一、GENERAL EXPRESSIONS OF CONSTITUTIVE EQUATIONS FOR ISOTROPIC ELASTIC DAMAGED MATERIALS（论文文献综述）
王鹏跃[1]（2021）在《考虑温成形历史的AA5754铝合金构件静力学性能研究》文中指出在汽车轻量化的背景下,铝合金由于具有密度小、比强度高、耐腐蚀等的特点在汽车领域中的应用越来越广泛。而铝合金板材室温成形性较差,温成形技术可以提高金属材料的成形性且成形回弹小、精度高,可用于生产复杂车身零部件。铝合金板材在生产中由于轧制工艺等原因普遍存在各向异性。各向异性的存在使板材在复杂应力状态下变形路径明显区别于各向同性材料,导致各向同性的本构模型仿真预测的失效极限不可靠。同时,温成形过程会导致成形件几何和材料力学响应的改变,为构件使用性能的准确预测提出了新的挑战。因此,本文开展了各向异性铝合金的温变形和温成形极限的试验和建模研究;通过多种路径的温预应变-室温服役两段加载试验,系统的研究了温成形因素对于铝合金后续服役的影响,并通过建模将温热成形历史因素引入到复杂温热成形构件的性能预测中。对AA5754铝合金的温成形工艺应用和温成形构件性能设计具有重要的意义。本文利用单轴温拉伸试验、0°、45°和90°单轴拉伸试验和温成形极限试验研究了AA5754铝合金在温成形条件下的各向异性温变行行为和温成形极限。结果表明AA5754铝合金板材的成形极限随着温度的升高和应变率的降低而增加;AA5754铝合金表现出厚向异性面内同性,其各向异性特征不会受温度和变形过程影响。基于铝合金温成形过程中的损伤断裂机理,建立了统一的各向异性多轴损伤本构模型。该模型考虑了铝合金的各向异性,将应变、应变速率和成形温度等因素耦合,较好的反映了AA5754铝合金的温变行和失效规律。利用遗传算法确定了本构方程组中的材料常数。通过统计分析和有限元模型验证了所建立的本构模型能够有效地预测AA5754铝合金的各向异性变形流动与温成形极限,指导工业温成形。通过多种路径的温预应变-室温服役两段加载试验研究了AA5754铝合金温预成形时效后,再次加载时的硬化行为和失效行为的演化规律,发现温变形对AA5754铝合金静力学性能的影响显着。预变形后板材出现了时效软化和包申格效应。屈服应力随着预应变的增大而增大,失效应变随着预应变的增加线性降低。成形温度越高,相同预应变条件下板材的屈服强度越低,硬化指数和失效应变越大。AA5754铝合金第二段加载的静力学性能对成形应变率和应力状态不敏感。建立了考虑温成形历史的损伤本构模型,描述温预变形后AA5754铝合金的后继硬化行为和失效行为。该模型能够表征AA5754铝合金在不同温度预变形后出现的时效软化和包申格效应,可以预测复杂应力状态下AA5754铝合金失效断裂,同时还能描述不同温度预成形历史引起的材料延性损失;利用遗传算法和试验结果确定了方程的材料常数。有限元仿真结果表明该本构模型能够有效的考虑温预成形对AA5754铝合金硬化和失效行为的影响,准确的预测AA5754铝合金在复杂应力状态下的变形和失效。基于本文建立的各向异性多轴损伤本构和考虑温成形历史的损伤本构模型进行了成形服役顺序耦合仿真,发现成形因素会引起帽形梁三点弯曲失效形式的改变。厚度减薄会导致失效提早发生,预应变因素会使帽形梁侧壁延性损失,导致失效提早发生的同时,还会引起裂纹沿冲头轴向扩展。成形因素虽然增加了帽形梁59.5%极限抗弯载荷,但是失效位移大幅降低了62.5%,导致帽形梁失效前的吸能降低了42.9%。为温成形构件的性能设计和预测提供了理论指导。
曹孟涛[2]（2021）在《高温下砂质泥岩物理力学特性的各向异性演化规律及其应用》文中认为油页岩是一种潜在的能源,未来可作为石油和天然气的补充和替代能源。本文主要围绕原位注热开采油页岩过程中砂质泥岩盖层的稳定性展开研究,考虑砂质泥岩的物理力学性质具有显着各向异性,利用热膨胀仪、导热测定仪、低渗岩石渗透率测量装置、高温三轴岩石渗透率测量设备以及高温岩石压力机等设备,研究高温作用下各向异性砂质泥岩的热膨胀系数、导热系数、渗透率和力学参数（弹性模量E、抗压强度σp、抗拉强度σt、内聚力c和摩擦角φ等）随温度的变化规律,探讨高温三轴应力作用下各向异性砂质泥岩在全应力-应变过程中的渗透率演化规律,并通过XRD和TG测试等微观手段分析高温的作用下砂质泥岩矿物结构和成分的变化规律,最后,基于横观各向同性模型,并考虑岩石热物理（热膨胀系数和导热系数）性质和渗透性质的各向异性,建立流-固-热耦合作用的数学模型并给出有限元解法,并以油页岩原位注热开采为工程背景,模拟注热过程中砂质泥岩盖层的温度场、位移场、渗流场以及物理参数的时空演化规律,以期为油页岩原位注热开采工程盖层的稳定性研究提供理论支撑。本文得到的主要结论如下:（1）砂质泥岩的热膨胀系数和导热系数受温度的作用很明显,且表现出很强的各向异性。砂质泥岩在平行、垂直层理方向的导热系数都随着温度升高而降低,但平行层理方向的导热系数始终大于垂直层理的导热系数,二者的比值维持在1.246的水平。砂质泥岩在平行、垂直层理方向的纵波波速都随着温度的增加而不断降低,但具体规律有所差异,且二者的比值随着温度的增加不断增加,呈现三阶段特征:I缓慢增加段（20℃～200℃）、II快速增加段（200℃～500℃）、III缓慢增加段（200℃～500℃）。在垂直层理方向上,砂质泥岩渗透率随着温度的升高而不断增加,呈现三阶段特征:20℃～200℃,渗透率增加量虽小,但增幅为63倍左右;200℃～400℃,渗透率基本稳定;400℃～600℃,渗透率增幅为6.96倍左右;而在平行层理方向上,砂质泥岩渗透率随着温度的升高呈指数增加,最高增幅可达23倍左右。在相同温度、体积应力和渗透压条件下,砂质泥岩在平行层理方向的渗透率比垂直层理方向大1～2个数量级,渗透率比值k2/k1随着温度的升高呈现先降低,再升高,最后下降的趋势。基于渗透率与体积应力和孔隙压力的经验公式,并考虑温度的作用,建立了考虑温度、体积应力以及孔隙压力作用下的各向异性砂质泥岩渗透率公式。（2）通过对不同温度作用下砂质泥岩在垂直/平行层理方向的三轴压缩过程中的渗透率演化规律进行试验研究,得出了以下结论:在垂直层理和平行层理方向上400℃、500℃、600℃高温下的全应力-应变加载变形破坏规律基本一致,砂质泥岩渗透率变化规律与破坏演化规律整体上具有一致性。在垂直层理方向上,渗透率在裂缝压密阶段渗透率呈下降趋势;在线弹性阶段和裂纹的稳定扩展阶段,渗透率出现稳态增加趋势;在裂纹的非稳定扩展阶段,渗透率出现急剧增加;而在平行层理方向上,裂缝压密阶段没有体现出来,在线弹性阶段和裂缝的稳定扩展阶段,渗透率稳定增加,在裂纹的非稳定扩展阶段,渗透率快速增加。在垂直或者平行层理方向上,随着温度的增加,相同的轴向应力点所对应的渗透率逐渐增加;在相同的温度条件下,在加载过程中,相同的轴向应力点,平行层理方向的渗透率要远大于垂直层理方向。砂质泥岩所受的温度越高,相同的应力点所对应的应变值越大,但砂质泥岩的破坏强度降低。在垂直、平行层理方向的砂质泥岩破裂形式主要为单剪切面破坏,但在破坏机制上仍有一些差异:在平行层理方向,主剪切面伴随着沿竖直方向（层理方向）的多组破裂面,且温度越高,破裂面越发育。（3）通过对实时温度作用下（20℃-600℃）各向异性砂质泥岩在单轴压缩过程中的变形特征、破坏机制和声发射特征进行研究,发现:（1）荷载垂直于层理方向时,砂质泥岩的弹性模量随着温度的升高先略有增加（20℃～100℃）,而后线性降低（100℃～600℃）;当荷载平行于层理方向时,弹性模量随着温度的升高近似呈负指数下降。砂质泥岩在垂直、平行层理方向的弹性模量比值E1/E2随着温度的升高呈现三阶段变化特征:先增加（20℃～100℃）,再线性降低100℃～500℃,然后保持不变500℃～600℃,且比值一直大于1;（2）荷载垂直或者平行于层理方向时,砂质泥岩的抗压强度随着温度的升高,基本上都呈线性下降,砂质泥岩在垂直、平行层理方向的抗压强度比值σp1/σp2,随着温度温度的升高,近似呈线性增加,在600℃时,二者比值从20℃时的1.73增至2.76。（3）荷载垂直于层理方向时,随着温度的升高,砂质泥岩的峰值应变近似呈指数增加趋势;荷载平行于层理方向时,砂质泥岩的峰值应变随着温度的升高呈阶段性变化特征,但整体上呈降低趋势。在20℃～600℃温度范围内,砂质泥岩在垂直层理方向的脆性度指数比平行层理方向的脆性指数高2-3个数量级。（4）载荷垂直于层理方向时,随着温度的升高,破坏形式由拉伸破坏向剪切破坏转变;而载荷平行于层理方向时,砂质泥岩的破坏形式主要为“拉伸”破坏类型。（4）通过研究各向异性砂质泥岩的抗拉特性以及抗剪切特性随温度的变化关系,得到的结论如下:（1）当加载力垂直、平行正交于层理面时,抗拉强度都随着温度的增加而持续下降,但下降规律与幅度有所差异,在同一温度条件下,加载力与层理面正交时的抗拉强度3>加载力与层理面垂直时的抗拉强度1>加载力与层理面平行时的抗拉强度2,但三者的相对大小关系随温度的变化规律有所不同;（2）随着温度的升高,当剪切面与层理面垂直、平行、正交时,砂质泥岩的内聚力随着温度的升高近似呈线性下降,而内摩擦角变化不大。在相同的温度条件下,剪切面与层理面正交时的内聚力c3>剪切面与层理面垂直时的内聚力c1>剪切面与层理面平行时的内聚力c2。（3）剪切面与层理面的相对位置对砂质泥岩的破坏形式有重要影响。当剪切面与层理面垂直时,剪切破坏面不规则,表现出延性破坏特征;当剪切面与层理面平行时,剪切破坏面为单一的规则平面,表现出脆性破坏特征;而当剪切面与层理面正交时,砂质泥岩的破坏形态为具有一定宽度的“剪切带”,表现为延性破坏特征。（5）基于横观各向同性模型,引入油页岩和砂质泥岩顶底板的物理力学参数（导热系数、膨胀系数、渗透系数、弹性模量等）与温度的变化规律,并考虑二者的物理力学参数的各向异性,建立了考虑油页岩和砂质泥岩的物理力学参数与温度关系的热-流-固耦合数学模型,并给出了相应的有限元格式（全量法）求解方程,以此研究原位注热开采油页岩过程中砂质泥岩顶底板内温度场、位移场、渗流场以及物理参数的动态变化规律,发现:（1）在原位注热开采油页岩过程中,砂质泥岩（顶底板）受温度的影响范围在10m以内,且注热井周围受温度的作用最为剧烈,可以推测注热井周围的砂质泥岩（顶底板）可能是危险区域,应重点关注;（2）随着注热时间的增加,在热对流和热传导作用下,油页岩层和顶板岩石的温度不断升高,二者力学性能的弱化不断增加,弹性模量的损伤逐渐增加,导致地层的沉降量不断地增加。当注热时间为60个月时,下沉量最大达到3.80m,且最大位移发生在注热井附近,很有可能导致油气泄露,甚至诱发地表沉陷,在注热井周围为危险区域,应提前做好井壁的保护等;（3）随着注热时间的增加,孔隙压力对砂质泥岩顶底板岩石的影响长度（水平方向）逐渐增加,但孔隙压力的最大影响深度变化不大。当注热时间为60个月时,孔隙压力对砂质泥岩的最大影响深度为2.5m左右,发生在注热井与砂质泥岩的交界处。
