泥岩 单轴压缩试验 三轴压缩试验 损伤模型 损伤变量 承载力异常
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考虑微裂纹力学行为的岩石单轴压缩损伤模型 被引量：1
11
作者 刘翠 李忠 +3 位作者 徐飞亚 张陌 曹晓伟 雷恒 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期104-112,共9页
针对目前岩石压缩损伤模型未能很好地同时考虑微裂纹滑移与扩展对岩石总变形的贡献、微裂纹复合扩展准则及岩石损伤程度对被激活裂纹数量影响等不足,基于细观力学对微裂纹在单轴压缩荷载下的滑移及扩展机理展开研究。首先根据微裂纹滑... 针对目前岩石压缩损伤模型未能很好地同时考虑微裂纹滑移与扩展对岩石总变形的贡献、微裂纹复合扩展准则及岩石损伤程度对被激活裂纹数量影响等不足,基于细观力学对微裂纹在单轴压缩荷载下的滑移及扩展机理展开研究。首先根据微裂纹滑移模型及能量平衡原理,建立了岩石单轴压缩应力应变关系,并认为微裂纹服从Weibull分布模型;进而以应变能密度准则作为微裂隙扩展判据,采用迭代法求解复合型断裂的翼裂纹扩展长度,并获得用翼裂纹扩展长度表示的岩石损伤变量演化方程,由此提出了一个新的岩石单轴压缩损伤模型,并验证了其合理性;最后,采用参数敏感性分析研究了微裂纹长度及摩擦系数和岩石断裂韧度对岩石力学特性的影响。结果表明:由本模型预测得到的岩石单轴压缩峰值强度与试验结果吻合较好,说明了其合理性。同时发现随着微裂纹长度增加及其摩擦系数减小、岩石断裂韧度增加,岩石单轴抗压峰值强度及峰值应变均随之减小。当微裂纹长度由60μm增加到120μm时,岩石单轴抗压峰值强度近似线性降低;而当微裂纹摩擦系数由0.5增加到0.8及岩石断裂韧度由0.3 MPa·m^(1/2)增加到0.6 MPa·m1/2时,岩石单轴抗压峰值强度均是先缓慢增加,而后迅速增加。本研究为岩石压缩损伤本构模型的建立提供了一条新的思路,具有重要的理论意义。 展开更多
关键词 微裂纹 滑移模型 最小应变能密度准则 单轴压缩 损伤模型
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煤矸石粉混凝土冻融损伤模型与劣化机制 被引量：1
12
作者 关虓 龙行 +1 位作者 丁莎 张鹏鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期145-153,共9页
为促进寒区煤矸石在混凝土中的利用,通过快速冻融实验,研究了冻融循环作用下,不同取代率的机械-微波活化的煤矸石粉混凝土(Coal gangue powder concrete,CGPC)冻融损伤规律,依据波速损失对损伤层厚度进行修正,建立了基于修正后损伤层厚... 为促进寒区煤矸石在混凝土中的利用,通过快速冻融实验,研究了冻融循环作用下,不同取代率的机械-微波活化的煤矸石粉混凝土(Coal gangue powder concrete,CGPC)冻融损伤规律,依据波速损失对损伤层厚度进行修正,建立了基于修正后损伤层厚度的冻融损伤方程,并对冻融作用下CGPC的孔结构参数、微观形貌和水化产物进行了测试分析。结果表明:10%和20%掺量的活化煤矸石粉(Activated coal gangue powder,ACGP)能提高混凝土力学性能和抗冻性能,掺量达到30%后的抗冻性能提高效果显著减弱,力学性能有所降低;冻融300次20%和0%掺量组抗压强度分别下降了16.4%和26.5%,质量损失率分别为1.77%、4.03%,相对动弹性模量分别为68.940%、91.321%,损伤层厚度分别达到了11.9 mm和17.4 mm;基于波速差异修正后的损伤层厚度能更准确地表征CGPC损伤程度;ACGP的微粒填充作用以及二次水化作用提升了CGPC的强度和抗冻性能。 展开更多
关键词 混凝土 煤矸石 掺合料 冻融损伤 损伤机制 损伤模型
