巖土塑性力學(xué)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-12
巖土塑性力學(xué)的視頻教程
兵哥講透塑性力學(xué)
兵哥力學(xué)公開課系列——塑性力學(xué)理論基礎(chǔ)教學(xué) 用通俗易懂語言講解塑性力學(xué)內(nèi)容。 包含如下幾個(gè)部分： 基本假設(shè)和簡單彈塑性問題； 屈服準(zhǔn)則； 后繼屈服準(zhǔn)則； 增量本構(gòu)； 全量本構(gòu)； 極限分析與滑移線場(chǎng)。
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塑性力學(xué)從入門到精通網(wǎng)課
- 2.1 矩形截面梁的彈塑性純彎曲 2.2 橫向載荷作用下梁的彈塑性分析 2.3 強(qiáng)化材料矩形截面梁的彈塑性分析 2.4 超靜定梁的塑性極限載荷 第3章 應(yīng)變分析、應(yīng)力分析和屈服條件 3.5幾個(gè)常用的屈服條件 3.1應(yīng)變張量和應(yīng)力張量 3.7 巖土力學(xué)中的庫倫屈服條件 3.2 應(yīng)變張量或應(yīng)力張量的不變量 3.8 加載條件 3.3 偏應(yīng)變張量和偏應(yīng)力張量 3.4 屈服條件
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巖土塑性力學(xué)的實(shí)例教程
為了保證巖土工程建設(shè)的安全性，在施工時(shí)要求具有特定地基和結(jié)構(gòu)加固。實(shí)地測(cè)試的成本極高，因此仿真就顯得非常實(shí)用，甚至必不可少。人們開發(fā)了很多數(shù)值模型來深入研究土壤行為。在這里，我們將向您介紹 COMSOL Multiphysics 中用于研究土壤的運(yùn)用最為普遍的模型，及對(duì)隧道開挖實(shí)例進(jìn)行分析。
巖土工程快速入門
建筑界普遍存在這樣一個(gè)趨勢(shì)：海上結(jié)構(gòu)物建造的水域越來越深；建筑物之間的距離越來越近；海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)建造在離海岸很遠(yuǎn)的深海中，這使其可能面臨著極其嚴(yán)苛的負(fù)載條件。因此，近幾十年來，巖土工程師開發(fā)了多種數(shù)值仿真來應(yīng)對(duì)這種建筑趨勢(shì)以確保建筑的安全性。
“Paris Metro construction 03300288-3″。已獲 Public domain 許可，通過 Wikimedia Commons 共享。
塑性與巖土材料
塑性是指材料能穩(wěn)定地發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力，金屬、土壤、巖石、混凝土等材料便具有這樣的特性。當(dāng)造成彈性形變的應(yīng)力上升到達(dá)一個(gè)特定的應(yīng)力級(jí)別——屈服應(yīng)力時(shí)，材料開始產(chǎn)生塑性形變。
彈/塑性行為是與路徑相關(guān)的，應(yīng)力取決于材料的之前的變形行為。因此，塑性模型通常與應(yīng)力變化速率直接關(guān)聯(lián)，而非應(yīng)力和塑性應(yīng)變。整個(gè)行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛、最著名的塑性模型是以 von Mises 屈服面為基礎(chǔ)的，該模型中塑性流動(dòng)不因壓力的大小而改變。因此，屈服條件及塑性流動(dòng)只以偏應(yīng)力張量為基礎(chǔ)。
然而，因?yàn)榉治鐾寥牢镔|(zhì)時(shí)需考慮摩擦和膨脹的影響，所以該模型對(duì)此類材料無效。讓我們來看看該如何解決這個(gè)問題，并簡單介紹一下 COMSOL Multiphysics? 仿真軟件中不同的土壤塑性模型。
土壤及巖石的塑性
對(duì)于土壤和巖石等材料，摩擦和膨脹的影響是不可忽略的。
展開 在不同尺寸量級(jí)研究數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換及連接使細(xì)觀塑性力學(xué)作為一般科學(xué)規(guī)律而更具完整性。
細(xì)觀力學(xué)包括實(shí)驗(yàn)、理論和計(jì)算這3個(gè)緊密聯(lián)系的方面。實(shí)驗(yàn)提供了細(xì)觀力學(xué)的物理依據(jù)，理論研究提供了物理規(guī)律的抽象模型和基本理論，計(jì)算分析則是一種有效的仿真和實(shí)驗(yàn)手段。
下載地址：塑性力學(xué)同濟(jì)大學(xué)
