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考虑压密非线性和残余阶段的岩石损伤本构模型
1
作者 李雅婧 连瑾 冯文林 《河北地质大学学报》 2025年第2期77-85,共9页
针对模型无法描述岩石单轴压缩时压密阶段和残余应力阶段的问题,对其进行改进。根据岩石压密阶段至弹性阶段切线模量的变化,建立了可以反映岩石压密阶段非线性变化特征的本构模型。由岩石在压缩过程中能量的变化,引入能量系数λ代替之... 针对模型无法描述岩石单轴压缩时压密阶段和残余应力阶段的问题,对其进行改进。根据岩石压密阶段至弹性阶段切线模量的变化,建立了可以反映岩石压密阶段非线性变化特征的本构模型。由岩石在压缩过程中能量的变化,引入能量系数λ代替之前岩石损伤比例系数来描述岩石达到残余应力时的变形特性,并赋予能量系数λ具体的物理含义与计算方法,修正原来模型中损伤变量演化存在的不足。采用所建立的模型对几种岩石应力应变曲线进行拟合,得到较好效果,改进之后的模型可以适用于不同岩石。 展开更多
关键词 压密非线性 损伤本构模型 损伤演化 能耗系数 残余应力
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Q_(3)重塑黄土三维非线性流变本构模型试验研究
2
作者 李飞霞 方彪 +2 位作者 刘庆 杨洋 邓亚虹 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期638-645,共8页
随着西部黄土地区经济和工程建设的快速发展,与时间相关的黄土变形、强度及稳定性等工程实际问题也日益增多,在解决黄土地区的工程问题时,需要考虑时间效应或流变性。通过三轴循环加卸载流变试验,得到了Q_(3)重塑黄土不同围压下的加卸... 随着西部黄土地区经济和工程建设的快速发展,与时间相关的黄土变形、强度及稳定性等工程实际问题也日益增多,在解决黄土地区的工程问题时,需要考虑时间效应或流变性。通过三轴循环加卸载流变试验,得到了Q_(3)重塑黄土不同围压下的加卸载蠕变曲线,基于统一流变力学模型理论,辨识出适合于Q_(3)重塑黄土减速蠕变阶段的三维流变本构模型即改进西原模型。为了描述加速蠕变阶段,将黏塑性体中的黏性参数写成时间的函数,建立了非线性改进西原模型,推导出相应的蠕变本构方程,获得了其模型参数。将模型参数代入相应的本构方程中,绘制非线性改进西元模型不同阶段的蠕变曲线与蠕变试验曲线的对比图,进行对比后发现吻合较好,说明该模型能很好地反映Q_(3)重塑黄土的蠕变性质。 展开更多
关键词 Q_(3)重塑黄土 流变试验 蠕变本构 参数辨识 非线性模型
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各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的本构模型 被引量：3
3
作者 汪伯潮 李颜 +2 位作者 逄浩明 徐振邦 龚兴龙 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期57-68,56,I0002,共14页
各向同性磁流变弹性体是一种将磁性颗粒随机掺入到聚合物基体中制备而成的智能材料。在磁场作用下,其模量发生快速、可逆、连续变化,在振动控制领域显示出良好的应用前景。实验结果表明,各向同性磁流变弹性体的动态力学行为具有很强的... 各向同性磁流变弹性体是一种将磁性颗粒随机掺入到聚合物基体中制备而成的智能材料。在磁场作用下,其模量发生快速、可逆、连续变化,在振动控制领域显示出良好的应用前景。实验结果表明,各向同性磁流变弹性体的动态力学行为具有很强的频率、应变幅值和磁场相关性。尽管上述行为对于其潜在应用具有重要的影响,但目前关于各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的理论研究则关注不够。为准确评价各向同性磁流变弹性体的动态力磁耦合行为,并指导其相关产品的设计,本文建立了一个基于连续介质力学理论,反映各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的本构模型。随后,开发了和本构模型对应的数值实现算法,并对模型的预测能力进行了验证。该模型有助于深入理解各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的潜在力学机制。此外,该模型有助于指导基于各向同性磁流变弹性体产品的设计和应用。 展开更多
