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损伤弹性材料的有效模量及本构关系 总被引:1,自引:0,他引:1
考虑了微裂纹之间的相互作用,利用随机熔断丝网络(Randomfusenetwork)作为模型,模拟了脆性材料在外载荷作用下,其有效模量随损伤的演变行为,并考察了系统含损伤的本构关系。发现在损伤初期,有效模量和损伤具有线性下降关系;而在后期,由于损伤局部化,有效模量迅速下降,提出了一个有效模量随损伤变化的非线性关系。讨论了利用网络模型来研究材料含损伤本构关系的可行性和优越性。 相似文献
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蠕变损伤问题的有效模量法及差分解 总被引:2,自引:0,他引:2
本文在蠕变损伤问题中,以有效模量法将损伤变量引入本构方程,给出相应非线性问题的差分解;并将结果与一维实验数据及有效应力法的结果进行了比较。 相似文献
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岩石材料的一种蠕变损伤方程 总被引:9,自引:0,他引:9
通过大量的岩石蠕变试验研究,总结出了以能描述损伤历史的蠕变模量为参数的岩石蠕变损伤方程,由该方程能方便地定出任意蠕变时刻的损伤状态和进行蠕变损伤的测定。 相似文献
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含微裂纹和椭球颗粒介质的强度及本构关系 总被引:8,自引:0,他引:8
针对含随机分布微裂纹及椭球颗粒的复合材料,通过考虑椭球颗粒内的本征应变及其与微裂纹的相互作用,利用等效夹杂方法研究了微裂纹损伤对材料有效模量和强度的影响,推导了复合材料的细观应力场及本构关系,并导出了材料破坏的临界条件. 相似文献
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高温环境下纤维复合材料蠕变损伤的细观机理研究 总被引:1,自引:0,他引:1
首先利用复合材料纤维断裂单胞模型,编制蠕变损伤子程序,对单胞模型进行蠕变损伤分析。分析了纤维/基体弹性模量比对蠕变变形、蠕变损伤以及应力场的影响。从计算结果发现,蠕变损伤首先在纤维断裂尖端起始,然后沿着一定的角度向基体外围延伸,直至完全损伤,而且纤维/基体模量比对高温环境下的复合材料蠕变损伤产生很大的影响;纤维与基体的模量相差越大,复合材料越容易变形,抵抗蠕变变形的能力就越小,蠕变损伤越严重。经过对不同韧性的基体材料进行研究,发现基体韧性低的复合材料蠕变损伤明显高于高韧性基体复合材料,表明低韧性基体复合材料抵抗蠕变破坏的能力较低。 相似文献
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基于三相球模型确定泡沫塑料有效模量 总被引:4,自引:0,他引:4
通过复合材料三相球模型确定泡沫塑料的体积模量、剪切模量、杨氏模量和泊松比等材料等参数与材料孔隙比的关系,并将该文结果同微分法得到的结果进行了对比;结果表明:三相球模型确定的材料参数在相同孔隙比情况下,一般都高于微分法确定的结果,两种方法得到的有效剪切模量和杨氏模量差异较小,而体积模量和泊松比则差异较大,然而,由三相球模型确定的泡沫塑料杨氏模量仍可与实验较好地符合。此外,该文结果也同现有的理论及实验 相似文献
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基于应变等效性假说的损伤定义的适用条件 总被引:8,自引:0,他引:8
研究了基于应变等效性假说的损伤定义方法,分析了定义中“材料损伤前后弹性模量”的物理含义。指出该方法只适用于间接描述弹(脆)性材料损伤行为,不能简单地用受荷过程中的“卸载模量”代替假说中的“受损弹性模量”来描述具有不可逆塑性变形特征的弹塑性损伤行为,否则将可能导致对损伤行为的误判。此外,本文给出了一种耦合塑性形变和损伤机制影响的弹塑性损伤定义。 相似文献
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为了研究沥青路面结构在温度荷载作用下的疲劳损伤特性,运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立了考虑路面材料非线性疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型。分析了沥青路面结构损伤、水平拉应力基于温度荷载重复作用,随空间与时间的变化规律,以及沥青路面裂纹形成寿命。结果表明:损伤主要分布在沥青面层;随着温变次数的增加,面层表面的损伤度呈线性增加;面层表面损伤度均随着面层模量与温变幅度的增加而增加;面层表面水平拉应力随着温度变化次数的增加,以线性特征逐步减小;面层表面水平拉应力随着面层模量与温变幅度的增加均是先增大后减小,有一个峰值点;沥青路面面层的温度型裂纹疲劳形成寿命与面层模量有关,模量越大,裂纹形成疲劳寿命越短,因此从温度疲劳寿命的角度来说,面层不宜选择模量过大的沥青混合料。 相似文献