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不同损伤模型下偏心不耦合装药爆破特性
13
作者 梁瑞 祁芳霞 +2 位作者 周文海 李生荣 楼晓明 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第9期98-105,共8页
在实际爆破工程中,药包因自身重量与炮孔处于偏心不耦合的相对位置。此装药结构下,爆破荷载对其炮孔近区的岩体作用分布不均匀,会造成炮孔近区爆炸能量及损伤演化分布的差异。利用数值模拟软件,分别采用HJC模型和RHT模型建立岩石单孔爆... 在实际爆破工程中,药包因自身重量与炮孔处于偏心不耦合的相对位置。此装药结构下,爆破荷载对其炮孔近区的岩体作用分布不均匀,会造成炮孔近区爆炸能量及损伤演化分布的差异。利用数值模拟软件,分别采用HJC模型和RHT模型建立岩石单孔爆破结构,探究了不同本构模型下偏心不耦合装药岩体的爆炸损伤特性。结果表明,基于本文的模拟环境,同心不耦合装药条件下,炮孔周围损伤程度基本相同,但RHT模型下的损伤范围比HJC模型大近一倍;随着偏心系数的增大,HJC模型损伤范围偏向于炮孔耦合侧,RHT模型炮孔耦合侧与非耦合侧爆破损伤范围分布不均;RHT模型能更准确地呈现实际爆破工程中岩体裂纹的扩展形态。 展开更多
关键词 数值模拟 偏心不耦合 损伤模型 爆破载荷 损伤范围
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钢筋混凝土网格剪力墙双参数地震损伤模型及损伤分析
14
作者 张微敬 杨功达 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第3期73-83,共11页
为了研究钢筋混凝土网格剪力墙在地震作用下的损伤演化规律,对已有钢筋混凝土构件双参数地震损伤模型进行修正,提出了适用于网格剪力墙的地震损伤模型;利用灰色关联方法,对网格剪力墙试验信息进行分析,确定关键设计参数,给出损伤模型中... 为了研究钢筋混凝土网格剪力墙在地震作用下的损伤演化规律,对已有钢筋混凝土构件双参数地震损伤模型进行修正,提出了适用于网格剪力墙的地震损伤模型;利用灰色关联方法,对网格剪力墙试验信息进行分析,确定关键设计参数,给出损伤模型中的组合系数计算公式。研究了剪跨比、轴压比、竖肢宽度和横肢高度等参数对网格墙损伤的影响,得到网格剪力墙主要影响参数与损伤演化的关系。基于所提出的损伤模型,计算了网格剪力墙的损伤指数,根据网格剪力墙构件破坏程度将其划分为基本完好、轻微破坏、中度破坏、严重破坏和倒塌失效5个损伤等级,标定了不同损伤等级的损伤指数区间。 展开更多
关键词 网格剪力墙 地震损伤模型 损伤指数 组合系数 损伤分析
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基于GISSMO损伤模型的高强度钢碰撞失效行为研究
15
作者 张健 谭嘉伟 +1 位作者 姬贺港 刘仁伟 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第7期111-121,共11页
为了研究不同失效模型对碰撞仿真结果的影响,以期准确描述材料的失效行为。以船用高强度钢EH36为研究对象,设计2个温度下不同应力状态的材料拉伸试验,得到其不同温度下的力学性能、载荷和位移数据,将试验结果与拉伸仿真联合,反求出广义... 为了研究不同失效模型对碰撞仿真结果的影响,以期准确描述材料的失效行为。以船用高强度钢EH36为研究对象,设计2个温度下不同应力状态的材料拉伸试验,得到其不同温度下的力学性能、载荷和位移数据,将试验结果与拉伸仿真联合,反求出广义增量应力状态依赖损伤模型(GISSMO)的参数;构建冰体与船体板架的碰撞仿真,对比不考虑失效,考虑V-M失效准则以及GISSMO损伤模型的仿真结果。结果表明,考虑GISSMO损伤模型相比于V-M失效准则,碰撞力峰值和板架吸能情况都有所减小。由于GISSMO损伤模型考虑了不同应力三轴度对材料失效的影响,所获得的损伤形态更接近于真实情况,因此GISSMO损伤模型能较好预测EH36钢材的变形及失效行为。 展开更多
