弹塑性力学在工程上的应用综述 弹性力学和塑性力学是现代固体力学的分支、是固体力学的两个重要部分,固体力学是研究固体材料及其构成的物体结构在外部干扰(载荷、温度交化等)下的力学响应的科学,按其研究对象区分为不同的学科分支。弹性力学和塑性力学的任务,一般就是在实验所建立的关于材料变形的力学基础上,用严谨的数学方法来研究各种形状的变形固体在外荷载作用下的应力、应变和位移。 弹性力学又称弹性理论,是固体力学最基本也是最主要的内容,从宏观现象规律的角度,利用连续数学的工具研究任意形状的弹性物体受力后的变形、各点的位移、内部的应变与应力的一门科学,它的研究对象是“完全弹性体”。 塑性力学又称塑性理论,是研究物体塑性的形成及其应力和变形规律的一门科学,它是继弹性力学之后,对变形体承载能力认识的发展深化。 弹塑性理论研究的对象是弹性体,指的是一种物体在每一种给定的温度下,存在着应力和应变的单值关系,与时间无关。通常这一关系是线性的,当外力取消后,应变随即消失,物体能够恢复原来的状态,同时物体内的应力也完全消失。 弹塑性理论在工程上有着广泛的应用,经常结合有限 元 软 件 分析 结构及杆 件产 生 的内力、位移、变形等条 件 判 断 结构是否 满 足 安 全性、耐 久 性等其他 方面 的要求 。 一、弹塑性力学在材料上的应用 1.1 三 轴 围 压 下砂 浆 弹塑性损 伤 变形的研究 水 泥 砂 浆 可 以 视 为无粗 骨 料的混 凝 土 ,在工程上有着广泛的应用,其力学性能的研究也得 到 广泛的关注 。 砂 浆 材料作为一种类 岩 石 材料,其三 轴 围 压 作用下的力学行 为作为表 征 其材料性质 的一个重要方面 。大 量 的实验结果 表 明 ,应力状态对脆 性材料的力学性能有着重要影 响。一般情 况 下,对于许 多 脆 性材料,在单轴 加 载或 低 围 压 下,表 现出 明 显 的脆 性特 性; 而 随着围 压 的增 大 ,试 件 的强 度和韧 性都 有着显 著 地 提 高 。然 而 ,据 目 前 的研究现状而 言 ,对于砂 浆 材料三 轴 压 缩 状态下的力学响应的研究成果 较 少 ,在模 拟 方面 大 多 数是基于唯 象模 型 ,缺 乏 结构的信 息 ,模 型 结构没 有材料内部的结构变化相 联 系。因 此 ,利用基于微 观物理机 制 的本构模 型 研究三 轴压 缩 状态下...