导读:本文包含了损伤局部化带论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:损伤局部化,广义粒子动力学,渐进破坏,虚拟键
损伤局部化带论文文献综述
张小强[1](2018)在《岩土体损伤局部化及其灾变渐进破坏数值模拟研究》一文中研究指出为了更好研究非连续问题,克服传统数值方法存在的缺点,例如离散元法依赖单元(或粒子)直径大小;有限元法存在网格扭曲等不足之处。本文提出一种无网格粒子数值模拟计算方法-广义粒子动力学(General particle dynamics(GPD))法。应用GPD法研究岩土体损伤局部损和渐进破坏,研究内容以及结论:(1)应用GPD法,研究岩石试样在单轴和叁轴压缩条件下局部损伤及破坏过程。当粒子受力满足Hoke-Brown强度准则时,认为此粒子破坏,不对周围其他粒子产生影响,我们称作“死亡粒子”。当荷载继续增加时,“死亡粒子”数量逐渐增加,这些粒子标记出了岩样损伤区域。通过和单轴压缩试验结果进行对比,得到以下结论:GPD法可以有效的模拟脆性材料损伤局部化和渐进破坏。在此基础上,模拟了岩样叁轴压缩试验,分析了中间主应力对岩样局部损伤区域影响、岩石峰值强度影响和岩石最终破坏模式影响。(2)利用GPD模拟土质边坡渐进破坏。土体边坡荷载为自重,模型左右边界通过鬼粒子方法设置成为自由滑移边界,其边界粒子切向速度与实体粒子相同,而法向速度相反。底部通过虚粒子设置成为固定边界,其速度设置为零。模拟结果得出:土体边坡内部塑性等效应变由局部应变发展成为应变局部化带,并且贯通整个边坡体,形成临界滑移面。通过有限元软件对比模拟研究,得出以下结论:证明GPD法研究土体边坡变形问题是一个很好的工具,同时克服了有限元软件的网格畸变缺陷。(3)为了更进一步优化GPD算法,节约计算时间,防止计算结果出现应力不稳定现象,造成实体粒子成团等缺陷。提出虚拟键模型的广义粒子动力学法(VB-GPD)。采用Drucker-Prager强度准则判断键上应力是否满足强度准则,当键上应力满足Drucker-Prager准则,那么键处于塑性状态。随着应力增加,塑性键数量也随之增加,通过非关联流动法则判断塑性区,从而确定产生塑性变形的区域。通过模拟粘土体单轴压缩试验,得出土体试样首先出现塑性应变局部化,其逐渐发展成为应变局部化带,最终导致土体试样破坏。分析单轴压缩下土体变形-受力关系,验证了VB-GPD法研究塑性变形的可行性,最终应用到模拟均匀土质边坡。对比VB-GPD和GPD模拟结果,可以得出以下结论:VB-GPD在计算效率方面比GPD有所提高。建立同样的有限元模型,对比临界滑裂面、安全系数和最终破坏形态可知,VB-GPD可以有效的模拟塑性变形破坏。(4)为了更好的分析裂隙和节理对岩质边坡稳定性的影响,本文最后应用VB-GPD模型分析含预制裂纹的岩质边坡稳定性。建立六种不同裂纹排布的数值模型,采用重力迭加法施加外部荷载作用。模拟结果分析了边坡内部裂隙起始、发展和贯通的过程,得出多种裂纹连接模式。由于强度折减法在粒子法中不能应用,因为对于粒子法而言,每一个折减系数都不存在不收敛的解。因此,本文将重力迭加法引入VB-GPD算法中,求得含裂隙的岩质边坡安全系数。结果可知,VB-GPD在分析脆性材料变形和破坏是可行的,为研究岩质边坡提供了一种新的、更深入的方法。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-04-01)