关键词 GISSMO损伤模型 高强度钢 碰撞 失效行为
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喷射混杂纤维混凝土抗冻性及损伤模型
16
作者 马芹永 顾玉琦 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期29-37,共9页
目的为提高高寒地区喷射混凝土耐久性,改善冻融环境下普通喷射混凝土易开裂、抗冻性能差等问题。方法在喷射混凝土中掺入混合纤维,通过冻融循环试验、超声波检测、压拉性能试验以及气孔结构测试等方法,研究不同冻融循环次数下喷射混杂... 目的为提高高寒地区喷射混凝土耐久性,改善冻融环境下普通喷射混凝土易开裂、抗冻性能差等问题。方法在喷射混凝土中掺入混合纤维,通过冻融循环试验、超声波检测、压拉性能试验以及气孔结构测试等方法,研究不同冻融循环次数下喷射混杂纤维混凝土的相对纵波波速、相对压拉强度以及试件内部气孔结构变化规律。通过压拉性能损伤量对试件冻融损伤进行多项评价,分析钢纤维和聚丙烯纤维贡献率与喷射混凝土抗压强度之间的关系,并根据钢纤维和聚丙烯纤维贡献率公式建立喷射混凝土冻融损伤模型。结果与单掺钢纤维和聚丙烯纤维试件相比,混合掺入1%钢纤维、0.1%聚丙烯纤维喷射混凝土试件的抗压强度损失分别降低了7.5%、33.3%,劈裂抗拉强度损失分别降低了15.6%、35.0%。在弦长尺寸0.1mm<d<1mm处,混合掺入0.1%聚丙烯和1%钢纤维喷射混凝土气泡弦长频率比单掺1%钢纤维喷射混凝土和单掺0.1%聚丙烯喷射混凝土分别降低了24.9%和27.3%。钢纤维和聚丙烯纤维对抗压强度的贡献率呈现先增长后下降趋势。基于冻融损伤与钢纤维和聚丙烯纤维贡献率建立冻融损伤模型。结论喷射混杂纤维混凝土力学性能损伤量低,不易开裂,抗冻性能好,可为高寒地区喷射混凝土结构提供理论参考。 展开更多
关键词 喷射混凝土 钢纤维 聚丙烯纤维 压拉性能 气孔结构 损伤模型
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基于Hoek-Brown准则的岩体高温-荷载耦合损伤模型及其验证
17
作者 姜谙男 黄炫茜 +1 位作者 许梦飞 蒋浩鹏 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期442-448,共7页
针对隧道岩体在高温和荷载共同作用下产生的耦合损伤问题,基于连续损伤力学理论,引入高温-荷载耦合损伤因子,建立了考虑高温作用的广义Hoek-Brown(H-B)准则的弹塑性损伤本构模型,解决了模型在数值积分过程中的奇异点问题,并利用Fortran... 针对隧道岩体在高温和荷载共同作用下产生的耦合损伤问题,基于连续损伤力学理论,引入高温-荷载耦合损伤因子,建立了考虑高温作用的广义Hoek-Brown(H-B)准则的弹塑性损伤本构模型,解决了模型在数值积分过程中的奇异点问题,并利用Fortran语言编写了模型的有限元程序。结果表明:模型计算的应力-应变曲线与试验所得到的曲线趋势一致且计算结果误差在5%以内,温度作用下隧洞围岩损伤逐渐加剧,验证了模型的准确性和程序的稳健性,可为火灾作用下隧道围岩安全稳定性评价提供一种有效计算方法。 展开更多
关键词 广义Hoek-Brown准则 耦合损伤模型 完全隐式应力返回映射算法 弹塑性模型 高温-荷载耦合 单轴压缩试验 应力-应变曲线 隧洞
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基于机器学习的混凝土构件损伤模型研究
18
作者 顾征宇 赵轩 +2 位作者 李文迪 潘钻峰 杨毅超 《建材发展导向》 2024年第17期1-5,共5页
