导读:本文包含了有限特征比法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:冲击荷载,力学响应,有限特征比,有限元
有限特征比法论文文献综述
谢治堃[1]（2018）在《冲击荷载下典型土体力学响应试验研究及有限特征比理论分析》一文中研究指出土体在动荷载作用下的力学响应与静荷载下的力学响有着非常大的差异,而力学响应特征是地基基础设计的重要依据,土体原位测试技术一直受到岩土工程界高度重视。针对传统原位测试存在的诸多问题,如Evd测试技术,其冲击荷载较小(检测深度较小)、检测指标单一、实际可检测土类有限以及严格限定冲击荷载持续时间等不足。本文采用新研发的高能自控式冲击载荷试验仪(TDE-300)对两种典型土体进行了动力测试及有限特征比理论分析。本文首先综述了国内外土体平板载荷试验和本构关系的研究现状,利用高能自控式冲击载荷试验仪(TDE-300),对两种典型土体进行了新型冲击载荷试验,采用高精度、高频率冲击荷载、位移测量系统,全过程记录冲击瞬间的荷载和土体位移的变化,结合试验数据,分析探讨土体的力学响应和变形特性;再结合有限特征比理论对土体变形特性进行研究;然后再将试验结果、有限特征比模型结果及有限元模拟结果进行对比分析;最后对新型冲击载荷试验和Evd试验进行对比性分析。本文的主要内容及研究成果如下:(1)新型冲击载荷试验研究通过分析高能冲击作用下两种不同土体的荷载与位移全过程响应特点,在相应不同变形阶段确定了相应的变形模量,即初始动态变形模量E_(id,i)、线性段动态变形模量E_(id)和平均动态变形模量E_(id,m);根据土体响应特点以及试验结果,获得了两种土体的竖向应力-应变曲线。(2)两种典型土体的力学响应特征研究根据新型冲击载荷试验和土体动态响应特征,土体动态变形模量和土体应变率的关联性,引进参数α,建立了土体应变率与动态变形模量的经验关系式;再根据动态变形模量经验式,进一步得到修正的动态变形模量计算公式。试验结果表明,岩土类材料为典型的敏感材料,土体的应变率和动态变形模量成正比。(3)两种典型土体的有限特征比理论分析以有限特征比理论为基础,同时结合试验结果,运用曲线拟合及反分析方法,建立土体的有限特征比演化关系式。并对两种土体进行了有限元模拟分析,将有限特征比计算结果、有限元模拟结果与试验结果叁者进行比较。试验结果表明,有限特征比理论模型计算结果、有限元分析结果与试验结果具有很好的一致性,其中有限特征比模型最为接近试验结果,由此可说明,该模型对于黏土、砂土的变形特征的分析及描述是较理想的;但是变形响应有所不同,其原因是介质内外特征比的不同所导致的,同时也展现了该理论模型的不同之处。(4)新型冲击载荷试验与Evd试验对比分析初步获得了两者之间动态变形模量的关系,新型冲击载荷试验的动态弹性模量E_(id)的加载速率远大于Evd试验的E_(vd),即在相同的试验条件下:E_(id)/E_(vd)≈8。该关系的建立,为以后现场动力平板载荷试验参数的统一关系提供了一定的参考。对比试验表明,新型冲击载荷试验(TDE-300)的影响深度明显大于Evd测试的影响深度。新型冲击载荷试验的影响深度是120cm~130cm,而Evd测试的影响深度为40cm~50cm。(本文来源于《广东工业大学》期刊2018-05-01）