刘坤[3]（2021）在《二维C/SiC复合材料弹性性能预测及失效研究》文中认为C/SiC复合材料因兼具耐高温、比刚度高、抗氧化等特点,广泛应用于航空航天领域。然而制造成型过程中产生的初始缺陷及氧化损伤等往往导致其细观结构具有很强的随机性,造成了材料损伤退化行为的非线性和力学性能的离散性,极大限制了材料的应用。因此,开展C/SiC复合材料细观特性以及损伤行为研究具有重要的理论和应用意义。本文以二维编织C/SiC复合材料为研究对象,针对其力学行为的非线性和离散性,在细观和宏观尺度下分别对材料的弹性性能和损伤失效过程进行研究。在细观尺度下,建立单胞模型,考虑纤维束、基体与孔洞的分布,研究二维编织C/SiC复合材料的弹性性能。利用Tex Gen建立细观单胞体素模型,考虑了纤维束路径、截面和材料取向等参数,可兼具材料细观几何特征和网格的划分质量。随机选取基体中部分单元作为孔洞单元来模拟二维编织C/SiC复合材料中的孔隙分布,引入周期性边界条件,形成有限元计算模型,进而预测材料的初始弹性性能。进一步考虑制备过程中纤维束与基体弹性性能的损伤,建立了各组分材料性能、孔隙率和体分比等参数与材料初始拉伸模量的对应关系,利用复合材料混合定律给出了多变量影响下二维C/SiC复合材料的模量预测组合公式。考虑多变量共同作用时宏观模量贡献值的相互影响,在组合公式基础上给出了模量预测修正公式,进一步提高了计算精度。这种方法依托较少次数的有限元计算,形式简单且精度较高,可以较为全面地考虑到影响模量的因素,建立组分性能和细观结构与材料宏观模量间的对应关系。依据模量预测公式和试验数据还可以给出纤维束弹性性能损伤程度,对目前纤维束的原位性能无法测量的难题提供一定参考。在宏观尺度下,考虑结构强度等力学参数的随机分布,结合试验数据建立唯象本构模型,研究结构的损伤失效过程。通过多项式拟合的方法得出材料拉伸切线模量的损伤过程可分为4段,其中包含裂纹扩展、基体破坏、纤维断裂和纤维拔出等多种损伤模式。针对细观尺度下分析过程复杂、不便于集成到宏观分析中的问题,考虑材料的力学参数随结构位置发生改变,引入随机分布函数来描述力学参数的随机场,以此来表征材料细观结构的随机性。依据剪滞理论给出描述材料剩余模量变化的两参数表达式,结合试验数据建立起平面应力状态下的唯象本构方程,采用Tsai-Wu失效准则,模拟结构在单向拉伸载荷下的损伤失效过程。此方法可以在宏观尺度下对二维C/SiC复合材料结构进行分析,为力学性能预测及结构设计优化提供依据。
杨嘉斌[4]（2021）在《超细晶铝合金面面接触微动疲劳的双尺度模拟》文中提出在日趋严峻的能源与环境问题的大背景下,超细晶铝合金作为一种轻量化材料快速地进入了航空、汽车、机械制造等各个领域;而细化晶粒作为实现材料强韧化的传统手段之一,已经在提升材料使役寿命方面展现出巨大的潜力。随着超细晶铝合金在一些工程实际领域例如螺栓、铆接接头、键槽联轴器以及轴承等中的广泛应用,由机械构件的接触表面间一种振幅极小的相对运动产生的微动疲劳失效将会极大地降低构件的服役寿命。因此,为了保障铝合金的服役安全,了解并掌握其微动疲劳力学行为及裂纹萌生特性就显得极为必要与迫切。本文采用宏观塑性理论和细观塑性理论与有限元法相结合的双尺度分析方法,基于微动疲劳实验试样结构特点,构建实体模型与等效模型两种不同的有限元模型,模拟分析面面接触微动疲劳工况下接触表面的位移变形、受力状态、接触状态,并采用临界面理论对微动疲劳裂纹萌生位置、萌生初始方向以及裂纹萌生寿命进行预测。本文主要研究工作及成果如下:1、为了高效准确地对微动疲劳现象进行数值模拟,利用Chaboche粘塑性理论与晶体塑性理论（多晶集合体子模型）相结合的双尺度分析方法,分别构建了两套微动疲劳几何模型,通过以超细晶铝合金循环加载实验数据为基础的本构参数识别,以及基于Ciavarella接触理论的网格精度控制,开发了能够较为准确地描述超细晶铝合金微动接触力学响应的有限元模型。2、基于Chaboche粘塑性理论数值模拟结果表明,在微动接触表面上x、y方向的应力与等效塑性应变随着法向载荷的增大而增大,其峰值均在接触边缘位置出现;接触区中出现粘着与滑移共存的混合状态是高法向载荷下微动磨损加剧的原因,且应力三轴度分析表明接触区域以及接触下沿大部分区域应力三轴度的数值接近0,这与疲劳断口观察到的被拉长的韧窝以及剪切撕裂形貌相契合。基于晶体塑性理论（多晶集合体子模型）的数值模拟结果表明,随着法向载荷的增加,表面晶粒的细观应变非均匀性更加严重,多晶体中累积剪切应变的分布呈现“圆环形貌”,主要由接触前缘的晶粒承受了塑性变形与应力集中效应;且在接触区与张开区之间的晶粒中出现应力状态的显着差异。广义施密特因子的最大值分布随法向载荷增大变得更加分散,这是导致表面晶粒变形与应力“两端分化”严重的原因之一。3、以临界面理论为依据探究超细晶铝合金面面接触微动疲劳中的裂纹萌生特性,宏观理论模型与细观理论模型的预测结果均表明:面面接触微动疲劳裂纹易于在接触前缘萌生,不同法向载荷下其裂纹萌生角度均在40°～50°之间;FIP寿命预测结果与实验测试结果相符,且在较高法向载荷下等效模型中FIP预测的裂纹萌生寿命更加保守。通过与实验结果的验证,表明本文基于临界面理论所进行的超细晶铝合金微动疲劳裂纹萌生预测具有一定的可靠性与合理性。
高成路[5]（2021）在《隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法》文中指出突水灾害严重制约着我国隧道及地下工程建设向更高质量、更高效率迈进,成为交通强国战略目标实现道路上的一道阻碍。深入认识突水灾变演化过程及其灾变机理,是解决隧道施工安全防控难题的理论基础。近年来,随着计算机技术的飞速发展和数值分析方法的广泛应用,利用数值模拟手段解决工程建设难题、再现地质灾害演化过程、揭示灾变过程中关键信息演化规律逐渐成为了研究热点,也为科学认识隧道突水灾变演化过程提供了解决思路。本文以隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法为主要研究目标,针对隔水岩体在隧道开挖卸荷与地下水渗流综合作用下发生的渐进破坏过程,利用基于非局部作用思想的近场动力学方法,采用理论分析、数学推导、程序研发、算例验证以及工程应用等手段,通过将近场动力学在模拟固体材料连续-非连续变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,建立了描述流体压力驱动作用下裂隙岩体流-固耦合破坏过程的近场动力学模拟分析方法,并提出了描述隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法与三维高效求解的矩阵运算方法,构建了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,成功应用于典型岩溶隧道突水灾变过程模拟,揭示了不同影响因素对隔水岩体渐进破坏突水灾变演化过程的影响规律,为隧道突水等相关地质灾害的预测预警及安全防控提供了重要的研究手段。（1）岩体往往是由节理裂隙等不连续结构面切割而成的岩块构成的,存在明显的不连续变形特征。据此,通过引入描述节理裂隙强度弱化效应的折减系数建立了节理裂隙岩体强度折减本构模型,通过引入反映物质点不可压缩效应的短程排斥力和反映材料非均质特性的Weibull分布函数建立了描述材料在压缩荷载作用下发生非均匀破坏的近场动力学基本控制方程,并且自主研发了基于矩阵运算的三维近场动力学高效求解方法和程序,实现了近场动力学在节理裂隙岩体压缩破坏过程中的有效模拟。（2）裂隙岩体流-固耦合破坏机制是隧道岩体破坏突水灾变演化过程模拟的关键。据此,基于近场动力学非局部作用思想,建立了模拟地下水渗流的等效连续介质、离散裂隙网络介质以及孔隙-裂隙双重介质近场动力学模拟方法,结合有效应力原理,提出了反映固体材料变形破坏与地下水渗流耦合作用的物质点双重覆盖理论模型,建立了模拟裂隙岩体水力压裂过程的近场动力学流-固耦合模拟方法,揭示了裂隙岩体水力压裂过程中应力-渗流-损伤耦合作用机制。（3）开挖卸荷是诱发隧道围岩损伤破坏及突水的主要原因,目前近场动力学方法尚未在岩土工程领域广泛应用,且缺乏描述围岩卸荷过程的理论与方法。据此,提出了模拟隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法,通过与工程现场观测数据及前人研究结果进行对比,验证了该方法在模拟隧道开挖损伤区演化规律方面的有效性和可靠性,进而建立了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,实现了应力-渗流耦合作用下节理地层隧道开挖损伤区分布位置及形态的有效预测,为隧道施工过程岩体破坏突水灾变模拟提供了有效的数值方法。（4）隧道岩体破坏突水是不良地质构造与地下工程活动综合作用下发生的一种典型的连续-非连续动态变化过程,对数值模型的建立和求解提出了更高的要求。据此,应用自主研发的基于矩阵运算的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,依托歇马隧道典型溶洞突水案例,实现了模型试验尺度岩溶隧道施工过程中隔水岩体在开挖卸荷与地下水渗流综合作用下,开挖损伤区与渗透损伤区接触-融合-贯通直至突水通道形成的全过程模拟。（5）岩溶隧道突水灾变机理十分复杂,正确认识突水灾变发生条件与影响规律是突水灾害防控的基础。据此,依托歇马隧道工程实例,开展了工程尺度岩溶隧道突水灾变过程模拟,通过对比分析不同影响因素条件下隔水岩体渐进破坏与突水通道形成过程,揭示了溶洞发育规模、溶洞水压力、围岩材料性能和隧道埋深等因素对突水灾变过程的影响机制,通过防突结构最小安全厚度和突水防控措施分析,为岩溶隧道突水灾害预测预警及安全防控提供了科学指导。（6）近场动力学凭借其模拟材料损伤破坏的独特优势,在岩土工程领域拥有巨大的应用潜力,但是目前尚无成熟的数值仿真软件推广应用。据此,基于自主研发的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,利用C++与Matlab混合编程技术,开发了具有自主知识产权的界面友好、操作方便、扩展性强的适用于岩土工程问题的专业数值仿真软件——近场动力学工程仿真实验室（PESL）,为近场动力学在岩土工程及其他领域的推广应用提供了借鉴。
