Hardin-Drnevich在ABAQUS中的实现

利用大型有限元软件ABAQUS所提供的用户材料子程序UMAT接口,针对土石料动力本构模型中的等效线性粘弹性模型,开发了等效线性粘弹性模型中应用最广的Hardin-Drnevich模型的子程序,并运用到新疆某土石坝的动力反应分析中.结果表明:在ABAQUS中增加Hardin-Drnevich材料本构模型后,可以充分地利用该软件强大的非线性求解平台进行土石坝的动力反应分析,具有计算效率高和前后处理快捷等优点,同时验证了所建模型的合理性和可用性.     

层状岩体各向异性弹塑性本构模型的数值实现

层状岩体具有明显的各向异性变形和强度特性,与均质岩体相比其稳定性及破坏条件表现的极为复杂,因而岩体的各向异性本构关系成为重要的研究课题。在研究层状岩体各向异性等效弹性参数及ABAQUS自带节理材料模型基础上,结合层状岩体弹性参数的各向异性研究,采用FORTRAN语言编制了本构子程序,使层状岩体各向异性弹塑性模型得以数值实现。以某岩质边坡为数值算例,采用多种工况对比分析,验证了层状岩体各向异性弹塑性数值模型的可靠性,从而为实际工程中研究层状岩体的各向异性特征提供数值计算基础。     

混凝土非线性本构模型的构建

通过分析各种常用的材料强度破坏准则，建议了一种适合混凝土非线性特性的破坏准则；采用了非线性指标βｔ，βｃ区别对待材料的不同拉、压状态；引用了Ｓａｒｇｉｎ的一维应力应变关系．结合以上３个方面，提出了一个较为合理恰当的混凝土非线性本构模型，便于有限元的实施。     

岩石流变试验与本构模型研究进展

岩石的流变性是岩石的重要力学特性之一,岩石流变力学研究对于岩石力学的实际问题,尤其是对于深埋于地下的井巷、硐室围岩的稳定问题非常重要。阐述了岩石和岩体流变试验和本构模型研究的进展概况,同时提出若干需要进一步研究的问题。     

岩石的扰动状态本构模型研究

对岩石的扰动状态概念模型进行了具体的研究.分析了相对完整状态、完全调整状态的选择,根据岩石的内部微结构变化的特点修改了扰动函数,提出了一般形式的扰动状态本构方程的数值解法,并将理论计算结果与实验结果相比较,证明扰动状态概念是一种能较好模拟工程材料本构关系的方法.     

预变形Cu本构关系的神经网络模型和Z-A模型

利用Split-Hopkinson bar装置上所得到的变形数据，研究了冲击预变形铜的神经网络本构关系模型以及Zerrrlli-Axmstrong本构关系模型，比较了两种模型对冲击预变形铜在不同热力学状态下流变应力的预测精度．研究表明：神经网络模型的总的拟合度为0．9％，而Zerrilli-Armstrong模型的拟合度为8％；Zerrilli-Armstrong模型相对于神经网络模型精度较低，是由于物理模型把材料内部某些动态变量作为常数处理，而神经网络模型建模训练时已经包含了这些动态变化的因素；通过增加神经网络输入节点数可以扩大神经网络模型的应用范围。     

基于分数阶微积分的岩石非定常蠕变本构模型

基于分数阶微积分理论,对岩石蠕变本构模型中常用的Abel黏壶元件进行改进,得到表征损伤阀值效应的非定常性元件模型,并论证该模型可以良好适用于岩石加速蠕变阶段.基于经典元件组合理论,通过弹性体、Abel黏壶体以及改进后的损伤阀值触发的Abel黏壶元件体建立了新的岩石蠕变本构模型.基于实验数据反演拟合,结果表明,该岩石蠕变...     

引入饱和度的非饱和土双重势面本构模型

非饱和土中由于有吸力的存在而使得非饱和土的力学性质变得非常复杂。用含水率或饱和度代替吸力是一条行之有效的方法。基于广义位势理论,用塑性状态方程取代传统的屈服面,把初始饱和度引入到塑性参数中来近似反映土体的非饱和性,建立了引入饱和度的非饱和土双重势面本构模型。模型中参数拟合仅仅涉及简单的一次、二次函数。结果表明,模型的数学原理清晰,避免了吸力测量的复杂性,能反映非饱和土变形随土样初始饱和度变化的规律,具有一定的实用性。     

基于LS-DYNA的理想弹塑性材料本构关系模型开发基本方法

LS-DYNA是一款功能强大的有限元分析计算软件,软件自身含有强大的材料库,更允许用户添加自定义的材料本构关系模型,用于得到更准确的仿真结果。基于该平台,介绍了该软件与用户自定义材料子程序之间的数据交互关系,并利用弹塑性力学相关知识,分别建立了理想弹塑性材料的弹性本构关系与塑性本构关系,最后通过算例验证了所构建材料本构关系的正确性,并编写了基于LS-DYNA平台的理想弹塑性材料本构关系,介绍了开发的基本方法,为应用自编写复杂本构关系材料的工程仿真提供了基础。     

ABAQUS软件在土石坝防渗设计中的运用

在土石坝的防渗设计中,渗流场的水头、流速分布和渗流量都是影响防渗设计的主要因素。文章通过对ABAQUS软件的灵活运用,采用基于迭代原理求解稳定渗流自由面位置的方法指导防渗设计。计算结果表明,通过对ABAQUS软件的有效利用,可以大大提高效率,达到较好的效果。     

RBAC模型在管理系统中的设计与实现

根据RBAC模型的特点,结合信息管理系统中菜单的用途,提出采用二进制权限字符串来标识角色、用户的菜单权限的方法,并定义了二进制权限字符串间的或运算,通过对多个角色的权限字符串进行或运算计算出多角色用户的权限字符串,从而简单有效地识别用户的权限。     

黄土增湿湿陷的非线性本构方程研究

[目的]建立黄土增湿湿陷本构方程,为黄土增湿湿陷变形的数值计算提供理论基础.[方法]在三轴等应力比分级浸水试验的基础上,应用Sigmoid的3参数方程,对不同含水率条件下平均应力p与湿陷体积应变εshv及偏应力q与湿陷偏应变εshr之间的关系分别进行回归分析,从而得到不同含水率条件下Sigmoid函数3个参数的回归值,...     