关键词 各向同性磁流变弹性体 频率相关 应变幅值相关 磁相关 非线性粘弹 本构模型
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岩土非线性流变本构模型的辨识算法研究 被引量：2
4
作者 陈沅江 傅衣铭 曹平 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期42-45,49,共5页
从岩土非线性流变本构模型通式——P.Perzyna方程出发,研制了岩土工程围岩流变本构模型辨识用有限元计算程序EVP2D,并将其和均匀设计(UD)法结合,获得了用于ANN辨识模型训练用的具有丰富本构信息的全局性输入输出有效数据。尔后,设计了... 从岩土非线性流变本构模型通式——P.Perzyna方程出发,研制了岩土工程围岩流变本构模型辨识用有限元计算程序EVP2D,并将其和均匀设计(UD)法结合,获得了用于ANN辨识模型训练用的具有丰富本构信息的全局性输入输出有效数据。尔后,设计了基于实际监测位移数据辨识围岩流变本构模型参数的ANN模型,并在matlab软件平台中研制了辨识用相关程序CYJBS3.M。有关实例验证,从待辨识参数向量UD设计、训练数据的有限元计算获取、ANN模型的训练和辨识这一整体计算过程的实现,表明了UD-FEM-ANN本构模型辨识方法的可行性。 展开更多
关键词 岩土材料 非线性流变 本构模型 系统辨识 UD-FEM-ANN辨识算法
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高湿度Q_2黄土的非线性流变本构模型及参数 被引量：4
5
作者 郭增玉 刘守慧 张朝鹏 《地下空间》 CSCD 2001年第2期94-99,共6页
为满足逆作法施工的宝鸡火车站地下商场工程设计与施工分析的需要 ,本文根据土的非线性流变理论 ,通过对工程所在场地土的室内单轴和三轴流变试验 ,建立了高湿度 Q2 黄土的非线性流变本构模型 。
关键词 非线性 流变本构模型 高湿度Q2黄土
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高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩蠕变试验及非线性蠕变损伤模型 被引量：1
6
作者 陈秋南 贺泳超 +2 位作者 陈湘生 谢云鹏 黄小城 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期789-798,共10页
为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受... 为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受化学侵蚀作用下的围岩变形特性。在Poyting-Thomson体蠕变体的基础上,根据模型元件的力学特性,叠加了损伤元件、化学损伤元件和非线性元件,提出高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩非线性蠕变损伤本构关系。研究结果表明:1)炭质板岩试样受化学侵蚀影响显著,侵蚀90 d试样所产生的轴向蠕变应变为侵蚀0 d试样的2.02倍,侵蚀60 d试样所产生的径向蠕变为侵蚀0 d试样的1.85倍;2)受侵蚀的炭质板岩试样在三轴压缩状态下破裂以斜向贯通裂隙为主,并产生一定的滑移错动裂隙,且沿轴线的拉伸劈裂破坏受围压作用抑制明显,未产生竖向贯通裂隙。 展开更多
关键词 炭质板岩隧道 高地应力 化学侵蚀 耦合作用 蠕变试验 非线性蠕变损伤本构模型