殷鹏飞[6]（2020）在《川南龙马溪组页岩力学特性及水力压裂机理研究》文中研究表明页岩气是继煤层气、致密砂岩气之后重要的非常规天然气资源,具有开采寿命长、生产周期长、烃类运移距离较短及含气面积大等特点,是目前重要的清洁能源发展方向。水力压裂是将页岩气从页岩中开采出来的一种成熟有效的方法。为了实现天然气在页岩基质中的高效运移,需要采用水力压裂在页岩中形成复杂裂缝网络,这需要对复杂裂缝形成的机理,包括页岩的岩性、物性、力学性质、脆性特征以及水力裂缝扩展延伸机制等方面进行深入系统的研究。本文以四川盆地南缘长宁页岩气产区的页岩为研究对象,采用室内试验、理论分析和离散元数值模拟的方法对页岩各向异性力学行为、脆性评价、渗透特性以及水力裂缝扩展机理等相关课题展开了具体研究。主要研究内容和结论如下:（1）对采集于四川长宁页岩气产区的黑色页岩进行了物理及微观特性分析,通过对不同层理倾角页岩开展常规三轴压缩试验、巴西劈裂试验、三轴循环加卸载试验和卸围压试验,分析了页岩在不同应力加载路径下的强度变形特征,揭示了页岩各向异性破坏行为机理,并提出了一种新的预测层状岩石巴西劈裂破坏行为的准则,该破坏准则能很好地描述含层理结构岩石在不同加载倾角下的破坏特征。（2）基于页岩试样室内试验结果,采用多种脆性评价方法对页岩试样的脆性特征进行了分析研究,并以此为基础,提出了两种新的分别基于应力-应变曲线峰后特征和能量平衡特征的脆性评价指数,新指数能清晰地反映页岩试样在不同层理倾角和不同围压下的脆性变化规律,并以此揭示了页岩脆性程度与其破坏模式之间的定性关系。（3）对不同层理倾角的完整页岩试样和含裂隙面的页岩试样进行了渗透率试验研究,得到的两组页岩渗透率随有效应力增大呈指数函数减小。进一步地,基于理论分析描述了流体在含层理或夹层结构层状岩石中的流动规律,揭示了影响页岩等效渗透率的主控因素,以此建立了能描述岩石渗透率各向异性特征的理论模型,推导了能描述含裂隙面页岩等效渗透率与裂隙面渗透率之间关系的表达式,分别建立了含裂隙面页岩等效渗透率和裂隙面渗透率与有效应力之间的关系。（4）基于室内试验结果进行了PFC2D细观参数分析和标定,建立了页岩数值模型,开展了页岩各向异性力学特性的模拟研究,从细观层面揭示了页岩在不同应力加载路径下的变形破坏机理。进一步地,基于改进的PFC2D流-固耦合算法,开展了页岩水力压裂裂缝扩展机理与分段压裂数值模拟研究,分析了层理倾角、层理面强度、地应力水平对水力裂缝扩展特征的影响规律,揭示了不同侧压力系数和不同层理倾角下页岩试样中水力裂缝与层理面的相互作用机理,得到了水平井分段压裂中水力裂缝网络在垂直面和水平面内的分布形态,由此提出了设计射孔最优间距的参考方法。该论文有图165幅,表34个,参考文献381篇。
王晓飞[7]（2020）在《深部巷道围岩粘塑性及大变形分析》文中研究指明随着矿山开采深度的增加而导致的工程事故增加和巷道建设的需要,对于巷道开挖和维护过程中出现的流变和大变形现象有必要进行理论分析,特别是在较软岩体中,很容易引起巷道结构失稳破坏。针对巷道出现的流变和大变形现象给出了相应的解析解或半解析解,得到了以下主要研究成果:（1）采用广义Bingham的弹粘塑性组合模型,推导获得了弹粘塑性组合模型的三维本构形式,结合非关联流动法则,分别采用MC和HB准则,建立了严格基于固体力学基本方程的圆形巷道围岩弹粘塑性应力和变形的解析表达式,通过MATLAB软件对f（t）隐式函数进行了求解,进而求得弹粘塑性MC和HB岩体中的应力和变形分布。（2）基于所获得的圆形巷道围岩弹粘塑性应力和变形解析解,进行了参数敏感性分析,得到了在不同支护力、泊松比、杨氏模量、粘性系数和剪胀角等参数条件下其应力和变形的规律特征:在相同的支护力条件下,HB准则对应的初始塑性区半径要比MC准则的大,且初始塑性区半径与支护力相关;初始塑性区随泊松比的增大而增大,粘塑性区半径随着泊松比的增大而减小;围岩中同一位置处径向和切向应力随杨氏模量的增大而减小,HB岩体受杨氏模量影响的程度大于MC岩体;围岩中同一位置处径向和切向应力随粘性系数增大而增大;围岩中同一位置处径向和环向应力随剪胀角增大而增大,剪胀角越小,粘塑性区发展的越快。（3）为了预测弹塑性耦合应变软化岩体中圆形巷道围岩的GRCs和塑性区,针对大变形问题,获得了圆形巷道围岩有限应变解析解。对考虑物质点位置运动的拉格朗日坐标进行了全面的分析。将解析解与数值解计算结果进行了分析对比,验证本文所提出的解析解的正确可靠性。最后,系统地研究了相关参数的影响,如杨氏模量、泊松比和膨胀角。提出的有限应变解更加合理,能够正确预测大变形地下工程的实际位移,特别是在高应力环境下的极软岩中,通过与中义隧道现场实验结果的对比,验证了该方法的有效性。（4）为了提高围岩特征曲线在巷道修复中的应用,提出了一种简单的方法。通过围岩特征曲线（GRC）可以预测具有任何力学行为的岩体的洞壁位移和塑性（残余）半径的变化。该方法与围岩力学行为无关,即可以适用于任何力学行为的岩体。该方法与先前发表的实例进行了比较。理论上可以确定所需间隙的临界开挖半径及其相应的塑性和残余半径。对于一个恒定的修复半径,随后的洞壁位移和塑性半径（以及残余半径）的增量逐渐减小,且上述三个变量趋于其临界值,即达到所需的净空半径。当岩体变得延性时,即临界塑性剪切应变从0增大到无穷大,塑性区和残余区的厚度减小。该论文有图77幅,表7个,参考文献166篇。
张金浩[8]（2020）在《高应力条件下坚硬脆性岩石断裂特性研究》文中研究说明岩石的断裂特性力学研究一直是公路路堑边坡、道路工程和铁路工程建设面临的重要课题。在西部山区大开发战略的部署和“一带一路”政策的指引下,我国道路工程在山区也快速拓展,与岩石相关的工程日益增多,其中高应力条件下岩石的损伤、断裂力学行为给道路工程的建设和防护带来技术性难题。在高应力的条件下,岩石的损伤、断裂力学行为将发生与其他岩石不同的变化,其形变和损伤、断裂破坏特性也将不同,因此有必要开展在高应力条件下岩石断裂破坏特性研究,且高应力岩石本身输入、聚积、耗散和释放能量的性质以及所处复杂环境引起的力学行为对道路工程建设中灾害的发生具有决定意义。鉴于此,本文得力于国家自然科学基金项目的有力资助下,运用损伤与断裂力学、能量耗散原理等相关理论对高应力条件下硬脆性岩石材料的断裂特性机理进行分析,提出适用于高应力条件下,以能量为参数的岩石损伤-断裂本构模型,为道路工程的建设及灾害的预防提供可靠的理论依据。本文通过理论分析、单轴、三轴试验和数值分析着重对高应力条件下硬脆性岩石进行多角度的力学特性机理研究,获得成果分以下几个方面:1、分析了高应力的定义及其判别标准,从能量的角度对岩石受力破坏全过程中能量的转化形式进行了解释;对高应力公路边坡岩体单向受力条件下的力学模型以及本构模型进行分析,采用波速作为间接的物理量来表征岩石的存储能量,研究了波速与所对应的能量之间的关系,以此定义了以波速为中间桥梁的能量损伤变量,构建了单向应力条件下的岩石损伤-断裂本构模型以及损伤-断裂判据;2、选取坚硬脆性岩石材料-砂岩作为研究对象,利用单向压缩试验对所建本构模型进行验证。通过试验所测数据,绘制了岩石受力全过程的能量演化曲线,从曲线结果可以看出:外界荷载对岩石所做的功以弹性应变能的形式存储起来,总能量和可释放应变能的曲线几乎平行,只有少量的能量用于岩石内部裂纹的压密和微微扩展,峰值应变之后,可释放弹性应变能急剧下降,内部裂隙快速扩展贯通,耗散能大幅度增加,某一时刻最终超过可释放弹性应变能;峰值应变以后岩石的承载能力快速降低,逐渐降至零点,无残余变形,表现出脆性破坏;将所测数据代入所建本构模型与试验值比较可知,模型值与试验值相吻合,关键节点弹性极限强度（6.12MPa）与峰值强度（13.53MPa）所到的值与试验值所得到弹性极限强度（6.53MPa）与峰值强度（13.36 MPa）的值相差不大;因此用本文的损伤-断裂演变本构模型能够很好地解释单向应力条件下岩石的断裂演变特征机理;3、分析公路边坡岩体的受力特征和三维应力条件下的岩石本构特征,以能量来表征岩石受力变形特征,以单向应力条件下的损伤-断裂本构模型为基础,研究了三维应力条件下岩石的能量形式,定义了以能量为演变的损伤变量,以此构建了三维应力条件下的岩石损伤-断裂本构模型以及损伤-断裂判据;4、选取坚硬脆性岩石材料-砂岩作为研究对象,利用三向压缩试验对所建本构模型进行验证。通过试验所测数据,绘制损伤变量曲线及能量变化曲线,试验结果表明:试件在无围压或低应力围岩时,损伤变量随应变的增加大致呈“S”型变化,峰值应变之前,总能量、可释放弹性应变能随应变的增加呈非线性增加,耗散能在荷载加载初期,增长缓慢,在靠近峰值点时,耗散能才开始增长,峰值应变之后,可释放弹性应变能急剧下降,内部裂隙快速扩展贯通,耗散能大幅度增长,某一时刻最终超过可释放弹性应变能,岩石表现出脆性破坏;试件在高应力围压的情况下,损伤变量随应变的增加大致呈“抛物线”型变化,在峰值应变之前,总能量和可释放弹性应变的曲线几乎平行,耗散能随应变的增加几乎不变,峰值点之后,可释放弹性应变能可达到极限值而逐渐释放,由于围压的抑制作用,可释放弹性应变能最终趋于一个稳定值不在变化,岩石在高应力围压下表现出延性特征,有残余应力,而总能量和耗散能随应变增加呈良好的线性增加,在残余变形某一阶段耗散应变能会超越弹性应变能;耗散能曲线在靠近残余强度时曲线会出现明显的拐点,是岩石破坏的前兆,耗散能的迅速增加表明岩石破坏的发生;将建立的三维损伤-断裂本构与试验值进行反演分析可知,模型得出的应力-应变曲线与试验得到的数值曲线相吻合;5、根据高应力区公路岩质高陡峭边坡工程地质资料,利用数值软件建立了三维计算模型,采用本文所建的本构模型对模拟结果进行了位移场分析、应力场分析和能量场分析,得到了位移空间分布特征、应力分布特征和弹性应变能分布特征。数值分析结果说明本文试验所建模型能够反映高地应力下硬脆性岩石的力学行为和满足了工程实用性,计算结果可用于高应力区建设道路工程边坡岩体的稳定性评价。