罗智斌[2]（2015）在《基于有限特征比理论的软土变形特性研究》一文中研究指出许多学者一直在探索土体的本构关系问题,试图研究出合适的本构关系用于预测土体的力学行为。然而,该困扰岩土工程这一行业与学术界的问题始终没有得到很好的解决。因此,依然有不计其数的学者和工程师在探索土体的本构关系上努力,试图在预测土体力学行为上有不断的进展。有限特征比理论(FCRT)提出用表征介质内部特征尺度(质点尺度)与介质整体外部特征尺度之比的“有限特征比L”作为一个基本的变量,在不可逆热力学基础上构建有限特征比本构理论体系。已有理论分析与试验结果表明该理论模型与试验结果具有一致性。本文基于此理论,对软土变形特性进行研究。本论文首先综述了软土的变形特性研究状况与本构关系及模型研究状况以及存在的问题；再进行试验验证分析对比,即通过设置模型箱(几何相似比1：30)与利用多向高能高速电磁力冲击智能控制试验装置,研究软土在高能量冲击下的变形特性,其中主要考察能量如何在土体内部传递；接着以土体孔隙特征系数作为特征长度拓展有限特征比理论并利用叁轴试验验证其预测的合理性及准确性；最后通过已经建立的有限特征比理论利用Fortran语言自开发一维有限元程序,并利用该程序计算实例并将结果与实际情况进行对比分析。本文有关软土变形特性与FCRT应用分析研究取得的主要成果如下：(1)静动力排水固结法处理淤泥土体及沉降的过程中,在夯击过程中浅层土压增量总是大于深层土压增量,而软土的沉降变形规律却与土压变化规律不一致；浅层土体的变形随着夯击遍数增加而减小,深层土体的变形却随着夯击遍数增加而增大。(2)静动力排水固结法的工法下,淤泥土体夯击能量并不是总是随深度增加而递减；高能量冲击下淤泥内部能量初始主要作用于浅层,此后随着淤泥力学性质不断沿深度方向改善,能量逐渐向下传递,主要用以加固深层土体；这表明该工法可以加固深厚软土。(3)以土体孔隙特征系数(即孔隙比表面积与其体积之比)作为基本量的特征长度比,将其引入有限特征比本构模型,并利用土体的叁轴试验以验证其描述土体行为的可行性及准确性；得到的相应本构方程为：(4)开发编制了有限特征比理论模型的一维有限元程序,并通过编译与多实例应用验证。包括利用该程序对软土叁轴试验结果和模型箱试验结果进行模拟,结果表明该模拟计算出的结果与试验结果相符,误差在允许范围之内。该程序可选用不同的土体特征参数作为特征长度,其各自的本构方程如下(有关量说明见P33)：其中：此外,再次验证了：夯击能量在淤泥土体内的传播速度会随着排水板间距的变化而变化,排水板间距越小,夯击能量向下传递速度越快,深层土体加固效果越好。(本文来源于《广东工业大学》期刊2015-05-01）
关炳朋[3]（2007）在《淤泥土有限特征比本构模型研究》一文中研究指出目前本构关系的研究通常基于传统的弹性、弹塑性、粘弹塑性理论(在考虑水的影响时还结合达西定律或其修正关系)；考虑较为复杂的情况是将其中土颗粒变形用粘塑性、次塑性等模型加以描述，这些均属于连续介质力学的范畴。传统连续介质理论和现代连续介质热动力学在讨论多组分介质的统观性质时，在实际描述中仍然未给予体积元的(即质点)几何考虑，这种忽略体积元几何效应的理想化在描述细观(颗粒尺度)不连续的岩土类介质时遇到严重的挑战。岩石力学试验表明，材料变形和强度特征与其内部颗粒大小有重要关系；关于土的变形性状研究指出，粒径及形状可能是最基本的影响因素。有限特征比是由李彰明提出的描述介质内部特征尺度与介质整体外部特征尺度关系的一个基本量。有限特征比方法理论(FCRT)就是以有限特征比为讨论问题的出发点，基于不可逆热力学而建立的。FCRT可自然地描述介质渐进不可逆变形的客观现象，对变形局部化问题的描述也非常方便。本文引入有限特征比理论，既考虑介质响应的内部特征尺度，又考虑介质整体外部特征尺度，确定合理的描述淤泥变形的有限特征比本构模型，具体工作主要有以下几个方面：(1)对淤泥进行叁轴压缩剪切试验，采用两种方案：一是对于同一地点淤泥土样(粒径相同)采用不同围压、不同的试验类型(CD和CU)进行试验；二是对相同围压下不同内部颗粒土试样的力学响应进行比较。对淤泥试样内应力(全过程总应力、有效应力)变化、孔隙水压力的变化、体积的变化及施加不同压力时淤泥试样内应力与变形等问题进行研究，并对淤泥土样的结构特性和力学特性进行讨论。