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软弱夹层非线性流变损伤本构模型研究 被引量：2
7
作者 胡斌 祝鑫 +3 位作者 李京 崔凯 方庆红 马利遥 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期83-89,共7页
为解决传统流变本构模型不能较好地反映软弱夹层流变非稳定阶段的问题,首先,基于传统流变本构模型理论,通过串、并联基本元件,同时引入时间损伤阈值,并提出流变损伤演化方程,建立一种能够同时描述软弱夹层3个阶段的NRDM非线性流变损伤模... 为解决传统流变本构模型不能较好地反映软弱夹层流变非稳定阶段的问题,首先,基于传统流变本构模型理论,通过串、并联基本元件,同时引入时间损伤阈值,并提出流变损伤演化方程,建立一种能够同时描述软弱夹层3个阶段的NRDM非线性流变损伤模型;然后,通过软弱夹层剪切流变试验数据进行流变损伤模型参数的辨识,获得NRDM模型的流变参数;最后,对比分析流变模型拟合曲线与剪切流变试验曲线。结果表明,NRDM非线性流变损伤模型能够较好地描述软弱夹层流变的3个阶段,尤其是加速流变阶段。NRDM非线性流变损伤模型可以为软弱夹层流变失稳提供理论依据。 展开更多
关键词 安全工程 本构模型 流变损伤 参数辨识 非线性流变
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一种新的岩石非线性流变损伤模型研究 被引量：36
8
作者 杨圣奇 徐鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1846-1854,共9页
传统岩石流变模型由线性元件组合而成,不能很好地描述流变过程中的加速流变阶段,通过分析岩石流变过程中微裂纹的压闭和扩展过程,将损伤力学引入岩石流变模型中,采用Kachanov提出的损伤律,将岩石流变过程分为阶段一(衰减、稳态蠕变阶段... 传统岩石流变模型由线性元件组合而成,不能很好地描述流变过程中的加速流变阶段,通过分析岩石流变过程中微裂纹的压闭和扩展过程,将损伤力学引入岩石流变模型中,采用Kachanov提出的损伤律,将岩石流变过程分为阶段一(衰减、稳态蠕变阶段)和阶段二(加速蠕变阶段)两个部分,推导了岩石在两阶段中损伤演化方程,通过参数敏感性分析发现应力水平的大小对损伤演化过程有较大影响。结合有效应力观点建立了岩石非线性损伤流变模型,该模型能较好的描述岩石的衰减、稳态和加速流变阶段,同时简要分析了模型的松弛特性。采用该岩石非线性损伤流变模型对泥岩在围压为5 MPa与轴向偏应力水平为43 MPa的蠕变试验结果进行了模拟,验证了损伤流变模型的合理性,保持其他参数不变,更改应力水平的大小,得到不同应力水平下的非线性损伤蠕变模型曲线,与试验结果较为相符,而采用西原流变模型对试验结果进行模拟,在加速流变阶段两者差别较大。 展开更多
关键词 岩石力学 非线性流变 损伤变量 加速蠕变 本构模型
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考虑蠕变损伤的Q_2黄土流变本构模型 被引量：6
9
作者 王东红 谢星 赵法锁 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第6期682-686,725,共6页
根据Q2黄土的流变特征,其粘弹性特性可采用五元件广义的Kelvin模型来描述,其线性粘塑性特性可用与一滑块并联的Maxwell模型来描述,而非线性粘塑性特性,可通过损伤与塑性应变的耦合作用来反映。在考虑黄土瞬时损伤、蠕变损伤及黄土粘弹... 根据Q2黄土的流变特征,其粘弹性特性可采用五元件广义的Kelvin模型来描述,其线性粘塑性特性可用与一滑块并联的Maxwell模型来描述,而非线性粘塑性特性,可通过损伤与塑性应变的耦合作用来反映。在考虑黄土瞬时损伤、蠕变损伤及黄土粘弹塑性组合模型的基础上,应用应变等效原理,建立了蠕变损伤流变本构模型,并通过拟牛顿法确定了相应的模型参数。该模型能够较好地描述黄土的加速蠕变过程,具参数少、适用性广的特点。 展开更多