张自斌[9]（2020）在《介质特异性粘附力学研究》文中进行了进一步梳理在生物系统中,细胞与细胞以及细胞与细胞外基质之间的特异性粘附是普遍存在的生物学现象。特异性粘附是由跨膜的受体分子和细胞外基质上的配体分子之间形成非共价键引起的,它具有靶向性,涉及分子键的随机反应（断开或闭合）与弹性体变形之间的耦合,在很多生物过程和生物功能中起着重要的作用,包括胚胎发育,组织新陈代谢和损伤治疗等。实验和理论已经表明,细胞是个复杂的动态结构,主要由细胞膜、细胞质和细胞核构成,它不仅仅表现出弹性,还表现出蠕变和松弛以及大变形下模量增加等现象,这些现象对特异性粘附有很大影响。目前,大多数的特异性粘附研究考虑的是半空间几何模型和线弹性本构模型,很少有研究者考虑弹性体的尺寸效应以及材料非线性特性对特异性粘附的影响。因此,本文建立了有限尺寸弹性体间的粘附模型来表征生物学中的特异性粘附行为,通过理论分析或有限元方法得出:存在最佳弹性体尺寸使得弹性体间的粘附强度达到最大;加载率和粘性系数的增加有利于提高弹性体间的粘附强度,加载率越小,分子键蠕变效应越明显,从而减小了界面间的粘附强度;弹性体内纤维结构的硬化行为能够提高界面间的粘附拉脱力,而纤维取向的倾斜是引起弹性体迁移的原因之一。本文主要包含以下研究内容:首先,本文建立了有限尺寸弹性体特异性粘附模型来表征弹性体间特异性粘附行为,利用弹性理论中悬臂梁在任意载荷作用下的求解方法,给出了外力作用下,粘附界面分子键变形的微分-积分控制方程,并获得了稳态或动态粘附行为数值解,定量地分析了弹性体尺寸、刚度以及加载率对粘附行为的影响。另外,有限元方法也被用于求解稳态时粘附问题,两种方法计算结果一致。利用有限元方法能够实现对更加广泛的材料本构关系的求解,并将其应用于研究细胞粘附问题。其次,考虑到细胞中骨架纤维的取向以及硬化行为以及大变形等特征,首先基于连续介质力学框架,研究了利用有限元方法实现超弹性本构理论,给出了超弹性材料切向刚度矩阵的推导,开发了近似不可压缩超弹性本构模型用户子程序,并通过算例验证了子程序的有效性。然后将横观各向同性超弹性本构模型应用于弹性体,建立了超弹性体与弹性体间的特异性粘附模型,研究了细胞内的骨架纤维性能以及纤维取向对弹性体间特异性粘附行为的影响。最后,针对细胞表现出的蠕变和松弛行为,分析并推导了粘弹性及其粘超弹性本构模型的有限元实现过程,并用算例证实了有限元实现的可靠性,粘弹性本构模型对研究细胞及其软组织力学行为很重要。通过建立粘弹性体与弹性体之间的特异性粘附模型,研究了加载率和粘性系数对特异性粘附行为的影响。
宋红霞[10]（2020）在《均匀材料尺度依赖和表面依赖的接触力学分析》文中研究指明随着现代制造技术的高速发展,许多机械产品和器件的日益小型化、微纳化。当机械系统结构或者材料特征尺寸减小到微纳米量级时,结构或者材料就会呈现出一些不同于其在宏观尺度下的特殊性能,表现出强烈的尺度效应和表面效应。目前,微纳米尺度的接触力学受到人们的广泛关注,且在实验和数值模拟方面做了大量的研究,理论方面的研究主要基于一些非经典的高阶连续介质理论,如偶应力理论和表面弹性理论。偶应力理论通过在其本构关系中引入材料特征长度来表征微米材料的尺度效应;表面弹性理论通过引入表面材料常数和非经典边界条件来表征纳米材料的表面效应。本文主要研究均匀材料尺度依赖和表面依赖的接触问题,包括基于偶应力理论均匀弹性材料的二维摩擦和有限摩擦接触问题,以及基于表面压电理论均匀压电材料的二维和轴对称无摩擦接触问题。主要内容和结论包括:（1）基于偶应力理论,建立了均匀弹性半平面尺度依赖的接触模型,求解了半平面在刚性平压头、圆柱压头和半圆压头作用下的滑动摩擦接触问题。利用Fourier积分变换,将法向和切向集中线载荷作用下的基本解转化为第二类耦合的Cauchy奇异积分方程组,再利用数值方法得到接触问题的解。研究结果表明:随着尺度参数的增加,平压头法向接触应力首先偏离然后逐渐趋近于经典弹性结果,圆柱压头和半圆压头的最大法向接触应力随着尺度参数的增加而增加。在邻近平压头两端的足够小的接触区域内,存在边界层效应,圆柱压头和半圆压头在接触区的两端不存在边界层效应。（2）基于偶应力理论,建立了均匀涂层半平面尺度依赖的接触模型,研究了均匀涂层半平面在刚性压头作用下的滑动摩擦以及有限摩擦接触问题。利用Fourier积分变换,得到涂层半平面在法向和切向线集中载荷作用下摩擦接触问题的控制奇异积分方程组,并用于求解滑动摩擦接触和有限摩擦接触问题。对于有限摩擦接触问题,接触区被分为中心粘着区和外滑移区,通过发展复杂的迭代方法数值获得了问题的解。研究结果表明:对于平压头和圆柱压头的面内应力,出现在接触区边缘的拉应力随着剪切模量比和摩擦系数的增加而增大,这表明可以通过调节涂层的剪切模量比和摩擦系数来改善微纳尺度接触损伤。（3）基于表面压电理论,建立了压电材料表面依赖的二维接触模型,研究了均匀压电半平面在刚性平压头和圆柱压头作用下的二维无摩擦接触问题,讨论了残余表面应力、表面弹性常数、表面压电常数和表面介电常数对压电材料接触特性的影响。研究结果表明:对于二维接触问题,表面效应使得圆柱压头法向接触应力在接触区两端不再为零,且在接触区外存在非零压应力,这与经典弹性理论的结果不同。平压头法向接触应力只对残余表面应力敏感,然而圆柱压头的法向接触应力不仅对残余表面应力敏感,同时对表面弹性常数和表面介电常数敏感。（4）基于表面压电理论,建立了压电材料表面依赖的轴对称接触模型,研究了均匀压电半空间在刚性平底圆柱压头和球压头作用下的轴对称无摩擦接触问题。利用Hankel积分变换给出表面依赖的轴对称接触问题的控制积分方程,获得了半空间接触表面接触应力和电位移的数值解。分析了残余表面应力、表面弹性常数、表面压电常数以及表面介电常数对法向接触应力、径向应力和径向电位移的影响。研究结果表明:对于轴对称接触问题,表面效应使得球压头法向接触应力在接触区边缘处不再为零,且在接触区外存在非零压应力,这与经典弹性理论的结果不同。对于平底圆柱压头,法向接触应力主要对残余表面应力敏感。然而对于球压头法向接触应力不仅对残余表面应力敏感,也对表面弹性常数和介电常数敏感。本文工作在尺度依赖和表面依赖的接触问题上做了系统的理论研究,研究结果对揭示微纳米接触损伤有重要理论意义,对微纳米机械系统和器件的优化设计以及基于纳米压痕技术的材料性能表征具有重要的应用价值。
二、GENERAL EXPRESSIONS OF CONSTITUTIVE EQUATIONS FOR ISOTROPIC ELASTIC DAMAGED MATERIALS（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、GENERAL EXPRESSIONS OF CONSTITUTIVE EQUATIONS FOR ISOTROPIC ELASTIC DAMAGED MATERIALS（论文提纲范文）
（1）考虑温成形历史的AA5754铝合金构件静力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 温热成形工艺研究 |
| 1.2.1 温热成形工艺简介 |
| 1.2.2 温热成形工艺研究 |
| 1.2.3 金属热塑性本构建模研究 |
| 1.3 考虑成形历史的构件服役研究 |
| 1.3.1 考虑成形历史构件服役仿真研究进展 |
| 1.3.2 考虑应变路径效应的硬化行为研究 |
| 1.3.3 考虑应变路径效应的失效行为研究 |
| 1.4 研究意义及内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 AA5754铝合金温热力学行为试验研究 |
| 2.1 AA5754铝合金单轴温拉伸试验 |
| 2.1.1 材料和试样的制备 |
| 2.1.2 试验设备和试验方案 |
| 2.1.3 真实应力应变的计算 |
| 2.1.4 单轴温拉伸试验结果 |
| 2.2 AA5754铝合金各向异性研究 |
| 2.3 温成形极限试验 |
| 2.3.1 试验装置和模具的设计 |
| 2.3.2 试样的制备 |
| 2.3.3 试验方案与应变率的计算 |
| 2.3.4 温成形极限试验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 各向异性多轴损伤本构建模与验证 |
| 3.1 模型的建立 |
| 3.1.1 模型的建立 |
| 3.1.2 模型损伤参数研究 |
| 3.2 模型参数的确定 |
| 3.2.1 模型各向异性参数的确定 |
| 3.2.2 模型单轴变形常数的确定 |
| 3.2.3 模型FLC失效参数的确定 |
| 3.3 本构模型的有限元验证 |
| 3.3.1 单轴温拉伸有限元模型与试验验证 |
| 3.3.2 Marciniak试验的有限元模型验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 温热成形对AA5754铝合金室温静态力学性能的影响 |
| 4.1 热处理温度的影响研究 |
| 4.1.1 试验方案 |
| 4.1.2 试验结果 |