(2)以FCRT为基础，结合试验，通过曲线拟合的方法寻求淤泥的演化规律，确定关于淤泥的有限特征比本构模型，并将淤泥的有限特征比理论计算的结果与试验结果进行对比，对比结果表明二者具有很好的一致性，这说明此模型合理地描述了淤泥的变形特征。(3)基于师姐鞠海燕所做的关于不同粒径砂土的叁轴试验及分析工作和本课题研究的淤泥土的叁轴试验及分析，通过将计算得到叁轴状态下应力—应变关系和试验结果相比较验证了FCRT在描述内外结构特征比越大的土体相对于经典弹塑性理论越精确的结论；通过理论推导得到有限特征比理论在不考虑有限特征比的情况下可以简化为经典的弹塑性本构关系；最后通过根据有限特征比理论、D-P模型与剑桥模型而计算得到的实际工程沉降数据与现场监测数据对比得到有限特征比模型在实际工程运用中比D-P模型和剑桥模型更为合理及精确的结论，从而验证了有限特征比本构模型在实际工程中运用的合理性。(本文来源于《广东工业大学》期刊2007-05-01）
李彰明,鞠海燕[4]（2006）在《砂土有限特征比模型演化规律与参数试验分析》一文中研究指出基于有限特征比理论(FCRT),针对构建的 FCRT 模型,通过试验寻求砂土变形演化规律及模型参数值:该模型理论计算与试验结果对比表明,二者具有很好的一致性,模型客观合理地描述了传统理论模型难以描述的客观现象—不同内部颗粒尺寸、而相同外部尺寸,砂样的不同变形特征,诸如应力等条件一定时,较粗颗粒砂样应变较大。(本文来源于《岩土力学》期刊2006年S2期）
鞠海燕[5]（2005）在《砂结构性有限特征比本构关系研究》一文中研究指出在目前本构关系的研究中,通常基于传统的弹性、弹塑性、粘弹塑性理论(在考虑水的影响时还结合达西定律或其修正关系);考虑较为复杂的情况是将其中土颗粒变形用传统粘塑性模型加以描述,这些均属于连续介质力学的范畴。传统连续介质理论和现代连续介质热动力学在讨论多组分介质的统观性质时,在实际描述中仍然未给予体积元的几何考虑,这种忽略体积元(即质点)几何效应的理想化在描述细观(颗粒尺度)不连续的岩土类介质时遇到严重的挑战;岩石力学试验表明,材料变形和强度特征与其内部颗粒大小有重要关系;关于土的变形性状研究指出,粒径及形状可能是最基本的影响因素。 有限特征比是由李彰明提出的描述介质内部特征尺度与介质整体外部特征尺度关系的一个基本量,有限特征比方法理论可自然地描述介质渐进不可逆变形的客观现象,对变形局部化问题的描述也非常方便。本文引入有限特征比理论,既考虑介质响应的内部特征尺度,又考虑介质整体外部特征尺度,建立合理的描述砂的变形的有限特征比法本构关系,具体工作主要有以下几个方面: (1) 利用全自动控制常规叁轴压缩仪,对砂(粗砂、中砂和细砂)进行试验(CD和CU),采用两种方案:一是对于不同粒径的砂(粗砂、中砂、细砂)采用相同的外部尺寸进行试验;二是对于同一种粒径砂采用不同的外部尺寸(39.1mm和61.8mm)进行试验。对砂土体内应力(全过程总应力、有效应力)分布与变化、孔隙水压力的变化、体积的变化及施加不同压力时砂土体内应力与变形等问题进行研究; (2) 以李彰明的有限特征比理论为基础,结合试验,通过反分析及曲线拟合的方法寻求砂土演化规律,建立砂土的有限特征比本构关系,并将砂土有限特征比理论计算的结果与试验结果进行对比,对比结果表明二者具有很好的一致性,这说明此模型合理地描述了不同颗粒砂样的不同变形特征,而这种变形响应的差异在较大程度上是由于介质内外特征比的不同所贡献的; (3) 运用FORTRAN语言将建立的砂土有限特征比本构模型进行计算机程序化,在算法上采用自修正增量迭代法,计算体应变未知情况下主应力相对应的应变;将砂土的有限特征比本构模型程序计算的结果与试验结果进行对比,发现程序计算结果与(本文来源于《广东工业大学》期刊2005-05-01）