摘 要：本研究通過數(shù)值計(jì)算和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)仿真的方式開展了對(duì)常規(guī)巖土力學(xué)試驗(yàn)主應(yīng)力組成分析與疲勞荷載的研究。進(jìn)行了常規(guī)巖土力學(xué)試驗(yàn)的仿真，并得出了主應(yīng)力分布特點(diǎn)。通過建立疲勞仿真計(jì)算模型，對(duì)試件進(jìn)行疲勞仿真驗(yàn)證，針對(duì)四組不同算例對(duì)試件的疲勞荷載進(jìn)行模擬分析。通過研究得出不同主應(yīng)力組合對(duì)試件的疲勞荷載有著一定影響。
關(guān)鍵詞：常規(guī);試驗(yàn);疲勞;組成分析;主應(yīng)力;巖土力學(xué);
1 常規(guī)巖土力學(xué)仿真中的主應(yīng)力分布特點(diǎn)
為實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土力學(xué)試驗(yàn)的仿真，開展研究前，引進(jìn)Mohr-Coulomb（莫爾-庫倫強(qiáng)度理論）、Drucker-Prager(DP準(zhǔn)則），將其作為參照，進(jìn)行巖土材料在力學(xué)性能試驗(yàn)中應(yīng)力分布的研究[1]。
在此過程中，Mohr-Coulomb理論提出，材料發(fā)生破壞行為，大多屬于剪切破壞，在此種條件下，破壞面上存在剪應(yīng)力，而對(duì)應(yīng)的剪應(yīng)力可以用法向應(yīng)力函數(shù)表示，表達(dá)式如下：
式中：τf代表材料發(fā)生破壞時(shí)，破壞面上的剪應(yīng)力；f（σ）代表法向應(yīng)力函數(shù)。根據(jù)上述函數(shù)，可以確定巖土材料的莫爾破壞包絡(luò)線，如圖1所示。
圖1 巖土材料的莫爾破壞包絡(luò)線
圖1中，A、B代表破壞面的兩個(gè)莫爾圓；O1、O2代表兩個(gè)任意點(diǎn)莫爾圓半徑；M、N代表破壞面的垂直包絡(luò)線[2]。設(shè)定一個(gè)參數(shù)為巖土材料的屈服系數(shù)，將其表示為Q,Q的計(jì)算可以通過下述公式得到。
式中：Q代表屈服系數(shù)；O1代表任意點(diǎn)莫爾圓半徑；O1M代表圓心到包絡(luò)線距離。根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)明確Q的取值在0～1之間，當(dāng)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)Q的值>1時(shí)，說明在此種條件下，巖土材料樣件已在法向應(yīng)力作用下，達(dá)到了屈服破壞程度。
在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，參照DP準(zhǔn)則，進(jìn)行巖土材料屈服應(yīng)力的分析，在此過程中，可以將巖土材料的樣件假設(shè)為一個(gè)三維模型，模型在三個(gè)方向的主應(yīng)力構(gòu)成三維應(yīng)力空間[3]。
展開 1 引言
在過去的一個(gè)筆記中，曾經(jīng)提及過Comsol Multiphysics多物理場(chǎng)數(shù)值模擬軟件(最新發(fā)布的工業(yè)軟件(采礦,結(jié)構(gòu)和數(shù)值模擬)，但這個(gè)軟件在巖土工程中很少用到。根據(jù)調(diào)查，GeotechSet數(shù)據(jù)集內(nèi)僅包括了不到10篇相關(guān)文獻(xiàn)。本筆記簡述了Comsol的巖土力學(xué)模塊。
2 Comsol巖土力學(xué)模塊
Comsol的巖土力學(xué)模塊(Geomechanics Module)是結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊的附加模塊，如下圖所示。在軟件安裝時(shí)可以選擇該模塊，其中提供的工具將結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊擴(kuò)展到巖土工程的定量研究，可以進(jìn)行巖石力學(xué)和土力學(xué)的單一物理場(chǎng)和多物理場(chǎng)模擬，如隧道，開挖，邊坡穩(wěn)定性及擋土結(jié)構(gòu)，可以使用許多非線性巖土力學(xué)材料模型來研究土和巖石的變形，塑性，蠕變和破壞，以及它們與樁，支撐結(jié)構(gòu)和其它人工結(jié)構(gòu)的相互作用。這個(gè)模塊包含了廣泛的材料模型：
(1) 土力學(xué)模型：Drucker-Prager；Mohr-Coulomb; Modified Cam-Clay model; Hardening Soil model. 為了與FLAC的本構(gòu)模型比較，可參考下述鏈接：
IMASS---FLAC3D和3DEC新的本構(gòu)模型(2)