| 4.2 包申格效应的影响研究 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.3 成形因素对AA5754铝合金静力学性能的影响 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 试验结果 |
| 4.3.3 成形因素对硬化行为的影响 |
| 4.3.4 成形因素对失效行为的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 考虑成形历史的损伤本构模型的构建 |
| 5.1 本构模型的建立 |
| 5.1.1 屈服准则 |
| 5.1.2 混合硬化 |
| 5.1.3 流动准则 |
| 5.1.4 损伤演化 |
| 5.2 材料常数的确定 |
| 5.2.1 屈服常数的确定 |
| 5.2.2 硬化常数的确定 |
| 5.2.3 损伤常数的确定 |
| 5.3 模型的验证 |
| 5.3.1 模型硬化行为验证 |
| 5.3.2 模型失效行为验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 考虑成形历史的损伤本构模型有限元验证与应用 |
| 6.1 考虑成形历史的损伤本构模型有限元验证 |
| 6.1.1 复杂应力状态失效的有限元验证 |
| 6.1.2 包申格效应的有限元验证 |
| 6.1.3 温热预应变效应的有限元验证 |
| 6.2 帽形梁成形-服役耦合有限元分析 |
| 6.2.1 帽形梁成形有限元模型和分析 |
| 6.2.2 帽形梁三点弯曲有限元模型和分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附图A 不同温成形条件下试样第二段加载载荷位移曲线 |
| 附表B 不同温成形条件下预成形的冲头位移 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）高温下砂质泥岩物理力学特性的各向异性演化规律及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高温下岩石的物理力学性质研究现状 |
| 1.2.1.1 高温下岩石的热物理特性 |
| 1.2.1.2 高温下岩石的力学性质 |
| 1.2.2 高温下岩石的微观结构及渗透性研究现状 |
| 1.2.2.1 高温下岩石的微观结构变化 |
| 1.2.2.2 高温下岩石的渗透特性 |
| 1.2.3 高温作用下岩石的各向异性特性研究现状 |
| 1.2.3.1 岩石物理性质的各向异性 |
| 1.2.3.2 岩石力学性质的各向异性 |
| 1.2.4 高温条件下顶板岩石的稳定性研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 高温下各向异性砂质泥岩的物理性质演化规律 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验过程和方法 |
| 2.2.1 热重试验 |
| 2.2.2 热膨胀系数试验 |
| 2.2.3 导热系数试验 |
| 2.2.4 波速和渗透率试验 |
| 2.2.5 试验方法 |
| 2.3 试验结果 |
| 2.3.1 热重试验结果分析 |
| 2.3.2 热膨胀系数随温度的变化规律 |
| 2.3.3 导热系数、比热容和热扩散率随温度的变化关系 |
| 2.3.4 失重率随温度的变化规律 |
| 2.3.5 纵波波速随温度的变化规律 |
| 2.3.6 砂质泥岩的渗透率随温度的变化规律 |
| 2.4 分析与讨论 |
| 2.4.1 垂直层理方向的渗透率与温度、体积应力及孔隙压力的关系 |
| 2.4.2 平行层理方向的渗透率与温度、体积应力及孔隙压力的关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高温三轴应力下各向异性砂质泥岩全应力-应变过程的渗透性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验设备及方法 |
| 3.2.1 试验试样及其制备 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 试验方法及步骤 |
| 3.3 试验结果 |
| 3.3.1 高温作用下砂质泥岩的渗透率变化规律 |
| 3.3.2 高温作用下砂质泥岩全应力-应变过程的渗透率变化规律 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.4.1 温度对砂质泥岩三轴压缩过程中渗流规律的影响 |
| 3.4.2 层理对砂质泥岩三轴压缩过程中渗流规律的影响 |
| 3.4.3 蠕变效应对砂质泥岩三轴压缩过程中渗流规律的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高温下各向异性砂质泥岩单轴压缩力学性能及声发射特征研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验设备及方法 |
| 4.2.1 试样的制备 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 试验方法 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.3.1 高温下砂质泥岩的单轴力学特性 |
| 4.3.2 高温泥岩单轴压缩过程中声发射性能 |
| 4.3.3 各向异性对高温砂质泥岩的破裂形式的影响 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.4.1 XRD微观成分分析 |
| 4.4.2 高温下砂质泥岩的损伤机制分析 |
| 4.4.3 层理方位对高温砂质泥岩单轴力学性能的影响机制 |
| 4.4.4 各向异性对砂质泥岩损伤统计本构模型的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高温下各向异性砂质泥岩抗拉和抗剪特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验过程及方法 |
| 5.2.1 试样的制备 |
| 5.2.2 试验设备及方法 |
| 5.2.2.1 巴西劈裂试验设备 |
| 5.2.2.2 变角剪切试验设备 |
| 5.2.2.3 试验目的及方法 |
| 5.3 试验结果 |
| 5.3.1 抗拉试验结果 |
| 5.3.1.1 加载力与层理面垂直时砂质泥岩的抗拉强度 |
| 5.3.1.2 加载力与层理面平行时砂质泥岩的抗拉强度 |
| 5.3.1.3 加载力与层理面正交时砂质泥岩的抗拉强度 |
| 5.3.2 抗剪试验结果 |
| 5.3.2.1 剪切面与层理面垂直时砂质泥岩的抗剪强度 |
| 5.3.2.2 剪切面与层理面平行时砂质泥岩的抗剪强度 |
| 5.3.2.3 剪切面与层理面正交时砂质泥岩的抗剪强度 |
| 5.3.2.4 不同温度作用下各向异性砂质泥岩的破坏形式 |
| 5.4 分析与讨论 |
| 5.4.1 不同温度作用下各向异性砂质泥岩的抗拉特性分析 |
| 5.4.2 不同温度作用后各向异性砂质泥岩的抗剪特性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 原位注热开采油页岩过程中砂质泥岩盖层的稳定性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 原位注热开采油页岩过程中热-流-固耦合数学模型 |
| 6.2.1 热-力耦合作用下岩石的横观各向同性模型 |
| 6.2.1.1 横观各向同性模型 |
| 6.2.1.2 考虑温度损伤的横观各向同性模型 |
| 6.2.2 热-流-固耦合作用下岩石的渗透率模型 |
| 6.2.3 热-流-固耦合数学模型 |
| 6.2.3.1 流固耦合模型 |
| 6.2.3.2 热流固耦合模型 |
| 6.3 原位注热开采油页岩过程中热-流-固耦合数学模型的数值解法 |
| 6.4 原位注热开采油页岩过程中的参数选取及分析 |
| 6.4.1 几何建模 |
| 6.4.2 边界条件 |
| 6.4.3 油页岩和砂质泥岩物性参数的确定 |
| 6.4.3.1 温度、孔隙压力对岩石孔隙率和渗透率的影响 |
| 6.4.3.2 温度对岩石导热系数和热膨胀系数的影响 |
| 6.4.3.3 温度对岩石力学性质的影响 |
| 6.4.4 温度对流体物理性质的影响 |
| 6.5 数值模拟结果和分析 |
| 6.5.1 温度场的动态分布规律 |
| 6.5.2 位移场的动态分布规律 |
| 6.5.3 孔隙压力的动态分布规律 |
| 6.5.4 各向异性砂质泥岩渗透率的动态演化规律 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）二维C/SiC复合材料弹性性能预测及失效研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 C/SiC复合材料研究概述 |
| 1.2.1 C/SiC复合材料发展与应用 |
| 1.2.2 C/SiC复合材料弹性性能研究 |
| 1.2.3 C/SiC复合材料损伤失效研究 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 2 复合材料力学分析基本理论 |
| 2.1 单层复合材料宏观力学分析 |
| 2.1.1 各向异性弹性力学基础 |
| 2.1.2 常用强度理论 |
| 2.2 复合材料细观力学分析 |
| 2.2.1 刚度分析方法 |
| 2.2.2 强度分析方法 |
| 2.3 编织复合材料刚度预测模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 二维C/SiC复合材料细观模型及弹性性能研究 |