关键词 Q2黄土 瞬时损伤 蠕变损伤 流变本构模型
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岩石的非线性流变损伤模型及其应用研究 被引量：42
10
作者 金丰年 范华林 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2000年第3期1-5,共5页
文章从损伤角度研究岩石在拉压作用下变形破坏的非线性特性 ,基于割线模量法定义损伤变量 ,建立岩石非线性流变损伤本构方程 ,并通过拉伸模拟计算及边坡损伤计算分析验证损伤模型。
关键词 岩石 非线性流变损伤模型 损伤力学 力学特性
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适用于混凝土结构非线性分析的损伤本构模型研究 被引量：12
11
作者 刘军 林皋 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期50-57,共8页
基于不可逆热力学原理提出一种简单的混凝土类准脆性材料的损伤本构模型,具有参数相对少、公式表达简单、易于数值实现等特点。采用双标量损伤变量来描述混凝土的拉伸和压缩不等性、刚度及强度退化特性;通过分解自由能为体积和剪切两部... 基于不可逆热力学原理提出一种简单的混凝土类准脆性材料的损伤本构模型,具有参数相对少、公式表达简单、易于数值实现等特点。采用双标量损伤变量来描述混凝土的拉伸和压缩不等性、刚度及强度退化特性;通过分解自由能为体积和剪切两部分,在体积部分引入单边效应函数来考虑裂纹闭合效应;通过对损伤变量的黏性化处理以及附加弹性条件来考虑率相关性。给出混凝土试件在单轴拉伸和压缩、双轴加载、三轴压缩以及应变率影响的不同加载条件下的数值计算结果,与试验结果比较吻合。通过对缺口梁三点弯曲加载破坏过程和重力坝地震响应的数值模拟,验证损伤模型在大尺度混凝土结构的非线性分析方面,具有较好的收敛性和计算能力。 展开更多
关键词 混凝土 不可逆热力学 损伤 本构模型 非线性
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多节理岩体的非线性耦合损伤本构模型 被引量：7
12
作者 胡亚元 王超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期52-60,共9页
为了研究节理和完整岩块各自属性及其相互作用对岩体本构特性产生的影响,考虑了节理和完整岩块力学参数在受荷过程中的动态变化,定量地分析了节理变形对完整岩块的耦合损伤作用,并采用整合节理和完整岩块本构方程的方法,建立了多节理岩... 为了研究节理和完整岩块各自属性及其相互作用对岩体本构特性产生的影响,考虑了节理和完整岩块力学参数在受荷过程中的动态变化,定量地分析了节理变形对完整岩块的耦合损伤作用,并采用整合节理和完整岩块本构方程的方法,建立了多节理岩体的非线性本构模型。首先由单一节理试验成果推导出节理的法向闭合、剪切和剪胀3类刚度表达式,组合成节理刚度矩阵,建立了参数随节理变形和节理应力变化的动态节理本构模型;其次,在原有损伤模型的基础上,引入耦合损伤因子以考虑节理变形对完整岩块的弱化作用,还引入随主应变变化的完整岩块动态泊松比,建立新的完整岩块损伤本构模型;再次,根据节理与完整岩块的空间分布,通过整合节理与完整岩块本构模型,获得多节理岩体的非线性耦合损伤本构模型;最后,利用Fortran编制模型程序进行数值计算模拟,分析耦合损伤因子、完整岩块动态泊松比和动态节理刚度对岩体强度与变形的影响。结果表明:节理耦合损伤因子对完整岩块产生附加损伤而导致其强度降低,能较准确地预测试验反映的岩体峰值强度-节理面倾角变化曲线,并且削弱了岩体破坏时的抗变形能力;考虑完整岩块动态泊松比的影响能反映岩体剪胀扩容现象;与将节理视为线弹性体相比,考虑节理刚度的动态变化可以反映岩体应力应变非线性特性。 展开更多
关键词 动态变化 非线性 耦合损伤因子 本构模型 数值模拟
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岩石力学损伤和流变本构模型研究 被引量：4
