内聚力模型在裂纹萌生及扩展中的应用

断裂及开裂是工程中严重的结构失效形式.结合传统断裂力学中应力强度因子K以及J积分,综述了内聚力模型基本思想及发展,分析了典型的内聚力模型及模型应用的局限性,总结了不同内聚力模型在有限元中的实现形式,概述了国内外学者关于内聚力模型解决不同材料裂纹萌生与扩展的研究状况,得出了内聚力模型可以用以研究裂纹尖端塑性变形、静力和疲劳载荷条件下的蠕变开裂,以及金属、岩土材料及混凝土、复合材料及纳米晶材料裂纹萌生与裂纹扩展的结论.     

基于内聚力模型的网格尺寸及参数敏感性研究

为探究内聚力模型对网格尺寸的敏感程度,通过圆柱体板岩单轴压缩试验对模型的输入参数进行标定,采用三维有限元网格生成器Gmsh构建3种不同网格尺寸的模型,从能量角度分析网格尺寸对数值计算结果的影响,得出网格尺寸至少应保持在裂纹尖端理论塑性区尺寸的15％方能保证结果可靠性的结论.从破坏形态和力学性态2个方面讨论模拟结果对内聚...     

强度理论的破坏面分析

用破坏面的方法对材料的诸强度理论进行研究。不同的强度理论在偏平面内有不同形状的破坏面,结合文献[3]提出的材料极限强度计算公式,对三轴抗拉强度不能控制等问题作了分析探讨。     

基于内聚力模型的钢筋混凝土梁破坏机理研究

基于内聚力模型理论探讨钢筋混凝土梁在外荷载作用下断裂破坏的力学机制,对比分析钢筋混凝土梁原型实验与数值计算结果,研究钢筋混凝土梁在不同配筋率和螺旋箍筋倾角条件下,梁体裂纹的分布、扩展规律和破坏形式。研究结果表明：(1)内聚力模型模拟钢筋混凝土结构断裂破坏优势显著,能够再现梁体裂纹萌生、扩展和断裂破坏过程;(2)少量和超量配筋均会使钢筋混凝土梁表现出脆性破坏的特征,而配筋率适中则能充分发挥钢筋混凝土梁的延性特征,更加易于梁体承载;(3)螺旋箍筋倾角为80°时,梁体的正截面承载能力与斜截面承载能力均达到最大值。     

基于内聚力模型的纳米纤维和纳米颗粒双相增强陶瓷基复合材料的损伤分析

通过在纳米纤维和基体之间应用无厚度指数型内聚力单元,建立纳米增强陶瓷基复合材料的界面损伤本构关系。利用MARC有限元分析纳米纤维与基体之间含界面损伤时,单一纳米纤维及纳米纤维和纳米颗粒双相增强陶瓷基复合材料受位移荷载作用时的应力-应变响应。结果表明:纳米纤维与基体之间的界面损伤演化主要由内聚力单元的最大裂纹张开位移控制,与单一增强情况相比,纳米纤维与纳米颗粒的双相作用更有利于提高陶瓷基复合材料的强度,内聚力模型能准确模拟纳米纤维与陶瓷基体之间的界面裂纹扩展,是研究纳米复合材料损伤的有效方法。     

岩石材料的双T^2强度理论及其应用

岩石材料的强度理论是土木、矿业和水利等工程的一个重要问题，在双T^2强度理论的基础上，建立了复杂应力状态下的岩石强度准则，分析了岩石的脆性破坏，并同某些岩石实验数据进行了对比，结果表明，T^2强度理论在岩石的强度分析中是令人满意的。     

基于灰色理论的水稳碎石抗弯拉强度预估模型

材料组成对水泥稳定碎石抗弯拉强度有重大影响.应用灰色理论对水泥稳定碎石抗弯拉强度试验研究结果进行分析并建立强度预测模型.根据水稳碎石抗弯拉强度材料组成因素的灰色关联分析结果,选取影响最为显著的水泥剂量、水泥胶砂28 d强度,集料级配分形维数、集料级配分形相关系数、含水量和集料压碎值作为预测模型参数,建立了90 d抗弯拉强度预测模型并给出6参数模型简化式,适用性验证表明模型预测值与试验实测值满足误差要求,说明该模型具有良好的可靠性,可用于在材料组成设计中根据材料组成预估水泥稳定碎石90 d抗弯拉强度.     

岩石力学强度理论的研究现状分析

岩石力学强度理论是岩土工程领域最重要、最基本的问题,它用于岩土工程的安全评价、设计等相关研究中,用此判别其破坏模式及对其的安全性评价.本文从岩土材料的破坏机理角度出发,对几种常用的岩石力学强度理论进行分类,并从多个角度比较、分析各个强度理论的优缺点,同时对岩石力学强度理论的未来发展进行了分析和展望.     