| 3.1 二维编织复合材料细观模型 |
| 3.1.1 单胞几何模型 |
| 3.1.2 单胞体素模型 |
| 3.1.3 周期性边界条件 |
| 3.2 二维C/SiC复合材料弹性性能计算 |
| 3.2.1 纤维束材料性能计算 |
| 3.2.2 孔洞单元的有限元实现 |
| 3.2.3 复合材料弹性性能计算 |
| 3.3 二维C/SiC复合材料弹性模量的影响因素 |
| 3.3.1 组分材料性能的影响 |
| 3.3.2 细观结构变化的影响 |
| 3.3.3 多因素下模量预测组合公式 |
| 3.3.4 多因素下模量预测修正公式 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 二维C/SiC复合材料随机模型及失效研究 |
| 4.1 二维C/SiC复合材料非线性力学行为分析 |
| 4.2 二维C/SiC复合材料力学参数随机模型 |
| 4.2.1 岩石材料破坏分析中的力学参数非均匀性 |
| 4.2.2 二维C/SiC复合材料力学参数随机模型及有限元实现 |
| 4.3 二维C/SiC复合材料损伤失效模拟 |
| 4.3.1 唯象本构模型 |
| 4.3.2 失效准则 |
| 4.3.3 UMAT子程序实现 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）超细晶铝合金面面接触微动疲劳的双尺度模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 微动疲劳的影响因素 |
| 1.3 微动疲劳数值模拟研究进展 |
| 1.3.1 宏观尺度下的相关研究 |
| 1.3.2 细观尺度下的相关研究 |
| 1.4 本文研究目的和所做工作 |
| 第二章 循环塑性理论及本构参数标定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Chaboche本构理论简介 |
| 2.3 晶体塑性本构理论 |
| 2.3.1 晶体学基础 |
| 2.3.2 晶体变形运动学和本构方程 |
| 2.4 超细晶材料特性与材料参数校准 |
| 2.4.1 超细晶铝合金微观组织信息 |
| 2.4.2 Chaboche模型参数校准 |
| 2.4.3 晶体塑性模型参数校准 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 微动疲劳的接触理论及有限元建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 接触理论简介 |
| 3.3 微动疲劳的几何建模 |
| 3.4 有限元模型精度控制 |
| 3.4.1 实体有限元模型 |
| 3.4.2 等效有限元模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 面面接触微动疲劳接触特性与受力分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于Chaboche理论的有限元分析 |
| 4.2.1 实体模型微动疲劳加载简介 |
| 4.2.2 接触表面变形与受力分析 |
| 4.2.3 表面接触状态与位移响应 |
| 4.2.4 微动疲劳加载中的应力三轴度 |
| 4.3 宏、细观相结合下的有限元分析 |
| 4.3.1 晶体塑性子模型的有限元实现 |
| 4.3.2 接触表面变形分析 |
| 4.3.3 接触表面受力状态分析 |
| 4.3.4 施密特因子分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 面面接触微动疲劳裂纹萌生特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微动疲劳裂纹萌生预测模型 |
| 5.2.1 宏观理论模型及其实现 |
| 5.2.2 细观理论模型及其实现 |
| 5.3 超细晶有限元模型的建立 |
| 5.3.1 微动疲劳加载模型简介 |
| 5.3.2 子模型微结构敏感性分析 |
| 5.4 裂纹萌生特性的宏观数值模拟 |
| 5.5 裂纹萌生特性的晶体塑性模拟 |
| 5.5.1 晶体塑性子模型应力分析 |
| 5.5.2 超细晶铝合金FIP临界值标定 |
| 5.5.3 微动疲劳裂纹萌生预测结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参与的项目和研究成果 |
（5）隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道突水突变机理 |
| 1.2.2 突水灾变演化过程模拟方法 |
| 1.2.3 近场动力学在岩土工程中的应用 |
| 1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题 |
| 1.3 主要内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 基于矩阵运算的裂隙岩体三维近场动力学模拟 |
| 2.1 近场动力学基本理论 |
| 2.1.1 连续-非连续模拟的非局部作用思想 |
| 2.1.2 常规态型近场动力学模型 |
| 2.1.3 动态/静态问题数值求解方法 |
| 2.2 节理裂隙岩体强度折减本构模型 |
| 2.2.1 基于强度折减理论的岩体本构模型 |
| 2.2.2 岩体本构模型参数确定方法 |
| 2.3 非均质岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.3.1 岩体材料非均质特性表征 |
| 2.3.2 岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.4 基于矩阵运算的高效求解策略 |
| 2.4.1 近场动力学矩阵运算基本原理 |
| 2.4.2 近场动力学矩阵运算程序开发 |
| 2.4.3 近场动力学矩阵运算效率分析 |
| 2.5 岩体破坏三维模拟算例验证 |
| 2.5.1 完整岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.2 节理岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.3 裂隙岩体破坏过程模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 裂隙岩体应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 3.1 地下水渗流近场动力学模型 |
| 3.1.1 等效连续介质渗流模型 |
| 3.1.2 离散裂隙网络渗流模型 |
| 3.1.3 孔隙-裂隙双重介质渗流模型 |
| 3.2 裂隙岩体流-固耦合模拟方法 |
| 3.2.1 物质点双重覆盖理论模型 |
| 3.2.2 流-固耦合矩阵运算与程序开发 |
| 3.3 应力状态对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.3.1 应力状态对水力裂隙的影响机制 |
| 3.3.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.4 天然裂隙对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.4.1 天然裂隙与水力裂隙相互作用关系 |
| 3.4.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.5 岩体裂隙网络水力压裂过程损伤破坏规律 |
| 3.5.1 裂隙网络对水力裂隙的影响机制 |
| 3.5.2 裂隙网络岩体水力压裂模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隧道开挖卸荷效应近场动力学模拟 |
| 4.1 卸荷效应模拟的物质点休眠法 |
| 4.1.1 物质点休眠法基本思想 |
| 4.1.2 开挖卸荷模拟程序设计 |
| 4.2 隧道开挖损伤区模拟分析 |
| 4.2.1 隧道开挖损伤区形成机制 |
| 4.2.2 隧道开挖损伤区演化过程 |
| 4.2.3 隧道开挖围岩位移场变化规律 |
| 4.3 渗流卸荷近场动力学模拟 |
| 4.3.1 孔隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.2 裂隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.3 双重介质渗流卸荷模拟 |
| 4.4 卸荷作用下应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 4.4.1 卸荷作用下应力-渗流近场动力学模拟方法 |
| 4.4.2 卸荷作用下应力-渗流耦合模拟程序设计 |
| 4.5 隧道开挖损伤区应力-渗流耦合模拟 |
| 4.5.1 渗流对隧道开挖损伤区的影响机制 |
| 4.5.2 渗透压力对隧道开挖损伤的影响规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 隧道隔水岩体渐进破坏突水灾变过程模拟 |
| 5.1 歇马隧道突水灾害概述 |
| 5.1.1 依托工程概况 |
| 5.1.2 工程现场突水情况 |
| 5.2 隧道岩体破坏突水地质力学模型试验 |
| 5.2.1 地质力学模型试验概述 |
| 5.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程 |
| 5.3 隧道岩体破坏突水近场动力学模型 |
| 5.3.1 隧道施工过程三维模型 |
| 5.3.2 监测断面布置情况 |
