巖石的強(qiáng)度特性與峰后力學(xué)行為是巖土工程領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。通常單一的本構(gòu)模型無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石、混凝土這類具有復(fù)雜力學(xué)性質(zhì)材料的精確模擬,針對(duì)Drucker-Prager（D-P）準(zhǔn)則于拉剪區(qū)預(yù)測(cè)應(yīng)力偏大、不具有應(yīng)力角效應(yīng)的不適用性問(wèn)題,本文提出基于Rankine準(zhǔn)則的修正D-P模型。在拉剪區(qū)內(nèi)將Rankine棱錐面與D-P圓錐面結(jié)合,在不改變D-P準(zhǔn)則壓剪區(qū)的基礎(chǔ)上,考慮實(shí)際抗拉強(qiáng)度。在算法實(shí)現(xiàn)層面,從隱式積分的角度,同時(shí)考慮線性軟化/強(qiáng)化的情形,結(jié)合D-P模型塑性流動(dòng)方向易于確定、Rankine準(zhǔn)則于主應(yīng)力空間線性的特點(diǎn),推導(dǎo)了結(jié)合模型的本構(gòu)積分算法與對(duì)應(yīng)的一致切線模量。利用ABAQUS所提供的用戶材料子程序接口,實(shí)現(xiàn)了本構(gòu)模型的二次開(kāi)發(fā)。通過(guò)對(duì)凝灰?guī)r三軸混合拉伸壓縮試驗(yàn)和單軸拉伸壓縮試驗(yàn)的數(shù)值模擬,驗(yàn)證了算法的正確性。針對(duì)巖石材料應(yīng)變軟化問(wèn)題和有限元求解過(guò)程中面臨的切線剛度矩陣負(fù)定問(wèn)題,本文基于D-P強(qiáng)度準(zhǔn)則建立了考慮圍壓的巖石彈塑性應(yīng)變軟化本構(gòu)模型,并提出相應(yīng)的加卸載準(zhǔn)則。模型引入了各向同性軟化假定,將巖石應(yīng)變軟化過(guò)程簡(jiǎn)化為一系列脆塑性-塑性流動(dòng)過(guò)程,強(qiáng)度參數(shù)隨軟化參數(shù)的變化采用指... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．丨巖石的三軸試驗(yàn)應(yīng)力－應(yīng)變曲線??（２）拉壓強(qiáng)度不對(duì)稱效應(yīng)??

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?第２章巖土彈塑性理論與二次開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)??受壓性能呈現(xiàn)明顯的不對(duì)稱，巖石在雙軸應(yīng)力狀態(tài)下的抗拉與抗壓強(qiáng)度之比通常在０．０５－??０．１之間，其典型破壞面如圖２．２所示。??，?％：??（］??ＶＪ??圖２．２巖石雙軸試驗(yàn)破壞曲面??（３）應(yīng)變軟化??基于傳統(tǒng)塑性力學(xué)所研究的材料多為穩(wěn)定材料，即加載過(guò)程中應(yīng)變?cè)隽颗c應(yīng)力增量的??乘積不小于０，應(yīng)力應(yīng)變曲線于加載過(guò)程中不出現(xiàn)下降段。而剛體試驗(yàn)機(jī)的問(wèn)世，讓人們??從大量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)得了巖石材料于峰后出現(xiàn)的下降段，佐證了應(yīng)變軟化現(xiàn)象??的存在（如圖２．３所示）。應(yīng)變軟化現(xiàn)象并不滿足德魯克公設(shè)，與在應(yīng)力空間內(nèi)建立的針對(duì)??傳統(tǒng)彈塑性力學(xué)硬化模型的加卸載準(zhǔn)則相矛盾，超出了傳統(tǒng)塑性力學(xué)的研究范疇，給研究??人員帶來(lái)了困難。??（－〇－３）?－（－￡？）??／?＼??應(yīng)變軟化段??圖２．?３巖石單軸壓縮應(yīng)力應(yīng)變及體應(yīng)變關(guān)系曲線圖??１０??

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?第２章巖土彈塑性理論與二次開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)??受壓性能呈現(xiàn)明顯的不對(duì)稱，巖石在雙軸應(yīng)力狀態(tài)下的抗拉與抗壓強(qiáng)度之比通常在０．０５－??０．１之間，其典型破壞面如圖２．２所示。??，?％：??（］??ＶＪ??圖２．２巖石雙軸試驗(yàn)破壞曲面??（３）應(yīng)變軟化??基于傳統(tǒng)塑性力學(xué)所研究的材料多為穩(wěn)定材料，即加載過(guò)程中應(yīng)變?cè)隽颗c應(yīng)力增量的??乘積不小于０，應(yīng)力應(yīng)變曲線于加載過(guò)程中不出現(xiàn)下降段。而剛體試驗(yàn)機(jī)的問(wèn)世，讓人們??從大量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)得了巖石材料于峰后出現(xiàn)的下降段，佐證了應(yīng)變軟化現(xiàn)象??的存在（如圖２．３所示）。應(yīng)變軟化現(xiàn)象并不滿足德魯克公設(shè)，與在應(yīng)力空間內(nèi)建立的針對(duì)??傳統(tǒng)彈塑性力學(xué)硬化模型的加卸載準(zhǔn)則相矛盾，超出了傳統(tǒng)塑性力學(xué)的研究范疇，給研究??人員帶來(lái)了困難。??（－〇－３）?－（－￡？）??／?＼??應(yīng)變軟化段??圖２．?３巖石單軸壓縮應(yīng)力應(yīng)變及體應(yīng)變關(guān)系曲線圖??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]巖石峰后應(yīng)變軟化本構(gòu)方程及數(shù)值模擬方法研究[D]. 李文婷.山東大學(xué) 2012
[2]ABAQUS用戶材料子程序開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[D]. 楊曼娟.華中科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3428059