13
作者 韦立德 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第24期4265-4265,共1页
采用几何损伤理论和能量损伤理论对岩石的力学特性进行了研究和建模探索,并探讨了瞬时损伤对流变的影响。主要工作内容如下: (1) 在假设无损岩石的应变和岩石总应变相等的基础上完善了岩石的统计损伤本构模型推导,实现了损伤演化方... 采用几何损伤理论和能量损伤理论对岩石的力学特性进行了研究和建模探索,并探讨了瞬时损伤对流变的影响。主要工作内容如下: (1) 在假设无损岩石的应变和岩石总应变相等的基础上完善了岩石的统计损伤本构模型推导,实现了损伤演化方程中全部采用有效应力假设和探讨损伤和塑性变形耦合的问题。 (2) 探讨了用损伤统计本构模型模拟应力-应变曲线第一阶段稍向上弯曲特征建模问题,采用混合物理论探讨了非损伤岩石、损伤和液相的耦合问题和模拟应力-应变曲线第一阶段稍向上弯曲特征建模问题。 (3) 探讨了采用各向同性介质中的 Eshelby 等效夹杂理论建立岩石的弹塑性损伤统计本构模型的建模问题。 (4) 探讨了采用各向同性介质中的 Eshelby 等效夹杂理论和连续介质损伤力学方法建立考虑损伤、损伤塑性变形和非损伤岩石塑性变形耦合的岩石损伤本构模型的建模问题。考虑损伤、损伤塑性变形和非损伤岩石塑性变形耦合的岩石损伤本构模型的建模问题还处于探索阶段,本文探讨了用细观力学理论实现损伤、损伤塑性变形和非损伤岩石塑性变形耦合的岩石损伤本构模型的建模问题。 (5) 在探导岩石颗粒间粘聚力和颗粒间摩擦力在岩石发生流变过程中的作用基础上,假设粘性失效按流变应变统计概率分布,建立了? 展开更多
关键词 本构模型 岩石力学 损伤理论 流变 力学特性 对流 文摘 博士学位论文 几何 探索
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岩石分数阶统计损伤流变本构模型 被引量：2
14
作者 关顺 王来贵 孙闯 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期518-524,共7页
为解决传统线性流变本构模型无法描述岩石非线性流变特性的问题,采用分数阶微积分理论及统计损伤理论与传统线性流变本构模型相结合的方法,建立一种新型分数阶统计损伤岩石流变本构模型.将本构模型中的应力取恒值,解出三维应力状态下的... 为解决传统线性流变本构模型无法描述岩石非线性流变特性的问题,采用分数阶微积分理论及统计损伤理论与传统线性流变本构模型相结合的方法,建立一种新型分数阶统计损伤岩石流变本构模型.将本构模型中的应力取恒值,解出三维应力状态下的蠕变函数.应用该蠕变函数对围压20 MPa下泥岩三轴分级加载蠕变实验数据进行拟合,得到模型参数及拟合相关系数.研究结果表明:拟合曲线与泥岩蠕变实验数据的相关水平较高,拟合相关系数可达0.9958~0.9979.所建模型形式简洁,可准确描述泥岩蠕变三阶段的非线性特性,阐释岩石非线性流变的损伤机制. 展开更多
关键词 分数阶微积分 弹壶 统计损伤 流变 本构模型 非线性
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基于非线性损伤理论的改进CVISC模型及其在FLAC3D中实现 被引量：6
15
作者 蒋树 文宝萍 +2 位作者 蒋秀姿 李瑞冬 赵成 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期56-63,共8页