彭撞[2](2017)在《行车激励下桥梁动力响应频谱局部化特性及损伤识别》一文中研究指出任何结构在长期使用下都会出现病害损伤或者可能出现突发损伤,而桥梁作为交通工程的枢纽起着至关重要的作用,因此社会以及工程界对桥梁结构的健康监测和安全使用高度重视。本文以室内缩尺模型桥作为研究对象,从理论研究和试验研究出发,基于桥梁结构受车辆随机激励下不同测点位置动力响应频谱呈现局部化特性的特点,以桥梁结构振动频率为研究重点,依据结构动力学、结构模态理论、概率论与数理统计以及损伤识和结构健康监测等理论基础对桥梁动力响应频谱局部化特性和结构损伤识别进行了研究,并完成了以下工作。(1)对国内外结构损伤识别研究现状进行了研究和归纳总结。(2)对桥梁结构受随机行车激励下不同测点位置动力响应频谱表现出的局部化特性进行了理论研究和试验研究,这种结构振动频谱局部化特性能够为我们进行桥梁结构损伤识别提供理论依据。(3)根据桥梁结构频率的损伤识别理论并结合结构动力响应频谱局部化效应提出了基于指针频率和性能函数的桥梁结构损伤识别的方法。(4)基于实验室缩尺模型桥梁进行了试验,完成了试验方案设计、室内模型处理、数据采集和处理系统开发、脉冲试验、动力试验等内容。(5)基于室内模型试验分析了几种随机车辆参数行车激励对结构实测频率的影响。(6)在室内模型试验的基础上,根据结构动力响应频谱局部化特性并结合指针频率和性能函数对结构损伤进行了识别。(本文来源于《重庆交通大学》期刊2017-06-12)
申艳军,杨更社,荣腾龙,贾海梁,王铭[3](2017)在《冻融循环作用下单裂隙类砂岩局部化损伤效应及端部断裂特性分析》一文中研究指出寒区饱水裂隙岩体受反复冻融作用影响,沿裂隙端部出现裂纹萌生、延展、偏转、分叉等现象,造成裂隙端部局部化区域损伤,进而诱发端部断裂造成岩体整体失稳。现采用相似材料配制0°,30°,45°,60°,90°的单裂隙类砂岩试样,并对裂隙内部充分饱水,展开10,20,30,50次冻融循环试验,而后观测裂隙端部区域在不同裂隙倾角、冻融循环次数下局部化损伤效应差异规律。藉此,对裂隙岩体在冻融循环作用下的局部化损伤效应进行分析,并结合断裂力学应力迭加理论,验证了因局部化损伤效应造成的裂隙端部断裂特性及扩展路径规律。结果表明:(1)冻融循环作用下单裂隙岩体存在局部化损伤效应,按照局部区域宏观裂纹发育状况,可将裂隙端部划分为:断裂区、渐进损伤区、系统损伤区;(2)随着裂隙倾角增大,冻融循环过程造成的局部化损伤效应越不显着,对应的声波波速值越大;(3)冻融循环过程中,主要在30°,45°,60°斜裂隙岩体出现主裂纹分叉、偏转现象;(4)裂隙角度愈缓,冻融循环作用造成的主裂纹偏转现象越早产生,偏转方向逐渐趋于水平,且沿初始裂隙走向的延展长度越短;(5)冻融循环引起局部化损伤在上下端部存在差异,裂隙下端部较早发生宏观断裂,且倾角越大,差异现象越明显。研究将为冻融作用下裂隙岩体局部损伤及端部断裂演化规律提供技术参考。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2017年03期)
佘芳涛,马纯阳,张俊岱[4](2016)在《基于黄土结构损伤的地裂缝局部化破裂发展机制》一文中研究指出针对西安地裂缝活动条件下黄土覆盖层裂缝的发展与形成,依据黄土的构度和应力比结构性参数变化规律,分析了黄土构度和抗拉强度之间的关系,建立了黄土结构性演变的数学模型,抗拉强度与抗剪强度随结构性参数变化强度准则,以及反映黄土结构性演变的Mohr-Coulomb屈服面弹塑性模型.通过本构模型嵌入FLAC3D软件,数值模拟西安地裂缝活动边界条件,以及结构性黄土地层结构,进行了黄土结构损伤变化和地层破裂带形成发展分析研究.表明地裂缝错动位移作用条件下,黄土地层塑形区域破裂带发展分为初始剪切破坏、初始拉伸破坏、剪切与拉伸破坏发展、破裂带贯通四个阶段;地层破裂带黄土的结构性损伤衰减变化突出,黄土应力比结构性参数等值线与地层塑性破裂带分布一致.揭示的黄土地层局部化破裂发展过程机制,对于认识地裂缝造成地面建筑物与地下工程灾害有重要的理论和实际意义.(本文来源于《冰川冻土》期刊2016年04期)