密闭容器中玉米秆粉粒体的本构方程

该文用试验的方法研究了在密闭容器中玉米秆粉粒体的本构方程 ,并应用增量理论和全量理论对本构方程进行了理论探讨 .结果表明 ,理论计算值与实验结果比较一致 ,而且该本构方程适合于描述植物粉粒体力学性能     

论虚实空间在园林构景中的应用

园林实际空间是有限的,从有限空间到无限的空间拓展一直是园林艺术追求的重要课题.巧妙地把实景与虚景空间艺术应用于园林构景中,可以突破有限的空间而达到无限的空间.     

油用牡丹茎秆切割本构方程及其参数测定

【目的】油用牡丹是我国特有的木本油料树种,属于多年生小灌木,其果实采收可以采用茎秆切割的方式,而灌木茎秆切割机理研究一直是林业生产中的难点问题之一。研究灌木茎秆在不同应变率下的动态力学性能并建立其本构模型对茎秆切割有着重要意义。【方法】通过准静态拉伸试验和动态拉伸试验,研究茎秆塑性变形特点,并提出以JohnsonCook模型作为本构模型,根据模型参数的物理意义,试验拟合得到模型参数。采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟分析了油用牡丹茎秆切割过程,并对仿真结果与试验结果进行了相关性分析。【结果】准静态拉伸试验结果表明茎秆断裂过程存在明显的应变硬化现象;动态拉伸试验结果说明茎秆断裂存在显著的应变率效应,拉伸强度随应变率增加而增加;基于试验结果拟合得到了Johnson-Cook模型作为茎秆本构方程时的材料参数值;应用这些参数的模型在茎秆切割仿真中,切割力与切割能量与试验结果对比均无显著性差异,验证了本构方程及参数测定的准确性。【结论】基于Johnson-Cook模型建立了油用牡丹茎秆切割本构方程并验证了其可靠性,为油用牡丹茎秆切割性能的数值模拟研究及采摘机割刀设计提供了依据。     

流态软土管道的流动试验及其本构方程

为解决盾构出土、基坑开挖等工程中高含水量软土在管道中的运输问题,本文参照高聚物流体管道流动性质,设计适用于流态软土管道流动性质的仪器,并通过分析管道中流动的高含水量软粘土,发现其剪切粘度符合幂律关系;通过对不同长径比流态软土的剪切应力-应变率曲线的拟合,得到含水量与剪切速率的拟合公式,拟合曲线?的指数均在0.25左右,方程系数均比较接近。该方程能够用于计算流态软土的剪切应力,为工程应用提供方便。     

废玻璃粉混凝土力学性能与应力-应变本构关系

为有效利用玻璃固废材料,将废玻璃粉用作水泥掺合料,制备废玻璃粉混凝土.通过废玻璃粉混凝土力学性能试验,分析了废玻璃粉替代水泥的原理.基于废玻璃粉混凝土破坏机制,探讨了各个力学性能指标变化规律.采用随机损伤本构关系对比分段式本构关系探讨了废玻璃粉混凝土应力-应变本构关系,并且分析了废玻璃粉混凝土损伤演化、脆性指数等变形性能.试验结果表明：随着废玻璃粉取代率的增大,废玻璃粉混凝土脆性指数会微弱减小,其立方体抗压强度、轴压强度减小幅度大于弹性模量和劈裂抗拉强度的降低幅度;废玻璃粉混凝土初始损伤阶段持续时间相对较短,裂缝扩展速率在应变为1×10^-3～6×10^-3之间相对较平稳;分段式本构关系和随机损伤本构关系的计算结果与实测结果吻合良好.废玻璃粉替代水泥,在混凝土材料中有较好应用前景.     

土壤-植物根系复合体本构关系的理论研究

为研究土壤-根系复合体强度问题,运用土壤力学理论和复合材料力学方法分析了土壤-根系复合体的力学特性和力学模型;在弹性、横观各向同性条件下,计算得出了表征土壤-根系复合体应力-应变关系的本构方程。研究结果表明:土壤-根系复合体的强度,不仅与土壤和根系的材料特性、形态结构、含水率以及根系含量有关,而且与土粒和土粒之间、土粒和根系之间的黏聚力、内摩擦力密切相关。     

油菜茎秆的粘弹性特性及本构关系的研究

割刀切割茎秆产生的冲击应力波传播到荚果,当应力幅值超过荚果的抗裂极限时,籽粒脱落引起收获损失.油菜茎秆的粘弹性质对应力波的传播具有很大的影响.通过测定油菜茎秆的粘性系数与弹性模量,采用三元件固体模型建立了油菜茎秆的粘弹性本掏关系,并分析了其应力、应变对时间的响应,从而得到了蠕变曲线及应力松弛曲线.为进一步研究茎秆中的应力波的传播规律,设计优化切割器参数以便减小收获损失,提供了重要数据.