滑坡形成是一个典型的岩土变形破坏时效过程,低速滑坡时效过程尤为显著。基于流变理论,建立反映滑坡变形破坏发展过程的本构模型、预测滑坡活动趋势,一直是国内外滑坡研究的基本途径和难点问题之一。然而,目前国内外已有的多数流变模型... 滑坡形成是一个典型的岩土变形破坏时效过程,低速滑坡时效过程尤为显著。基于流变理论,建立反映滑坡变形破坏发展过程的本构模型、预测滑坡活动趋势,一直是国内外滑坡研究的基本途径和难点问题之一。然而,目前国内外已有的多数流变模型仅能反映滑坡岩土蠕变的第一、第二阶段,不能刻画滑坡岩土蠕变的第三阶段(加速蠕变阶段)。本文基于滑带在滑坡中的作用以及滑带岩土剪切蠕变发展的累进性和非线性特征,借助损伤理论,在FLAC3D内置的CVISC流变本构模型中引入非线性损伤黏塑性元件,构建了可描述滑坡加速蠕变过程的非线性损伤流变本构模型,依据类比原理建立了改进的CVISC三维差分模型,通过FLAC3D开放的用户接口实现了本构模型的二次开发,并将改进的CVISC模型用于长期缓慢滑移、伴随间歇性剧烈活动的甘肃舟曲泄流坡数值模拟中。模拟结果显示,该模型不仅呈现了滑坡的加速蠕变特征,而且揭示的滑坡活动特征与其曾经出现的活动特征基本一致,从而证实基于非线性损伤理论的改进CVISC模型具有较好的有效性。 展开更多
关键词 低速滑坡 滑带土 加速蠕变 非线性损伤流变本构模型
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基于内时理论的软岩流变本构模型 被引量：52
16
作者 陈沅江 潘长良 +1 位作者 曹平 王文星 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期735-742,共8页
从内时理论出发 ,通过在内蕴时间中引入牛顿时间 ,在Helmholtz自由能中引入损伤变量 ,对它们分别进行重新构造 ,利用连续介质不可逆热力学的基本原理推导了软岩的内时流变本构方程。然后 ,对该方程在单轴应力条件下进行了求解、分析与... 从内时理论出发 ,通过在内蕴时间中引入牛顿时间 ,在Helmholtz自由能中引入损伤变量 ,对它们分别进行重新构造 ,利用连续介质不可逆热力学的基本原理推导了软岩的内时流变本构方程。然后 ,对该方程在单轴应力条件下进行了求解、分析与试验验证。结果表明 :该方程能有效地描述软岩蠕变过程中衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变等三个阶段的力学特性 ;当损伤尚未发生或未明显出现时 ,该方程能用来描述软岩蠕变第一、二阶段的特性及松弛特性 ,当损伤开始发生或出现时 ,该方程描述的是蠕变第三阶段的特性 ;造成软岩蠕变加速阶段出现的原因是损伤起始于或明显显现于蠕变第二阶段之末。 展开更多
关键词 软岩 流变 内时理论 本构模型 损伤
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参数非线性理论流变力学模型研究进展及存在的问题 被引量：37
17
作者 夏才初 金磊 郭锐 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期454-463,共10页
对现有的参数非线性理论流变力学模型及其建立的方法进行系统的总结,归纳出处理参数非线性理论流变模型的3种方式:(1)给出非线性流变部分的本构方程,推导出整个流变模型的本构方程,并进一步推导出包括蠕变方程在内的流变模型的其他方程;... 对现有的参数非线性理论流变力学模型及其建立的方法进行系统的总结,归纳出处理参数非线性理论流变模型的3种方式:(1)给出非线性流变部分的本构方程,推导出整个流变模型的本构方程,并进一步推导出包括蠕变方程在内的流变模型的其他方程;(2)给出非线性部分的本构方程,推导出该部分的蠕变方程,并与常参数部分的蠕变方程叠加得到整个流变模型的蠕变方程;(3)给出非线性流变部分的蠕变方程,与常参数部分的蠕变方程叠加,得到整个流变模型的蠕变方程。这3种方式可以对今后的研究给予指导。指出一些参数非线性理论流变模型和建立方法所存在的问题甚至错误,以免在今后的研究工作中犯类似的错误。 展开更多
关键词 岩石力学 非线性流变模型 本构方程 蠕变方程
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基于粘塑理论的岩石流变本构模型研究 被引量：8
18
作者 王伟 周先齐 +1 位作者 刘桃根 王海成 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第6期51-54,共4页