李彰明[6]（2004）在《土体力学响应的有限特征比理论研究》一文中研究指出从1773年Charles Augustin de Coulomb 在法国巴黎发表“Essay on the application of the rules of the maxima and minima to certain statics problems relavant to architecture”至今,土力学的发展已有二百多年了;然而,困扰土力学及土体工程学术界与工程界的关键——非线性本构关系问题依然很难得到解决。不计其数的学者一直在探索新途径,试图在非线性本构关系问题的研究方面取得关键性进展。作者在长期大量的试验、监测与工程实践中不断地强化了这样的认识:一般而言,土(岩)宏观力学响应主要取决于其细观(颗粒尺度)甚至是宏观的力学机制;也就是说,土(岩)体的内部特征尺度本身就是细观(甚至是宏观)的。这样一来,这类介质内部特征尺度与外部特征尺度相比不一定再是足够小的了;换而言之,所讨论的对象可能不再包含有足够多能代表该对象力学行为的基本单元体,这意味着仅仅将质点视为“数学点”的连续介质理论在土(岩)体的适用性方面遇到严重挑战。本文假定:①能代表土(岩)类介质平均力学性质的质点(体积元)一般是有限的几何物理点(元)而不是传统连续介质理论意义下的数学点;②表征介质内部特征尺度(质点尺度)与介质整体外部特征尺度之比的“有限特征比”是一个基本变量,某一时刻该及质点尺度唯象地反映了此时刻介质的热力学系统状态;③一般可表为介质内应力或应变、温度与内变量(及其变化率)的函数。进而,依据基于不可逆热力学的现代连续介质理论框架,本文建立了有限特征比本构理论体系、构造了该理论模型、给出了相应的数值计算方法、(基于砂土特性与模型公式)得出模型参数的确定性关系式、进行了不同颗粒粒径砂的对比试验、以及分析对比了理论模型与试验结果的相互关系。各种结果比较表明:理论及模型与试验之间具有所期望的一致性。此外,本文探讨了关于砂土扰动效应的细观机制,并获得定量性的结果。本文的创新点:(1)提出并建立了土(岩)介质有限特征比理论方法;包括对土(岩)介质内、外特征尺度比概念的提出及定义,本构框架理论的建立及关系推导、<WP=4>本构模型构造、模型参数确定及试验方法、模型有限元分析数值方法,以及模型计算参数的确定求解;(2)为连续介质理论合理推广运用至细观与宏观不连续体,将传统连续介质理论中质点(或称体积元)的“数学点”属性,扩展为具有物理内涵的“几何点”属性;(3)率先定量地揭示了:砂土类松散颗粒介质力学响应不仅与其内部颗粒性质及内摩擦角有关,而且与介质细观结构[包括颗粒接触组合(Packing)方式、孔隙比e]有关;首次从定量上解释了易发生细观结构改变的砂土类松散颗粒介质在初始状态即使受到一个很小的扰动,其后续的力学响应亦有相当的不同这一令人困惑的特殊现象;(4)设计了同类而不同颗粒粒径砂在同等外部条件下的对比试验,并揭示了其力学响应相互间的关系:①共同点:其力学响应关系曲线是相似的,②差异:在变形量相同的情况下,颗粒较大的强度要明显低于颗粒较小的强度。本文还回顾、小结与讨论了土体典型的力学特性、相关本构关系研究情况。(本文来源于《华中科技大学》期刊2004-10-01）
李彰明,黄炳坚[7]（2001）在《砂土剪胀有限特征比模型及参数确定》一文中研究指出在有限特征比本构框架理论的基础上，根据砂士剪胀硬化变形特征，构造了砂土剪胀本构模型，对该模型物理内涵及参数的物理意义进行了讨论，特别是提出了较为准确而物理意义明确的参数确定方法。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2001年S1期）
李彰明[8]（2000）在《岩土介质有限特征比理论及其物理基础》一文中研究指出在关于质点几何与力学效应两个基本假定的基础上 ,基于不可逆热力学框架体系 ,利用内变量概念建立有限特征比本构关系。为将连续介质理论合理地推广应用到细观与宏观不连续体以及判断这种运用的可靠性奠定坚实基础 ,并着重于对该理论方法的物理基础与基本特点进行分析讨论(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2000年03期）