刘汉昆,李杰[5](2014)在《单轴受拉状态下混凝土非局部化细观损伤模型》一文中研究指出以非局部化理论和随机损伤力学为基础,从细观机制出发考虑断裂和塑性滑移的影响,提出了非局部细观损伤模型.利用残余应力系数反映塑性滑移对损伤细观机制的影响;利用非局部化比例解决层数敏感性问题.结合细观和宏观两个尺度进行损伤本构模型建模,描述混凝土内部的应变发展、损伤演化以及沿受力方向任一高度处的应力-应变关系.基于非局部化比例分析得出的应力-应变关系与实验结果符合较好.(本文来源于《同济大学学报(自然科学版)》期刊2014年02期)
邓绪彪,魏思民,宋晓焱,胡青峰,胡海娟[6](2013)在《岩石类材料摩擦局部化损伤本构关系研究》一文中研究指出基于损伤弱化与摩擦强化的思想,利用弹簧、胶结杆、滑片组成细观子链D,并引入剪切带宽度,建立了摩擦局部化损伤本构关系.在本构关系的应力-应变曲线上,随剪切带宽度的增加,硬化模量和峰值强度降低.对比已有的应变梯度理论发现,在细观层次上局部化失稳表现为剪切滑动旋转机制,摩擦滑动效应与已有的应变梯度效应具有物理等效性.各种加载条件下的应力-应变曲线形态表明,局部化带宽度的变化对应了各种通过作用于微观键而影响岩石力学性质因素的变化,如温度、加载速率、颗粒尺寸、气体在岩石内表面的吸附作用等.因此,摩擦局部化损伤本构关系适用于更为复杂的工程地质条件.(本文来源于《中国矿业大学学报》期刊2013年03期)
钟祖良,刘新荣,刘元雪,李鹏,王吉明[7](2012)在《黄土连拱隧道动态施工围岩损伤局部化研究》一文中研究指出为了研究黄土连拱隧道动态施工时围岩的损伤情况和损伤分布规律,在室内试验的基础上推导了Q2黄土的弹塑性损伤本构模型,并基于FLAC3D平台编制了自定义本构模型,提出了损伤度概念并编制了损伤度后处理模块。以国内首条高速公路黄土连拱隧道-离石隧道为依托工程,对两种开挖方案施工时围岩损伤情况进行数值分析。研究表明,该成果可以较好地掌握隧道每一开挖步后围岩损伤度的分布情况和损伤区的演化规律,为施工方案优化选择提供依据。该研究成果为地下工程支护参数优化和方案的选择开辟了一个新的方向。(本文来源于《岩土力学》期刊2012年02期)
杨海清,周小平,许茂林,刘畅[8](2012)在《裂隙岩体损伤局部化分析》一文中研究指出裂隙岩体损伤局部化与裂隙扩展状态密切相关,裂隙扩展到一定长度后裂隙的扩展状态发生分叉,一部分裂隙继续扩展,另一部分裂隙停止扩展。裂隙岩体损伤局部化是由裂隙扩展状态分叉产生的,损伤局部化起始位置也取决于裂隙扩展状态。通过对多裂隙扩展状态的分叉分析,得到了含矩形分布裂隙岩体损伤局部化弯折裂纹临界扩展长度及临界应力。根据系数矩阵的特征值与特征向量,确定了裂隙岩体损伤局部化的位置,而且考虑了裂隙之间的相互作用。最后,通过算例分析得到了裂隙岩体损伤局部化临界应力与裂隙列间距、行间距、围压和原生裂隙倾角的关系。(本文来源于《土木建筑与环境工程》期刊2012年01期)