基于热力学框架下的Perzyna粘塑理论,推导了适用于岩石的流变粘弹塑性本构模型,结合砂岩的三轴蠕变试验数据,对推导的本构模型的合理性与正确性进行了验证.结果表明:基于粘塑理论的流变本构模型可以较好地反映岩石的流变力学特性,对室... 基于热力学框架下的Perzyna粘塑理论,推导了适用于岩石的流变粘弹塑性本构模型,结合砂岩的三轴蠕变试验数据,对推导的本构模型的合理性与正确性进行了验证.结果表明:基于粘塑理论的流变本构模型可以较好地反映岩石的流变力学特性,对室内试验结果拟合得到的相关力学参数可以作为现场岩体流变力学特性评价的参考依据. 展开更多
关键词 粘塑理论 流变本构模型 三轴蠕变试验 砂岩
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一种适合橡胶类材料的非线性粘弹性本构模型 被引量：9
19
作者 安群力 危银涛 杨挺青 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期37-41,共5页
借助非线性流变模型建立大变形情况非线性粘弹材料的本构关系 ,考虑到大多数橡胶类材料具有的几乎不可压缩性 ,以及体积响应和剪切响应的流变性能不同 ,将变形梯度乘法分解为等容部分和体积变形部分 ,给出了一种适合橡胶类材料的非线性... 借助非线性流变模型建立大变形情况非线性粘弹材料的本构关系 ,考虑到大多数橡胶类材料具有的几乎不可压缩性 ,以及体积响应和剪切响应的流变性能不同 ,将变形梯度乘法分解为等容部分和体积变形部分 ,给出了一种适合橡胶类材料的非线性粘弹性本构模型 ,并模拟了粘滞效应。对于极快或极慢的过程 ,该模型退化为橡胶弹性理论 ;在小变形情况下退化为经典的广义Maxwell粘弹性材料。模型与热力学第二定律相容 ,适合于大规模数值分析。 展开更多
关键词 橡胶 有限变形 非线性粘弹性本构模型 非线性流变模型 粘滞效应 广义Maxwell粘弹性材料 弹性理论
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基于分数阶导数理论的Q_(3)黄土流变本构模型研究 被引量：10
20
作者 慕焕东 邓亚虹 +1 位作者 赫佳 李丽 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期1077-1086,共10页
荷载的时间效应诱发的黄土蠕变和渐进破坏会显著影响其工程构筑物的长期服役性能。特别是在我国西北地区黄土广泛分布,在荷载的长期作用下一些典型工程建构筑物(如西安地铁开挖的黄土隧道工程)可能因黄土蠕变和渐进破坏而失稳,进而对工... 荷载的时间效应诱发的黄土蠕变和渐进破坏会显著影响其工程构筑物的长期服役性能。特别是在我国西北地区黄土广泛分布,在荷载的长期作用下一些典型工程建构筑物(如西安地铁开挖的黄土隧道工程)可能因黄土蠕变和渐进破坏而失稳,进而对工程建设的顺利实施以及工程建设完成后其安全运营维护产生极为不利影响。可见,对黄土流变特性进行分析并揭示其流变机理进而建立其本构模型具有重要的理论和实际意义。为此,以Q_(3)黄土为研究对象,基于分数阶导数理论,通过对典型蠕变变形过程进行分析,提出了一种可模拟加速蠕变阶段非线性变化特征的分数阶元件模型,对其进行理论分析进而建立了分数阶改进西原模型并推导出本构方程。在此基础上对Q_(3)黄土的原状与重塑样开展了三轴分级循环加-卸载流变试验,以验证分数阶改进西原模型的有效性。相应的理论计算结果表明:分数阶改进西原模型既能实现对Q_(3)黄土减速蠕变、等速蠕变和加速蠕变3个流变阶段的模拟,又可弥补整数阶改进西原模型无法描述加速蠕变阶段的不足,而且相比于整数阶改进西原模型,其在减速蠕变及卸载阶段的预测效果更佳。研究结果为考虑黄土流变问题的建构筑物安全运营维护设计与施工方案提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 Q_(3)黄土 流变本构模型 分数阶导数 Abel黏壶 改进西原模型
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