| 5.4 隧道岩体破坏突水模拟结果分析 |
| 5.4.1 围岩损伤状态分析 |
| 5.4.2 围岩渗流场分析 |
| 5.4.3 围岩位移场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 隧道隔水岩体渐进破坏突水影响因素分析 |
| 6.1 岩溶隧道突水影响因素与模型设计 |
| 6.1.1 岩溶隧道突水影响因素 |
| 6.1.2 岩溶隧道突水模拟工况设计 |
| 6.2 岩溶隧道突水灾变过程工程尺度模拟 |
| 6.2.1 工程尺度模拟三维数值模型 |
| 6.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程分析 |
| 6.3 岩溶隧道突水影响因素分析 |
| 6.3.1 溶洞发育规模 |
| 6.3.2 溶洞水压力 |
| 6.3.3 围岩弹性模量 |
| 6.3.4 围岩抗拉强度 |
| 6.3.5 隧道埋深 |
| 6.3.6 溶洞位置 |
| 6.4 基于数值模拟结果的隧道突水防控措施分析 |
| 6.4.1 最小安全厚度计算结果分析 |
| 6.4.2 岩溶隧道突水防控措施分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 近场动力学岩土工程数值仿真软件及应用 |
| 7.1 数值仿真软件研发 |
| 7.1.1 软件功能设计 |
| 7.1.2 软件架构设计 |
| 7.1.3 软件运行环境 |
| 7.2 数值仿真软件介绍 |
| 7.2.1 用户界面介绍 |
| 7.2.2 使用方法介绍 |
| 7.3 应用实例分析 |
| 7.3.1 模型概况 |
| 7.3.2 模拟结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）川南龙马溪组页岩力学特性及水力压裂机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究目标与内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 页岩的物理及微观特性研究 |
| 2.1 页岩取样 |
| 2.2 试验测试系统 |
| 2.3 页岩物理及微观特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 页岩的强度、变形及破坏特性试验研究 |
| 3.1 页岩常规三轴压缩试验研究 |
| 3.2 页岩巴西劈裂试验研究 |
| 3.3 页岩三轴循环加卸载试验研究 |
| 3.4 页岩三轴卸围压试验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于室内试验的页岩脆性评价方法研究 |
| 4.1 页岩脆性评价的方法 |
| 4.2 基于不同评价方法的页岩脆性特征分析 |
| 4.3 页岩脆性特征与破坏模式的关系讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 完整和含裂隙页岩渗透特性试验研究 |
| 5.1 试验原理和程序 |
| 5.2 完整页岩渗透特性分析 |
| 5.3 裂隙页岩渗透特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 页岩的强度、变形及破坏机理离散元模拟研究 |
| 6.1 PFC2D程序简介 |
| 6.2 页岩数值模型的建立及细观参数标定 |
| 6.3 页岩常规三轴压缩模拟结果分析 |
| 6.4 页岩循环加卸载模拟结果分析 |
| 6.5 页岩卸围压模拟结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 页岩水力裂缝扩展机理及应用研究 |
| 7.1 PFC2D中流-固耦合的实现 |
| 7.2 页岩水力压裂裂缝扩展机理研究 |
| 7.3 页岩储层水平井分段压裂应用研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）深部巷道围岩粘塑性及大变形分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究现状总结 |
| 1.4 论文主要研究内容及技术路线 |
| 2 弹粘塑性巷道围岩的理论分析 |
| 2.1 问题描述 |
| 2.2 弹粘塑性模型本构推导 |
| 2.3 MC弹粘塑性岩体解析解 |
| 2.4 HB弹粘塑性解析解 |
| 2.5 计算过程总结 |
| 2.6 MC和HB岩体弹粘塑性解的分析与验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 圆形巷道围岩应变软化问题的有限应变解 |
| 3.1 理论背景 |
| 3.2 弹性区的应力和位移 |
| 3.3 塑性区的应力和位移 |
| 3.4 计算过程总结 |
| 3.5 解的验证 |
| 3.6 参数敏感性分析 |
| 3.7 应用 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 基于围岩特征曲线的强挤压巷道修复 |
| 4.1 围岩与支护的共同作用原理 |
| 4.2 巷道修复地面响应的实现 |
| 4.3 分析与比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）高应力条件下坚硬脆性岩石断裂特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高应力条件下岩石材料的损伤与断裂理论研究 |
| 1.2.2 高应力条件下岩石的力学特性研究 |
| 1.2.3 高应力条件下岩石的能量演化机理研究 |
| 1.3 当前研究中存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.4.1 研究方法和实施方案 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 高应力条件下岩石能量场分析 |
| 2.1 高应力区的定义及其判别标准 |
| 2.2 高应力条件下岩石的能量场分析 |
| 2.2.1 能量转换与守恒定律 |
| 2.2.2 高应力条件下岩石能量形式 |
| 2.2.3 高应力条件下岩石能量形式之间的转化 |
| 2.3 高应力条件下岩石能量场对道路边坡工程的响应机制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单向应力条件下岩石断裂特性研究 |
| 3.1 单向应力条件下岩石的受力分析 |
| 3.2 单向应力条件下岩石的本构模型 |
| 3.2.1 岩石的线弹性本构模型 |
| 3.2.2 岩石的非线弹性本构模型 |
| 3.2.3 岩石的弹塑性本构模型 |
| 3.2.4 单向应力条件下岩石本构关系的建立 |
| 3.3 单向应力条件下岩石本构模型的验证与分析 |
| 3.3.2 试验仪器和试验前的准备工作 |
| 3.3.3 试验过程与结果 |
| 3.3.4 损伤-断裂演变本构模型的反演对比分析 |
| 3.4 单向应力条件下岩石损伤-断裂准则 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 三维应力条件下岩石断裂特性研究 |
| 4.1 三维应力条件下岩石的受力分析 |
| 4.2 三维应力条件下岩石的本构模型 |
| 4.2.1 三维应力条件下岩石的变形特征 |
| 4.2.2 三维应力条件下的损伤变量定义 |
| 4.2.3 三维应力条件下的损伤-断裂模型的建立 |
| 4.2.4 三维应力条件下的损伤-断裂模型参数的求解和修正 |
| 4.3 三维应力条件下岩石模型的验证与分析 |
| 4.3.1 试验材料与设备 |
| 4.3.2 试验结果与分析 |
| 4.3.3 本构模型的反演对比分析 |
| 4.5 三维应力条件下岩石损伤-断裂准则 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 本构模型在公路岩质高陡峭边坡工程的应用 |
| 5.1 工程地质概况 |
| 5.1.1 工程地质环境 |
| 5.1.2 工程地质构造 |
| 5.1.3 工程区地应力构造背景 |
| 5.1.4 工程区域岩性特征 |
| 5.2 三维数值分析模型的建立 |
| 5.2.1 FLAC3D数值模拟原理 |
| 5.2.2 边坡模型的建立 |
| 5.3 模型的边界设置和本构关系 |
| 5.3.1 边界设置 |
| 5.3.2 本构关系 |
| 5.3.3 数值模拟计算平衡条件 |
| 5.4 模型地应力反演特征 |
| 5.5 数值模拟试验结果与分析 |
| 5.5.1 边坡计算初始条件 |
| 5.5.2 位移变化规律 |
| 5.5.3 应力变化规律 |
| 5.5.4 剪应变变化规律 |
| 5.5.5 塑性区变化规律 |
| 5.5.6 弹性应变能变化规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A:单轴压缩试验数据 |
| 附录B:波速试验数据 |
| 附录C:本构模型开发命令流 |
| 在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
（9）介质特异性粘附力学研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 细胞粘附与粘附斑 |
| 1.2.1 细胞与细胞外基质 |
| 1.2.2 粘附斑 |
| 1.3 粘附理论研究与发展 |
| 1.3.1 经典粘附理论 |
| 1.3.2 特异性粘附研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 有限尺寸弹性体间的特异性粘附 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 两端受力弹性体的位移解 |