程品[9](2011)在《混凝土骨料对损伤局部化区的影响》一文中研究指出目前,混凝土已经是工程上使用最多的一种建筑材料,由于其原料广泛而且经济,成为建筑行业的首选材料。但是,实际工程中时常发生由于混凝土材料破坏而导致结构倒塌的现象,因此研究混凝土的破坏机理是非常有必要的。实际工程结构失效时出现的尺寸效应是混凝土结构经常出现的一类现象,受到工程界的广泛关注。相关文献和工程实践都表明,结构损伤的演化至破坏发生在宏观和微细观不同量级空间尺度上,因此尺寸效应应该是一个非常关键的问题。本文通过对相同尺度试样不同骨料粒径的大量混凝土试验观测,研究混凝土灾变破坏的尺寸效应与骨料粒径的关联,探索混凝土集料粒径对灾变破坏的影响机理。同时,利用数值模拟方法来验证试验结果,进一步阐明其内在机理。通过对不同骨料粒径的混凝土试样进行受压破坏试验,同时利用散斑分析技术得到其表面应变场的分布图,结果表明:骨料粒径越大,试样破坏时局部化区域内的平均应变就越大,而且应变涨落比较明显,说明骨料粒径大的试样受压破坏时局部化程度要比骨料粒径小的试样高,也容易发生突发性的灾变破坏。通过对不同表面状态的混凝土试样进行受压破坏试验,试验结果表明:切割表面试样在受压破坏时比自然浇筑表面试样更容易发生突发性的灾变破坏。不同试样的数值模拟得到的规律与试验的结果相符,并且研究了骨料骨架对混凝土试样破坏的影响作用,弥补了试验方法的不足,进一步完善研究过程。(本文来源于《燕山大学》期刊2011-12-01)
杨海清[10](2010)在《裂隙岩体动态损伤局部化机理的理论及应用》一文中研究指出损伤局部化现象是岩体破坏的开始,表现为岩体在经历一定的均匀变形后,突然进入局部化变形的阶段,它是岩体破坏的前兆。损伤局部化产生的主要原因是裂隙扩展到一定长度后裂隙的扩展状态发生分叉,一部分裂隙继续扩展,另一部分裂隙停止扩展。因此,研究裂隙岩体损伤局部化的起始条件和失稳模式,对于分析地下工程围岩稳定性具有重要的工程应用价值。本文依托国家自然科学基金项目(Nos.50778184,51078371)、教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-07- 0911)和重庆市杰出青年基金项目(No. CSTC, 2009BA4046),围绕岩体中裂隙扩展和连接等核心问题,对裂隙岩体动态损伤局部化的实验观察、损伤局部化临界条件及损伤演化数值模拟方法叁个主要方面进行了研究。本文的主要研究内容如下:①采用多种试验手段和数据处理方法,测试了岩石断裂力学参数,分析了岩石动态损伤演化规律。首先,采用叁点弯曲试验测试了岩石断裂韧度,分析了不同加载速率下岩石断裂韧度的变化规律。然后,基于单轴压缩应力应变关系,利用岩样体积应变与裂纹体积应变的关系得到了岩石启裂点,揭示了单轴压缩条件下岩石损伤演化规律。其次,采用图像增强与分割技术,分析了灰岩叁轴压缩条件下损伤演化规律,从图像定量分析的角度探讨了CT扫描图像与损伤演化的关系。最后,采用霍普金森压杆研究了黄龙灰岩在应变率为15.2~124.3 s-1之间的动态应力应变关系,获得了黄龙灰岩动态损伤局部化的临界条件以及破坏特征。②利用伪力法考虑多裂隙之间的相互作用,获得了含周期型分布裂隙的岩体损伤局部化临界条件。通过对多裂隙扩展状态的分叉分析,不仅得到了裂隙岩体损伤局部化裂纹弯折扩展临界长度及临界应力,而且确定了裂隙岩体损伤局部化的位置。此外,本文还探讨了岩体的动态应力应变关系,通过参数敏感性分析获得了裂隙长度、列间距、行间距、裂隙表面摩擦系数、岩石断裂韧度、围压、裂隙扩展速率和原生裂隙倾角等参数对岩石损伤局部化起始条件及损伤局部化模式的关系。③基于扩展有限元法,建立了裂隙岩体多尺度损伤演化数值模型。裂隙岩体多尺度损伤演化数值模型可以有效的模拟不同尺度裂隙的相互作用、扩展和连接,而且还考虑了岩体动态卸荷的影响。本文建立的裂隙岩体多尺度动态损伤演化数值模型计算网格不需要与内边界(如裂隙和洞室)保持协调,而且采用结点位移投影法和边界位移加载法实现了不同尺度网格的平滑过渡,降低了网格划分的困难节约了大量的存储空间。利用裂隙岩体多尺度损伤演化数值模型分析了加载速率对岩石损伤局部化的影响,验证了多尺度网格之间误差可以满足工程要求。