【摘要】：亞塑性模型為模擬顆粒材料的非線性力學(xué)行為提供了一條新途徑,特別是CLoE亞塑性模型在模擬應(yīng)變局部化時具有一定的優(yōu)勢。然而該模型在模擬小幅應(yīng)力-應(yīng)變循環(huán)時表現(xiàn)出一定的鋸齒效應(yīng)。為了克服該效應(yīng),基于顆粒間應(yīng)變張量的概念發(fā)展了修正的CLoE亞塑性模型以正確模擬循環(huán)荷載下密砂的力學(xué)行為。此外,為保證單調(diào)荷載作用下修正模型與原模型預(yù)測結(jié)果的一致性,改進(jìn)了顆粒間應(yīng)變率及顆粒間最大應(yīng)變的定義。數(shù)值算例表明:(1)修正模型保留了克服鋸齒效應(yīng)的優(yōu)點。(2)修正模型能夠反映不同振幅條件下的卸載剛度。(3)在大振幅循環(huán)條件下,滯回圈的面積隨著循環(huán)次數(shù)增加而增大。(4)修正模型能夠保證單調(diào)加載條件下所得結(jié)果與原模型的一致性。(5)修正模型可以反映材料的疲勞破壞機(jī)制。
[Abstract]:The hypoplastic model provides a new way to simulate the nonlinear mechanical behavior of granular materials, especially the CLoE model has some advantages in simulating strain localization. However, the model shows a sawtooth effect in simulating small stress-strain cycles. In order to overcome this effect, a modified CLoE subplastic model was developed based on the concept of inter-particle strain Zhang Liang to correctly simulate the mechanical behavior of dense sand under cyclic loading. In addition, in order to ensure the consistency of the prediction results between the modified model and the original model under monotone load, the definitions of inter-particle strain rate and maximum inter-particle strain are improved. Numerical examples show that: (1) the modified model retains the advantages of overcoming the sawtooth effect; (2) the modified model can reflect the unloading stiffness under different amplitude conditions; (3) under the condition of large amplitude cycle, The area of hysteresis loop increases with the increase of cycle times. (4) the modified model can ensure the consistency between the results under monotone loading and the original model. (5) the modified model can reflect the fatigue failure mechanism of materials.
【作者單位】： 武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(No.10802060,No.11172216) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(No.2010CB731502)
【分類號】：TU441

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 黃文競;;高應(yīng)力條件下天然石英砂的顆粒破碎機(jī)理[J];中國水運(學(xué)術(shù)版);2007年05期

2 張家銘,汪稔,石祥鋒,李建國,陳海洋;側(cè)限條件下鈣質(zhì)砂壓縮和破碎特性試驗研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2005年18期

3 劉松玉,童立元,邱鈺,繆林昌;煤矸石顆粒破碎及其對工程力學(xué)特性影響研究[J];巖土工程學(xué)報;2005年05期

4 楚錫華;徐遠(yuǎn)杰;張明龍;余村;;基于ABAQUS的顆粒材料亞塑性模型的數(shù)值實現(xiàn)及探討[J];巖土力學(xué);2009年S1期

5 陳龍;楚錫華;張明龍;徐遠(yuǎn)杰;;基于CLoE與Gudehus-Bauer亞塑性模型的顆粒材料應(yīng)變局部化對比研究[J];巖土力學(xué);2013年11期

【共引文獻(xiàn)】

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1 劉升陽;王來貴;王鳳江;;筑壩用煤矸石的水穩(wěn)定性試驗研究[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報;2006年S2期

2 丁明;;淮南礦區(qū)煤矸石路基填料室內(nèi)試驗研究[J];工程與建設(shè);2012年03期

3 葉萬軍;楊更社;譚彥樂;;煤矸石料擊實特性試驗研究[J];中外公路;2009年04期

4 王勃;李宏波;;粗粒料對煤矸石路基工程力學(xué)性能影響的研究[J];中外公路;2012年01期

5 姜利;董建勛;張錦生;;煤矸石在高速公路橋涵臺背回填中的應(yīng)用研究[J];公路;2012年09期

6 徐肖峰;魏厚振;孟慶山;韋昌富;李永和;;粗粒含量對礫類土直剪過程中強(qiáng)度與變形特性影響的離散元模擬研究[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2013年02期