本文以双参数损伤模型为基础,提出基于机器学习的损伤模型构建方法,并使用多层感知机(人工神经网络)及多项式回归两种方法进行损伤模型的构建及横向比较,最后分析得出多项式特征组合项中对损伤模型具有影响的组合项。研究结果表明,多项... 本文以双参数损伤模型为基础,提出基于机器学习的损伤模型构建方法,并使用多层感知机(人工神经网络)及多项式回归两种方法进行损伤模型的构建及横向比较,最后分析得出多项式特征组合项中对损伤模型具有影响的组合项。研究结果表明,多项式回归为较优的机器学习损伤模型获取方法,通过机器学习方法构建的损伤模型具有一定的可行性。 展开更多
关键词 混凝土 损伤模型 神经网络 多项式回归
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小尺寸CT试样断裂行为的GTN细观损伤模型研究 被引量：2
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作者 杨越 李逸涵 +4 位作者 杨万欢 黎军顽 钟巍华 宁广胜 杨文 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期411-420,共10页
基于国产A508-Ⅲ钢的单轴拉伸测试,构建了Ramberg-Osgood力学本构模型和GTN(Gurson-Tvergaard-Needleman)细观损伤模型,并对模型参数进行了标定,开展了不同温度下小尺寸CT(1/6CT)试样的断裂韧性测试,采用规则化方法计算得到裂纹扩展阻... 基于国产A508-Ⅲ钢的单轴拉伸测试,构建了Ramberg-Osgood力学本构模型和GTN(Gurson-Tvergaard-Needleman)细观损伤模型,并对模型参数进行了标定,开展了不同温度下小尺寸CT(1/6CT)试样的断裂韧性测试,采用规则化方法计算得到裂纹扩展阻力曲线(J-R曲线),分析了测试温度对材料断裂性能的影响。结果表明,随着温度从-100℃度降低至-130℃,断口韧窝区的宽度由43μm缩减至10μm,平均韧窝尺寸从0.3μm缩小至0.05μm,材料的塑性变形能力随着温度的降低而脆化。基于构建的力学本构模型和GTN细观损伤模型,采用有限元法分析了1/6CT试样从裂纹萌生、扩展至失效断裂的过程。结果表明,J-R曲线随着温度的下降而降低,断裂韧性(J_(IC)值)和裂纹扩展量(Δa)的降幅分别为43%和3%,相对误差不超过5%。这表明,基于GTN细观损伤模型的数值方法是研究小尺寸CT试样断裂行为的一种简便、有效的方法。 展开更多
关键词 国产A508-Ⅲ钢 GTN细观损伤模型 小尺寸CT试样 断裂韧性 J-R曲线
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钢纤维混凝土抗冻性及损伤模型研究 被引量：3
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作者 易怀书 陈月顺 +1 位作者 李传雄 张玉泽 《湖北工业大学学报》 2024年第1期97-100,115,共5页
选取钢纤维掺量为0%、1.5%,基体混凝土强度等级为C30、C40的混凝土试件进行冻融试验与抗压强度试验,研究其质量损失率变化规律及抗压强度衰减规律。以得到的抗压强度数据为损伤变量建立三种不同的函数模型。结果表明:冻融循环200次后,2... 选取钢纤维掺量为0%、1.5%,基体混凝土强度等级为C30、C40的混凝土试件进行冻融试验与抗压强度试验,研究其质量损失率变化规律及抗压强度衰减规律。以得到的抗压强度数据为损伤变量建立三种不同的函数模型。结果表明:冻融循环200次后,2组钢纤维混凝土试件组较素混凝土试件组的质量损失率减少了0.69%和1.09%,抗压强度损失率减少了3.9%和4.0%,说明钢纤维的掺入减小了混凝土强度的衰减以及冻融损伤。对三种函数所拟合的损伤模型相关系数进行比较,基于二项式函数所拟合的损伤模型精度最高,相关系数均超过0.95。 展开更多
关键词 钢纤维 冻融 力学性能 损伤模型
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