| 2.3 弹性体间的特异性粘附 |
| 2.3.1 弹性体与刚体的粘附模型 |
| 2.3.2 分子间的随机反应 |
| 2.3.3 级数展开求解方法 |
| 2.3.4 有限元求解方法 |
| 2.3.5 稳态粘附结果与分析 |
| 2.4 弹性体间的动态粘附 |
| 2.4.1 动态粘附结果与分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 超弹性材料间的特异性粘附 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超弹性材料 |
| 3.2.1 超弹性材料的应力应变 |
| 3.2.2 超弹性材料刚度矩阵 |
| 3.2.3 Jaumann应力率 |
| 3.2.4 解耦的应力响应 |
| 3.2.5 Weiss超弹性本构模型及实现 |
| 3.2.6 HGO超弹性本构模型 |
| 3.3 超弹性体粘附在弹性基底 |
| 3.3.1 沿着纤维方向单轴拉伸 |
| 3.3.2 横观各向同性超弹性体粘附在弹性体 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 粘弹性材料间的特异性粘附 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 粘弹性材料本构模型 |
| 4.2.1 弹性元件和粘性元件 |
| 4.2.2 Maxwell模型 |
| 4.2.3 广义Maxwell模型 |
| 4.3 广义Maxwell模型有限元分析 |
| 4.3.1 一维粘弹性本构模型的增量形式 |
| 4.3.2 三维粘弹性本构模型的增量形式 |
| 4.4 粘弹性对特异性粘附的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 粘超弹性材料中的力学计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 广义Maxwell模型本构方程的能量形式 |
| 5.3 粘超弹性材料本构模型 |
| 5.4 粘超弹性本构模型的切向刚度矩阵 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 主要张量计算 |
| A.1 主要张量运算规则 |
| A.2 主要张量计算 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）均匀材料尺度依赖和表面依赖的接触力学分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.1.1 微纳米接触力学的重要性及意义 |
| 1.2 宏观尺度下均匀材料的接触力学研究现状 |
| 1.2.1 均匀弹性材料的接触力学研究现状 |
| 1.2.2 均匀压电材料的接触力学研究现状 |
| 1.3 尺度依赖的接触力学研究现状 |
| 1.3.1 偶应力理论及研究现状 |
| 1.3.2 基于偶应力理论的接触力学研究现状 |
| 1.3.3 基于其它高阶连续介质理论的接触力学研究现状 |
| 1.4 表面依赖的接触力学研究现状 |
| 1.4.1 表面弹性理论和表面压电理论 |
| 1.4.1.1 表面弹性理论 |
| 1.4.1.2 表面压电理论 |
| 1.4.2 基于表面弹性理论的接触力学研究现状 |
| 1.5 分子动力学模拟纳米尺度接触力学的研究现状 |
| 1.6 本文研究的目的和内容 |
| 1.6.1 本文的研究目的 |
| 1.6.2 本文的研究内容 |
| 2 均匀半平面尺度依赖的滑动摩擦接触 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 尺度依赖的摩擦接触问题的基本解 |
| 2.2.1 基于偶应力理论均匀弹性半平面的基本方程 |
| 2.2.2 基于偶应力理论的边界条件和基本解 |
| 2.3 尺度依赖的滑动摩擦接触问题的Cauchy奇异积分方程 |
| 2.4 尺度依赖的滑动摩擦接触问题的求解方法 |
| 2.5 三种典型刚性压头 |
| 2.5.1 刚性平压头 |
| 2.5.2 刚性圆柱压头 |
| 2.5.3 刚性半圆压头 |
| 2.6 面内应力的求解 |
| 2.7 数值结果和讨论 |
| 2.7.1 对比算例 |
| 2.7.2 尺度参数和摩擦系数的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 均匀涂层半平面尺度依赖的摩擦接触 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涂层半平面尺度依赖的摩擦接触问题的基本解 |
| 3.2.1 均匀涂层和半平面的基本方程 |
| 3.2.2 边界条件和基本解 |
| 3.3 尺度依赖的摩擦接触问题的Cauchy奇异积分方程 |
| 3.4 两种典型刚性压头 |
| 3.4.1 刚性平压头 |
| 3.4.2 刚性圆柱压头 |
| 3.5 面内应力的求解 |
| 3.6 涂层半平面尺度依赖的二维有限摩擦接触 |
| 3.6.1 法向加载 |
| 3.6.2 迭代方法 |
| 3.7 数值结果和讨论 |
| 3.7.1 滑动摩擦接触结果 |
| 3.7.2 有限摩擦接触结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 压电材料表面依赖的二维无摩擦接触 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题的描述 |
| 4.2.1 表面压电理论 |
| 4.2.2 压电半平面基体的基本方程 |
| 4.3 表面依赖的边界条件和无摩擦接触问题的积分方程 |
| 4.3.1 基于表面压电理论的边界条件 |
| 4.3.2 基于表面压电理论无摩擦接触问题的积分方程 |
| 4.4 两种典型刚性压头 |
| 4.4.1 刚性平压头 |
| 4.4.2 刚性圆柱压头 |
| 4.5 三种特殊情况下积分方程的求解 |
| 4.5.1 只考虑残余表面应力的影响 |
| 4.5.2 残余表面应力为零且三个表面材料常数不为零的情况 |
| 4.5.3 当残余表面应力不为零时分别考虑三个表面材料常数的影响 |
| 4.6 数值结果和讨论 |
| 4.6.1 残余表面应力的影响 |
| 4.6.2 表面材料常数的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 4.8 本章附录 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 附录D |
| 附录E |
| 附录F |
| 5 压电材料表面依赖的轴对称无摩擦接触 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 轴对称接触问题的描述 |
| 5.2.1 压电半空间基体的基本方程 |
| 5.3 表面依赖的边界条件和轴对称接触问题的积分方程 |
| 5.3.1 基于表面压电理论的边界条件 |
| 5.3.2 基于表面压电理论的轴对称接触问题的积分方程 |
| 5.4 两种典型刚性轴对称压头 |
| 5.4.1 刚性平底圆柱压头 |
| 5.4.2 刚性球压头 |
| 5.5 径向应力的求解 |
| 5.6 两种特殊情况下积分方程的求解 |
| 5.6.1 只考虑残余表面应力的影响 |
| 5.6.2 当残余表面应力不为零时分别考虑三个表面材料常数的影响 |
| 5.7 数值结果和讨论 |
| 5.7.1 残余表面应力的影响 |
| 5.7.2 表面材料常数的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 5.9 本章附录 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 附录D |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 进一步的工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、GENERAL EXPRESSIONS OF CONSTITUTIVE EQUATIONS FOR ISOTROPIC ELASTIC DAMAGED MATERIALS（论文参考文献）
- [1]考虑温成形历史的AA5754铝合金构件静力学性能研究[D]. 王鹏跃. 吉林大学, 2021(01)
- [2]高温下砂质泥岩物理力学特性的各向异性演化规律及其应用[D]. 曹孟涛. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]二维C/SiC复合材料弹性性能预测及失效研究[D]. 刘坤. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]超细晶铝合金面面接触微动疲劳的双尺度模拟[D]. 杨嘉斌. 广西大学, 2021(12)
- [5]隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法[D]. 高成路. 山东大学, 2021(11)
- [6]川南龙马溪组页岩力学特性及水力压裂机理研究[D]. 殷鹏飞. 中国矿业大学, 2020
- [7]深部巷道围岩粘塑性及大变形分析[D]. 王晓飞. 中国矿业大学, 2020
- [8]高应力条件下坚硬脆性岩石断裂特性研究[D]. 张金浩. 重庆交通大学, 2020(01)
- [9]介质特异性粘附力学研究[D]. 张自斌. 兰州大学, 2020(04)
- [10]均匀材料尺度依赖和表面依赖的接触力学分析[D]. 宋红霞. 北京交通大学, 2020