7 姜利;董建勛;張錦生;;橋涵背回填煤矸石承載比特性試驗研究[J];中外公路;2013年03期

8 劉澤;雷勇;;煤矸石-土工格柵-砂層狀體系的界面摩擦特性試驗研究[J];工業(yè)建筑;2014年04期

9 石熊;張家生;鄧國棟;孟飛;徐進(jìn);劉蓓;;循環(huán)荷載作用下紅黏土與混凝土接觸面剪切特性試驗研究[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報;2014年03期

10 易明明;崔德山;王天琦;尹述勝;;直剪剪切速率對碎石土強(qiáng)度與變形特性的影響[J];城市地理;2014年12期

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1 張家銘;劉俊;路為;;一種測試土體顆粒強(qiáng)度的試驗裝置[A];第九屆全國巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法討論會論文集[C];2007年

2 秦月;孟慶山;汪稔;朱長歧;;土體顆粒破碎度量方法及其進(jìn)展[A];第九屆全國工程地質(zhì)大會論文集[C];2012年

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1 李家學(xué);裂縫地層提高承壓能力鉆井液堵漏技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2011年

2 譚峰屹;鈣質(zhì)砂聲發(fā)射試驗研究[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2007年

3 馬煒;散體介質(zhì)沖擊載荷作用下力學(xué)行為理論分析與算法實現(xiàn)[D];北京大學(xué);2008年

4 張吉雄;矸石直接充填綜采巖層移動控制及其應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2008年

5 賈宇峰;考慮顆粒破碎的粗粒土本構(gòu)關(guān)系研究[D];大連理工大學(xué);2008年

6 臧亞君;山區(qū)矸石山降雨入滲特性及其穩(wěn)定性研究[D];重慶大學(xué);2008年

7 江浩;鈣質(zhì)砂中樁基工程承載性狀研究[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2009年

8 查劍鋒;矸石充填開采沉陷控制基礎(chǔ)問題研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2008年

9 楊凌云;秦嶺山區(qū)風(fēng)化變質(zhì)軟巖作為高速公路路堤填料的研究及應(yīng)用[D];長安大學(xué);2011年

10 章敏;非飽和土中樁的動力響應(yīng)與循環(huán)荷載試驗研究[D];中南大學(xué);2013年

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1 曹宏波;十天高速公路安康西段變質(zhì)軟巖填料壓縮特性研究[D];長安大學(xué);2011年

2 顏美;煤矸石填筑路基的應(yīng)用研究[D];重慶交通大學(xué);2011年

3 白曉宇;鈣質(zhì)巖土工程性狀研究[D];青島理工大學(xué);2010年

4 王麗芳;太原地區(qū)煤矸石作為回填材料的應(yīng)用研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

5 孫棟梁;云錫塘子凹松散巖體注漿加固試驗研究[D];昆明理工大學(xué);2006年

6 王修山;煤矸石填筑高等級公路路堤的應(yīng)用研究[D];長安大學(xué);2006年

7 劉升陽;筑壩煤矸石的物理力學(xué)特性研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2007年

8 黃文競;高壓應(yīng)力下石英砂顆粒破碎機(jī)理的試驗研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

9 王銳;煤矸石路用性能試驗研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

10 狄升貫;高速公路煤矸石路基路用性能研究[D];長安大學(xué);2008年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉崇權(quán),汪稔;鈣質(zhì)砂在三軸剪切中顆粒破碎評價及其能量公式[J];工程地質(zhì)學(xué)報;1999年04期

2 邱鈺,繆林昌,劉松玉;煤矸石在道路建設(shè)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及實例[J];公路交通科技;2002年02期

3 侯世偉;路德春;杜修力;;平面應(yīng)變條件下土體剪切帶的產(chǎn)生條件與形成機(jī)理[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年07期