FLAC2D---過去，現(xiàn)在和將來
FLAC3D 7.0 新特性簡介(P3)---新的本構(gòu)模型
(2) 用戶自定義的塑性、流動(dòng)規(guī)則和硬化模型。
展開 PFC巖土力學(xué)仿真核心技術(shù)應(yīng)用案例.doc
詳細(xì)文件可以看附件。
大概內(nèi)容：
一、離散單元法及PFC基本原理
二、PFC5.0基礎(chǔ)：簡單的數(shù)值建模與分析
三、FISH語言：邁向高級(jí)模擬的必備技巧 實(shí)例分析 三軸試驗(yàn)的模擬與分析 散粒體各向異性力學(xué)性質(zhì)分析手段與技術(shù)
四、高級(jí)模擬：復(fù)雜數(shù)值模型技巧與分析 實(shí)例分析 巖石破裂的聲發(fā)射模擬與數(shù)學(xué)分析 顆粒形狀對(duì)其力學(xué)性質(zhì)的影響與分析 等效巖體技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例
五、高級(jí)應(yīng)用Ⅰ：流固耦合與離散-連續(xù)耦合分析 實(shí)例分析 DARCY滲流實(shí)例分析 PFC-FLAC耦合實(shí)例分析 樁-土相互作用的離散連續(xù)耦合實(shí)例分析
六、高級(jí)應(yīng)用Ⅱ：巖土基本力學(xué)性質(zhì)研究
5.1 基本數(shù)值試驗(yàn)
5.2 土的強(qiáng)度與應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系分析：真三軸試驗(yàn)?zāi)M
5.3 顆粒破碎模擬分析
5.4 巖石破裂試驗(yàn)?zāi)M分析
5.5 循環(huán)單元試驗(yàn)中荷載與排水條件的控制
5.6 巖土各向異性力學(xué)性質(zhì)與組構(gòu)發(fā)展分析
七、高級(jí)應(yīng)用Ⅲ在工程實(shí)踐中的應(yīng)用分析 實(shí)例1：堆石壩碾壓工程模擬分析
實(shí)例2：邊坡工程模擬分析
實(shí)例3：地下工程模擬分析
實(shí)例4： 建筑結(jié)構(gòu)地震倒塌模擬分析
電話：13522797150
吳熠燦
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巖土塑性力學(xué)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
巖土塑性力學(xué)的最新內(nèi)容
文章推薦：《Reduced-order representations of crystallographic texture for application to surrogate modelling of austenitic stainless steel》
晶體塑性有限元（CPFE）模型在預(yù)測(cè)多晶材料宏觀性能與微觀晶體學(xué)織構(gòu)的相互作用中扮演著核心角色 。然而，極其龐大的計(jì)算成本成為了將其推廣至宏觀工程部件
不同材料在不同環(huán)境條件下會(huì)展現(xiàn)出千變?nèi)f化的形態(tài)與復(fù)雜多面的行為屬性。汽車行業(yè)采用的材料豐富多樣，從常見的塑料、金屬到最近炙手可熱的輕質(zhì)高強(qiáng)復(fù)合材料。此外，汽車的結(jié)構(gòu)與零部件復(fù)雜而精密，且應(yīng)用在不同的部位，以多樣的拓?fù)湫螤睿虼怂褂玫牟牧弦残枰w現(xiàn)出完全不同的特性。
材料卡片是指包含了模擬仿真所需的所有材料性能數(shù)據(jù)的集成文件，可直接導(dǎo)入汽車研發(fā)時(shí)應(yīng)用的仿真軟件進(jìn)行使用。獲取可靠的材料卡信息能顯著提高仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性
摘 要：本研究通過數(shù)值計(jì)算和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)仿真的方式開展了對(duì)常規(guī)巖土力學(xué)試驗(yàn)主應(yīng)力組成分析與疲勞荷載的研究。進(jìn)行了常規(guī)巖土力學(xué)試驗(yàn)的仿真，并得出了主應(yīng)力分布特點(diǎn)。通過建立疲勞仿真計(jì)算模型，對(duì)試件進(jìn)行疲勞仿真驗(yàn)證，針對(duì)四組不同算例對(duì)試件的疲勞荷載進(jìn)行模擬分析。通過研究得出不同主應(yīng)力組合對(duì)試件的疲勞荷載有著一定影響。
關(guān)鍵詞：常規(guī);試驗(yàn);疲勞;組成分析;主應(yīng)力;巖土力學(xué);
1 常規(guī)巖土力學(xué)仿真中的主應(yīng)力分布特點(diǎn)
巖土力學(xué)是一個(gè)多方面的領(lǐng)域，主要研究巖石和土壤在力學(xué)行為方面的性質(zhì)，以及它們?cè)诠こ毯偷刭|(zhì)環(huán)境中的應(yīng)用。