④基于Matlab平台编制了裂隙岩体多尺度动态损伤演化数值模型应用程序(MCWRM),该程序能够模拟不同尺度裂隙加载和卸荷、拉伸和压缩等不同工况下的损伤演化行为。详细说明了裂隙岩体多尺度损伤演化数值模型的程序的调用关系及计算流程,解决了多裂隙扩展过程连接处理和多尺度网格过渡等难题,最后通过算例验证了本文数值模型的可靠性。算例分析表明,MCWRM程序模拟结果与室内模型实验结果和理论计算结果吻合较好。⑤将裂隙岩体多尺度损伤演化数值模型分析程序(MCWRM)应用于模拟锦屏二级水电站引水隧洞围岩卸荷损伤演化过程,计算结果与弱单元法及室内模型试验结果吻合,表明本文建立的裂隙岩体多尺度损伤演化数值模型适用于分析裂隙岩体动态损伤演化过程。(本文来源于《重庆大学》期刊2010-11-01)
损伤局部化带论文开题报告
(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:
任何结构在长期使用下都会出现病害损伤或者可能出现突发损伤,而桥梁作为交通工程的枢纽起着至关重要的作用,因此社会以及工程界对桥梁结构的健康监测和安全使用高度重视。本文以室内缩尺模型桥作为研究对象,从理论研究和试验研究出发,基于桥梁结构受车辆随机激励下不同测点位置动力响应频谱呈现局部化特性的特点,以桥梁结构振动频率为研究重点,依据结构动力学、结构模态理论、概率论与数理统计以及损伤识和结构健康监测等理论基础对桥梁动力响应频谱局部化特性和结构损伤识别进行了研究,并完成了以下工作。(1)对国内外结构损伤识别研究现状进行了研究和归纳总结。(2)对桥梁结构受随机行车激励下不同测点位置动力响应频谱表现出的局部化特性进行了理论研究和试验研究,这种结构振动频谱局部化特性能够为我们进行桥梁结构损伤识别提供理论依据。(3)根据桥梁结构频率的损伤识别理论并结合结构动力响应频谱局部化效应提出了基于指针频率和性能函数的桥梁结构损伤识别的方法。(4)基于实验室缩尺模型桥梁进行了试验,完成了试验方案设计、室内模型处理、数据采集和处理系统开发、脉冲试验、动力试验等内容。(5)基于室内模型试验分析了几种随机车辆参数行车激励对结构实测频率的影响。(6)在室内模型试验的基础上,根据结构动力响应频谱局部化特性并结合指针频率和性能函数对结构损伤进行了识别。
(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。
损伤局部化带论文参考文献
[1].张小强.岩土体损伤局部化及其灾变渐进破坏数值模拟研究[D].重庆大学.2018
[2].彭撞.行车激励下桥梁动力响应频谱局部化特性及损伤识别[D].重庆交通大学.2017
[3].申艳军,杨更社,荣腾龙,贾海梁,王铭.冻融循环作用下单裂隙类砂岩局部化损伤效应及端部断裂特性分析[J].岩石力学与工程学报.2017
[4].佘芳涛,马纯阳,张俊岱.基于黄土结构损伤的地裂缝局部化破裂发展机制[J].冰川冻土.2016
[5].刘汉昆,李杰.单轴受拉状态下混凝土非局部化细观损伤模型[J].同济大学学报(自然科学版).2014
[6].邓绪彪,魏思民,宋晓焱,胡青峰,胡海娟.岩石类材料摩擦局部化损伤本构关系研究[J].中国矿业大学学报.2013
[7].钟祖良,刘新荣,刘元雪,李鹏,王吉明.黄土连拱隧道动态施工围岩损伤局部化研究[J].岩土力学.2012
[8].杨海清,周小平,许茂林,刘畅.裂隙岩体损伤局部化分析[J].土木建筑与环境工程.2012
[9].程品.混凝土骨料对损伤局部化区的影响[D].燕山大学.2011
[10].杨海清.裂隙岩体动态损伤局部化机理的理论及应用[D].重庆大学.2010