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颗粒增强复合材料有效性能的三维数值分析 总被引:9,自引:0,他引:9
将细观力学和计算力学方法相结合用以确定复合材料中的局部和平均应力-应变场.对旋转体和非旋转体颗粒增强复合材料的有效模量进行了三维有限元数值计算,数值与实验结果对比表明,该方法是有效的、可靠的.分析了颗粒的排列分布、颗粒取向和颗粒的几何形状对有效模量的影响.数值结果表明,颗粒的排列对有效轴向弹性模量影响较大.颗粒的取向和颗粒的形状对有效性能的影响也是显著的 相似文献
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复合材料结构内埋光纤网络测试其内部损伤试验研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本文介绍了在复合材料层板内埋入光纤网络,用于测试层板冲击损伤的试验方法和结果。试验表明该法探测损伤是有效的,具有广阔的发展前途。 相似文献
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基于等效特征应变原理,提出了一种新的复合材料有效模量细观力学分析方法。首先,在等效特征应变原理基础上提出平均等效特征应变原理,它可用于解决有限体下任意形状(无论是凸或凹形)的单个夹杂或多个夹杂的弹性变形问题。其次,将平均等效特征应变原理与细观力学直接均匀法相结合,来分析确定复合材料的有效模量。最后利用复合材料纤维与基体的力学性能参数及纤维的体分比,借助MATLAB编程方法,预测其有效模量。通过将理论预测值与已有的的试验值、其它理论预测值进行对比,验证了新分析方法的合理性和分析精度。 相似文献
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平行微裂纹损伤模型被用于构建各向异性损伤理论.当施加在代表性体积单元上的边界条件满足Hill条件时,基于平均场理论论证了由平行穿透裂纹损伤的弹性体仅有6个独立有效弹性常数.除了原各向同性基体的2个弹性常数外,与损伤相关的另外4个常数中,3个描述有效弹性常数的折减,1个描述损伤导致的拉剪耦合效应.结合单胞模型和有限元方法分析了双周期阵列平行裂纹问题,数值结果显示:裂纹呈一般双周期阵列时,拉剪耦合参数相比其它模量小很多;当裂纹密度一定时,改变裂纹的排列形式,面内剪切模量和面外剪切模量的折减呈现出不同的规律. 相似文献
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土基模量随季节变化规律及其数值的确定 总被引:1,自引:0,他引:1
土基回弹模量作为路面设计的重要力学参数,在我国路面设计方法中选取最不利季节的土基回弹模量值作为土基的设计强度,没有考虑一年中含水量变化对土基强度的影响,本文通过分析土基回弹模量随季节含水量的变化规律,借鉴AASHTO设计方法中不同季节模量对路面造成的相对损伤思想,推导出等效回弹模量计算公式uf=0.95×107E-5d,提出用等效土基回弹模量值代替最不利季节模量值作为土基强度设计值,不仅能够提高土基自身的抗变形能力,还可以很有效的提高沥青路面结构的整体设计强度。 相似文献
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一个综合模糊裂纹和损伤的混凝土应变软化本构模型 总被引:5,自引:0,他引:5
本文研究就变软化材料的本构关系,提出了一个考虑损伤的粘塑性模型,损伤不仅影响材料的临界应力,而且影响材料的粘塑性,为模拟材料的应变软化行为,假设受损混凝土的破坏局部区域由模糊裂纹和损伤所统治,软化模量和局部区域尺度参量依赖于模糊裂纹扩展时释放的断裂能的参变量,用文中提出的模型计算了混凝土单轴压缩时不同应变速率下的瞬时应力应变响应以及等应力长期作用下的徐变,均得到很的结果。 相似文献
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在外载荷作用下的不同模量静不定桁架平衡问题,是任意有限多个自变量的多元函数在任意有限多个约束条件下的极值问题,对采用拉格朗日乘数法求解此类极值问题进行了数学证明.通过求解不同模量静不定桁架极限载荷的几个算例,阐述拉格朗日乘数法在计算不同模量静不定桁架极限载荷中的应用.研究结果表明:采用拉格朗日乘数法求解不同模量静不定桁架极限载荷的通用性较强,用拉格朗日乘数法求解不同模量静不定桁架极限载荷的方法不但克服了常规方法需利用几何关系建立协调方程的缺陷,且具有力学概念清晰直观、计算过程简便、便于工程设计人员在实际中掌握和应用. 相似文献