§ 地質(zhì)工程：用于設(shè)計(jì)和施工地基、隧道、邊坡等地質(zhì)工程。
§ 礦山工程：用于設(shè)計(jì)和施工礦井、采場(chǎng)等礦山工程。
§ 水利工程：用于設(shè)計(jì)和施工水壩、堤防等水利工程。
§ 交通工程：用于設(shè)計(jì)和施工路橋等交通工程。
以下是巖土力學(xué)研究的一些主要方面
為了保證巖土工程建設(shè)的安全性，在施工時(shí)要求具有特定地基和結(jié)構(gòu)加固。實(shí)地測(cè)試的成本極高，因此仿真就顯得非常實(shí)用，甚至必不可少。人們開發(fā)了很多數(shù)值模型來深入研究土壤行為。在這里，我們將向您介紹 COMSOL Multiphysics 中用于研究土壤的運(yùn)用最為普遍的模型，及對(duì)隧道開挖實(shí)例進(jìn)行分析。
巖土工程快速入門
建筑界普遍存在這樣一個(gè)趨勢(shì)：海上結(jié)構(gòu)物建造的水域越來越深；建筑物之間的距離越來越近
細(xì)觀塑性力學(xué)(mesoplasticity)
研究材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)對(duì)載荷的響應(yīng)、演化和失效機(jī)理，以及細(xì)觀結(jié)構(gòu)對(duì)材料宏觀性能的影響的一門新興學(xué)科，是材料科學(xué)與固體力學(xué)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。
20世紀(jì)70年代以來，材料工藝及制造技術(shù)突飛猛進(jìn)。材料設(shè)計(jì)、加工及精密制造技術(shù)已成為一個(gè)定量及嚴(yán)密的學(xué)科，其中發(fā)展最為關(guān)鍵的一環(huán)就是對(duì)工程材料的力學(xué)性能的認(rèn)識(shí)不斷提高。工程材料的加工是通過塑性變形(
一、關(guān)于材料的簡化
在彈塑性力學(xué)中，經(jīng)常要作一些假設(shè)，實(shí)際上這些假設(shè)就是重要的簡化。例如假設(shè)物體是連續(xù)的，因?yàn)橹挥形矬w是連續(xù)的，物體內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)變和位移才可能是連續(xù)的，從而才可能用坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)來表示它們。又比如假設(shè)物體是均勻的、各向同性的，而且在物體中無初始應(yīng)力，即認(rèn)為整個(gè)物體所有各部分的彈性或塑性性質(zhì)都是相同的
南昌大學(xué)是國家“雙一流”計(jì)劃世界一流學(xué)科建設(shè)高校、教育部與江西省部省合建高校、國家“211工程”重點(diǎn)建設(shè)高校、江西省高水平大學(xué)整體建設(shè)高校。
南昌大學(xué)水工與環(huán)境巖土力學(xué)團(tuán)隊(duì)主要研究內(nèi)容包括水工巖土多場(chǎng)耦合效應(yīng)、環(huán)境巖土、水工巖土精細(xì)仿真與數(shù)字孿生、水工巖土災(zāi)變感知與智能預(yù)警等四個(gè)方向，帶頭人為周創(chuàng)兵教授（南昌大學(xué)校長，國家973首席科學(xué)家，杰出青年基金獲得者，中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)副理事長
塑料的物理、力學(xué)性能與溫度密切相關(guān)，溫度變化時(shí)塑料的受力行為發(fā)生變化，呈現(xiàn)出不同的物理狀態(tài)，表現(xiàn)出分階段的力學(xué)性能特點(diǎn)。塑料在受熱時(shí)的物理狀態(tài)和力學(xué)性能對(duì)塑料的成型加工有著非常重要的意義。
塑料的熱力學(xué)性能
塑料在不同的溫度下所表現(xiàn)出來的分子熱運(yùn)動(dòng)特征稱為聚合物的物理狀態(tài)。
熱塑性塑料的物理狀態(tài)分為玻璃態(tài)
1 引言
在過去的一個(gè)筆記中，曾經(jīng)提及過Comsol Multiphysics多物理場(chǎng)數(shù)值模擬軟件(最新發(fā)布的工業(yè)軟件(采礦,結(jié)構(gòu)和數(shù)值模擬)，但這個(gè)軟件在巖土工程中很少用到。根據(jù)調(diào)查，GeotechSet數(shù)據(jù)集內(nèi)僅包括了不到10篇相關(guān)文獻(xiàn)。本筆記簡述了Comsol的巖土力學(xué)模塊。
2 Comsol巖土力學(xué)模塊
Comsol的巖土力學(xué)模塊(Geomechanics Module