有限特征比法论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
许多学者一直在探索土体的本构关系问题,试图研究出合适的本构关系用于预测土体的力学行为。然而,该困扰岩土工程这一行业与学术界的问题始终没有得到很好的解决。因此,依然有不计其数的学者和工程师在探索土体的本构关系上努力,试图在预测土体力学行为上有不断的进展。有限特征比理论(FCRT)提出用表征介质内部特征尺度(质点尺度)与介质整体外部特征尺度之比的“有限特征比L”作为一个基本的变量,在不可逆热力学基础上构建有限特征比本构理论体系。已有理论分析与试验结果表明该理论模型与试验结果具有一致性。本文基于此理论,对软土变形特性进行研究。本论文首先综述了软土的变形特性研究状况与本构关系及模型研究状况以及存在的问题；再进行试验验证分析对比,即通过设置模型箱(几何相似比1：30)与利用多向高能高速电磁力冲击智能控制试验装置,研究软土在高能量冲击下的变形特性,其中主要考察能量如何在土体内部传递；接着以土体孔隙特征系数作为特征长度拓展有限特征比理论并利用叁轴试验验证其预测的合理性及准确性；最后通过已经建立的有限特征比理论利用Fortran语言自开发一维有限元程序,并利用该程序计算实例并将结果与实际情况进行对比分析。本文有关软土变形特性与FCRT应用分析研究取得的主要成果如下：(1)静动力排水固结法处理淤泥土体及沉降的过程中,在夯击过程中浅层土压增量总是大于深层土压增量,而软土的沉降变形规律却与土压变化规律不一致；浅层土体的变形随着夯击遍数增加而减小,深层土体的变形却随着夯击遍数增加而增大。(2)静动力排水固结法的工法下,淤泥土体夯击能量并不是总是随深度增加而递减；高能量冲击下淤泥内部能量初始主要作用于浅层,此后随着淤泥力学性质不断沿深度方向改善,能量逐渐向下传递,主要用以加固深层土体；这表明该工法可以加固深厚软土。(3)以土体孔隙特征系数(即孔隙比表面积与其体积之比)作为基本量的特征长度比,将其引入有限特征比本构模型,并利用土体的叁轴试验以验证其描述土体行为的可行性及准确性；得到的相应本构方程为：(4)开发编制了有限特征比理论模型的一维有限元程序,并通过编译与多实例应用验证。包括利用该程序对软土叁轴试验结果和模型箱试验结果进行模拟,结果表明该模拟计算出的结果与试验结果相符,误差在允许范围之内。该程序可选用不同的土体特征参数作为特征长度,其各自的本构方程如下(有关量说明见P33)：其中：此外,再次验证了：夯击能量在淤泥土体内的传播速度会随着排水板间距的变化而变化,排水板间距越小,夯击能量向下传递速度越快,深层土体加固效果越好。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
有限特征比法论文参考文献
[1].谢治堃.冲击荷载下典型土体力学响应试验研究及有限特征比理论分析[D].广东工业大学.2018
[2].罗智斌.基于有限特征比理论的软土变形特性研究[D].广东工业大学.2015
[3].关炳朋.淤泥土有限特征比本构模型研究[D].广东工业大学.2007
[4].李彰明,鞠海燕.砂土有限特征比模型演化规律与参数试验分析[J].岩土力学.2006
[5].鞠海燕.砂结构性有限特征比本构关系研究[D].广东工业大学.2005
[6].李彰明.土体力学响应的有限特征比理论研究[D].华中科技大学.2004
[7].李彰明,黄炳坚.砂土剪胀有限特征比模型及参数确定[J].岩石力学与工程学报.2001
[8].李彰明.岩土介质有限特征比理论及其物理基础[J].岩石力学与工程学报.2000