4 徐泳,孫其誠,張凌,黃文彬;顆粒離散元法研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2003年02期

5 喻葭臨;于玉貞;呂禾;;排水條件對結(jié)構(gòu)性土中剪切帶形成過程的影響[J];水利水電技術(shù);2009年03期

6 吳剛;工程材料的擾動狀態(tài)本構(gòu)模型(Ⅰ)——擾動狀態(tài)概念及其理論基礎(chǔ)[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2002年06期

7 李錫夔,唐洪祥;壓力相關(guān)彈塑性Cosserat連續(xù)體模型與應(yīng)變局部化有限元模擬[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2005年09期

8 岑威鈞;王修信;Erich Bauer;朱岳明;;堆石料的亞塑性本構(gòu)建模及其應(yīng)用研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2007年02期

9 郭熙靈,胡輝,包承綱;堆石料顆粒破碎對剪脹性及抗剪強(qiáng)度的影響[J];巖土工程學(xué)報;1997年03期

10 吳京平,褚瑤,樓志剛;顆粒破碎對鈣質(zhì)砂變形及強(qiáng)度特性的影響[J];巖土工程學(xué)報;1997年05期

【相似文獻(xiàn)】

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1 劉廣波;周星德;姜冬菊;竺啟澤;石星星;劉謙敏;;亞塑性模型晶粒間應(yīng)變參數(shù)研究[J];紅水河;2011年06期

2 武亞軍,欒茂田,楊敏;巖土工程中一類雙重非線性問題的處理方法[J];巖土力學(xué);2004年S1期

3 花麗坤,孔亮;幾種循環(huán)塑性模型的剖析和比較研究[J];寧夏工程技術(shù);2003年01期

4 孔亮,花麗坤,鄭穎人;土體循環(huán)塑性模型研究進(jìn)展[J];水利水運工程學(xué)報;2004年04期

5 葉菁;蘆露華;楊利民;;熱塑性模型沙顆粒表面修飾[J];中國粉體技術(shù);2007年01期

6 劉漢龍,豐土根,高玉峰,費康;砂土多機(jī)構(gòu)邊界面塑性模型及其試驗驗證[J];巖土力學(xué);2003年05期

7 花麗坤,孔亮;土體循環(huán)塑性模型的動力有限元分析[J];寧夏工程技術(shù);2004年01期

8 武亞軍,欒茂田,楊敏;土與結(jié)構(gòu)間一種新的接觸單元模型[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

9 陳鐵云;周義先;;損傷圓柱殼極限分析的完全塑性模型[J];武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1989年04期

10 王洪波;邵龍?zhí)?熊保林;;確定亞塑性模型參數(shù)n、h_s的一種改進(jìn)方法[J];巖土工程學(xué)報;2006年09期

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1 熊保林;邵龍?zhí)?楊立祥;;側(cè)限壓縮下亞塑性模型參數(shù)敏感性研究[A];第14屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第二冊）[C];2005年

2 卿海;劉小明;楊衛(wèi);;對循環(huán)塑性模型的廣義徑向返回算法[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

3 陳偉;阮懷寧;;利用損傷塑性模型分析巖體水力耦合過程[A];第一屆中國水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會論文集（上冊）[C];2006年

4 張坤勇;殷宗澤;;復(fù)雜應(yīng)力條件下土體各向異性及其建模思路[A];第九屆全國巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法討論會論文集[C];2007年

5 周凱敏;吳炎海;;ABAQUS在鋼筋混凝土開孔梁模擬中的應(yīng)用[A];第十三屆全國工程建設(shè)計算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

6 周凱敏;吳炎海;;ABAQUS在鋼筋混凝土開孔梁模擬中的應(yīng)用[A];計算機(jī)技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用——第十三屆全國工程建設(shè)計算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陸建陽;土體的亞塑性模型及其數(shù)值實現(xiàn)與應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2012年

2 張磊;高頻液壓振動打樁的亞塑性模型分析與數(shù)值分析[D];福州大學(xué);2010年

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本文編號：2320808