由砼强度理论分析井壁的破坏特征和机理

本文根据砼强度理论对淮北等矿区井壁破坏应力特征和破坏形态进行了理论分析，并与模型试验结果和现场井壁实际破坏特征加以对比，从而论证了引起井壁破坏的应力状态及其外荷载条件，并阐述了荷载产生的原因。     

基于内聚力模型的FRP复合桩水平承载性能数值分析

为了研究不同包裹方式和不同纤维材料的FRP复合桩（普通钢筋混凝土桩身包裹FRP布）水平承载性能以及FRP布-桩身界面黏结性能对FRP复合桩水平承载性能的影响,利用有限元软件,建立考虑FRP布-桩身黏结性能的FRP复合桩内聚力模型,并与试验结果和传统数值模拟结果相对比。结果表明：FRP复合桩的水平承载性能随着包裹层数的增加而提高,不同布材中CFRP布对FRP复合桩的水平承载性能提高效果较BFRP布和GFRP布的更优;随着FRP布-桩身黏结强度增大,桩顶水平位移逐渐减小,相同截面处的弯矩也随之减小;与传统数值模拟结果相比,考虑FRP布-混凝土界面黏结性能的内聚力模型结果与试验结果更加吻合,且误差范围更小,验证了该有限元模型的正确性。研究结果可为FRP复合桩的水平承载力设计提供参考。     

应变软化模型中内聚力对模拟结果影响的数值模拟研究

为评价应变软化模型中内聚力对模拟结果的影响,利用FLAC 3 D软件建立标准尺寸的圆柱体模型,采用单向加载方式开展数值模拟研究.结果表明:采用摩尔库伦模型时,内聚力大小与峰值强度呈线性相关.在应变软化模型中,仅改变应变软化参数,峰前特性与摩尔库伦模型表现一致;其他条件相同时,峰后塑性应变的标志点越小,或峰后应变软化参数...     

混凝土统一强度理论及其应用

总结了国内外各种混凝土多轴强度理论和大量实验资料,提出了一种于莫尔－库尔理论和双剪应力强度理论之间的混凝土这一强度理论,考虑了中间主应力σ２的影响,具有清晰的物理概念,较简单的数学表达式。通过分析比较可知,与国内外学者的试验结果吻合较好,算例表明,可以适用于工程应用。     

基于改进内聚力模型的沥青超薄罩面层间失效行为分析

为了准确预测沥青超薄罩面层间失效行为,在考虑层间黏结应力与摩擦效果耦合作用的基础上,引入改进内聚力模型表征界面接触特性,基于沥青超薄罩面直剪试验进行数值模拟,描述沥青超薄罩面层间失效行为演化特征,通过直剪试验验证改进内聚力模型的可靠性.研究结果表明：层间黏结应力和层间摩擦系数由摩尔-库伦理论拟合直剪试验结果得到;沥青超薄罩面界面的切应力与剪切位移的关系分为切应力应变弹性强化、切应力应变软化及残余应力应变阶段;选择临界断裂能作为评价沥青超薄罩面层间失效行为的指标,该指标的数值随正向应力的增大而增加;数值模拟结果与试验结果一致度较高,验证了使用改进内聚力模型进行沥青超薄罩面层间剪切破坏行为研究的可行性.     

压印接头强度的有限元模型及理论计算方法

建立了压印接头拉剪强度模型并提出接头强度的理论计算方法。建立了压印连接成形的二维模型,模拟压印成型过程并分析金属流动规律,模拟结果与试验结果一致。由压印连接过程的模拟结果得到压印接头的三维模型,由此三维模型模拟接头的拉剪过程,得到接头的载荷-位移曲线和失效形式,模拟结果与试验结果一致,求解误差为3.4%。根据压印接头拉剪的两种失效形式(颈部断裂失效和上下板分离失效),提出了压印接头的理论计算公式。并由12种压印接头对计算公式进行验证,求解结果与试验结果吻合,最大强度误差为8.9%。     

混凝土强度理论及在钢管混凝土中的应用

本文就不同混凝土强度理论进行了分析和对比。通过对钢管混凝土轴压短柱的计算,推荐了一种较适用于钢管混凝土的混凝土强度理论。     

复合材料纤维与基体界面剪切强度的有限元分析

应用微脱粘法，可以实现单根纤维与基体界面的微脱粘，并测量到微脱粘力。本文采用单根纤维层套细观力学模型，依据最大应力失效，对微脱粘界面进行有限元分析，从而得出纤维与基体界面的剪切强度。     

用Weibull理论研究体积对玻璃强度的影响

本文根据Weibull分布函数,分析了十一组玻璃试件的抗弯试验结果。探讨了玻璃体积对玻璃强度的影响,给出了体积与破坏概率之间关系曲线。     

涂层与基体界面结合强度测定模型的有限元模拟

采用有限元法对涂层与基体界面结合强度进行了力学模拟,并对试验模型提出了改进。通过对涂层与基体界面最大剪切应力和最大法向应力的分析,比较了模型中不同基体台阶深度、涂层尺寸对界面结合强度的影响。确定了最佳模型,使模拟过程中最大法向应力明显降低,能够更好地体现不同体系剪切应力的变化,并在最佳模型下研究了不同涂层和基体材料相互作用的界面结合强度。     

基于预期理论的动态随机价格模型及应用

以研究动态随机价格调整过程为目的,以随机价格模型为基础,建立随机价格的状态转移模型,与软商品价格的季节性与均值复归性两大特性相结合,推导出在预期理论基础上的随机价格状态测量方程.最后以郑州白糖为例,从现货价格提供的信息推断出基差动态调整过程.