| 【中文题名】 | 岩土材料应变局部化数值模拟研究 |
| 【英文题名】 | A Study on Numerical Simulation of Geomaterials Strain Localization |
| 【学科专业】 | 岩土工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-3-27 |
| 【中关键词】 | 岩土材料,应变局部化,剪切带,FLAC~（3D）,数值模拟, |
| 【英关键词】 | geomaterial,strain localization,shear band,FLAC~（3D）,numerical simulation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑材料>非金属材料>砂、石、土、渣材料> |
| 【论文摘要】 | 应变局部化是一种很普遍的现象,它一般与固体介质特别是岩土材料中的塑性流动和破损有关。在室内试验中,可以清楚地观察到岩土试样在失稳过程中常常伴随着宏观剪切带的产生。现场路堤和地基的滑动破坏以及山体运动的褶皱、断层等,均可视作局部化剪切带形成的现象。从前人研究成果中可以看出,岩土材料应变局部化的数值模拟方法很多,每种方法都有自己的特点。本论文也从岩土材料应变局部化的数值模拟方面入手,对岩土材料的应变局部化及其影响因素进行全面的研究。根据上述内容,本文的主要工作及成果如下:
第一,本文从物理试验、理论分析、数值模拟三个方面回顾了国内外关于岩土材料应变局部化的研究现状。在应变局部化数值计算方面,由于岩土体变形计算问题遇到的剪切带的形成,难以离散化,致使数值计算手段的发展曾经一时跟不上这种非连续变形计算的需要。人们必须在计算技术和本构关系上进行必要的处理,才能够对应变局部化剪切带进行模拟,这样就造成了应变局部化数值模拟的困难和不便。本文运用FLAC软件采用常用的本构模型实现了对应变局部化剪切带的数值模拟。
第二,在岩土材料应变局部化数值计算过程中,作者采用了修正剑桥模型和应变软化摩尔-库仑模... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-6 |
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ABSTRACT |
6-11 |
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1 绪论 |
11-20 |
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1．1 前言 |
11 |
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1．2 研究现状 |
11-18 |
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1．2．1 物理实验 |
11-13 |
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1．2．2 理论分析 |
13-15 |
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1．2．3 数值模拟 |
15-18 |
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1．3 论文基本工作 |
18-20 |
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2 岩土材料本构关系 |
20-28 |
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2．1 增量形式的弹塑性一般本构方程 |
20-22 |
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2．2 土体修正剑桥模型 |
22-25 |
|
2．2．1 引言 |
22-23 |
|
2．2．2 模型描述 |
23-25 |
|
2．3 岩石应变软化模型 |
25-28 |
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2．3．1 引言 |
25 |
|
2．3．2 模型描述 |
25-28 |
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3 FLAC特点与原理 |
28-32 |
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3．1 FLAC特点 |
28 |
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3．2 FLAC基本算法 |
28-31 |
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3．3 ANSYS+CIVILFEM前处理 |
31 |
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3．4 TECPLOT后处理 |
31-32 |
|
4 平面应变条件下土体应变局部化剪切带数值模拟 |
32-56 |
|
4．1 固结状态对土体应变局部化剪切带影响分析 |
32-37 |
|
4．1．1 模型及参数 |
33 |
|
4．1．2 模拟结果分析 |
33-37 |
|
4．1．3 小结 |
37 |
|
4．2 端部约束及尺寸效应对土体应变局部化剪切带影响分析 |
37-42 |
|
4．2．1 模型及参数 |
37-38 |
|
4．2．2 模拟结果分析 |
38-42 |
|
4．2．3 小结 |
42 |
|
4．3 单元网格对土体应变局部化剪切带影响分析 |
42-44 |
|
4．3．1 模型及参数 |
43 |
|
4．3．2 模拟结果分析 |
43-44 |
|
4．3．3 小结 |
44 |
|
4．4 加载模式对土体应变局部化剪切带影响分析 |
44-48 |
|
4．4．1 模拟方案 |
45-46 |
|
4．4．2 模拟结果分析 |
46-47 |
|
4．4．3 小结 |
47-48 |
|
4．5 内外缺陷对土体应变局部化剪切带影响分析 |
48-51 |
|
4．5．1 模拟方案 |
48-49 |
|
4．5．2 模拟结果分析 |
49-51 |
|
4．5．3 小结 |
51 |
|
4．6 模型厚度对土体应变局部化剪切带影响分析 |
51-53 |
|
4．6．1 模型及参数 |
51-52 |
|
4．6．2 模拟结果分析 |
52 |
|
4．6．3 小结 |
52-53 |
|
4．7 应变局部化剪切带的厚度和倾角分析 |
53-56 |
|
4．7．1 确定剪切带倾角的经典方法 |
53 |
|
4．7．2 剪切带倾角的计算 |
53-55 |
|
4．7．3 计算倾角与模拟倾角比较 |
55 |
|
4．7．4 小结 |
55-56 |
|
5 平面应变条件下岩石试件应变局部化剪切带数值模拟 |
56-64 |
|
5．1 单元网格对岩石试件应变局部化剪切带影响分析 |
56-60 |
|
5．1．1 模型及参数 |
56-57 |
|
5．1．2 模拟结果分析 |
57-60 |
|
5．1．3 小结 |
60 |
|
5．2 加载应变率对岩石试件应变局部化剪切带影响分析 |
60-64 |
|
5．2．1 模拟方案 |
60 |
|
5．2．2 模拟结果分析 |
60-63 |
|
5．2．3 小结 |
63-64 |
|
6 单轴压缩条件下岩石试件应变局部化剪切带数值模拟 |
64-73 |
|
6．1 端部效应对岩石试件应变局部化剪切带影响分析 |
64-68 |
|
6．1．1 模拟方案 |
64-65 |
|
6．1．2 模拟结果分析 |
65-67 |
|
6．1．3 小结 |
67-68 |
|
6．2 尺寸效应对岩石试件应变局部化剪切带影响分析 |
68-73 |
|
6．2．1 模拟方案 |
68 |
|
6．2．2 模拟结果分析 |
68-72 |
|
6．2．3 小结 |
72-73 |
|
7 常规三轴压缩条件下岩石试件应变局部化剪切带数值模拟 |
73-77 |
|
7．1 模拟方案 |
73 |
|
7．2 模拟结果分析 |
73-76 |
|
7．3 小结 |
76-77 |
|
8 结论与展望 |
77-81 |
|
8．1 结论 |
77-79 |
|
8．2 展望 |
79-81 |
|
参考文献 |
81-85 |
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致谢 |
85-86 |
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发表论文 |
86 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.124404 |
