文档介绍：结构钢大变形损伤本构关系研究摘要指导教师:教授副教授的依据。常温或较高温度下,结构钢在塑性大变形中常出现弹塑性损伤,目前国内针西安建筑科技大学硕士论文业:硕士生:结构工程郝际平刘新东所谓本构关系是指描述变形体的应力与应变或应力率与应变率之间的关系,为泛指变形体变形的物理方程,也是描述变形体特性的方程。本构关系是力学与工程问题之间一个非常重要的结合点,也是考虑材料损伤时的切入点。采用材料恰当的本构关系是建立各类工程问题力学模型的基础。损伤是指在外荷载和环境的作用下,由于细观结构的缺陷缥⒘盐啤⑽⒖锥吹引起的材料或结构的劣化过程。从宏观上看,损伤可认为是材料内部微细结构状态的一种不可逆的、耗能的演变过程。因此在客观描述材料本构关系时,不可忽略损伤对材料的劣化影响。结构用钢材是一种各向同性材料,且具有优良的延性。在小变形的情况下,结构钢本构理论发展已比较成熟⋯,常采用的本构模型有:理想弹塑性模型和强化模型等;然而在大变形的情况下,变形规律不再符合小变形时的假设,不可忽略构型的变化括刚性转动和变形R恍┳髡呶A说玫酱蟊湫吻榭鱿碌牡苄员竟构叵担2捎靡恢简单的方法,即在本构方程中,用变形率的弹性部分L娲杂Ρ浔浠。,用应力的导数替代应力变化率方,从而把小变形弹塑性本构方程做形式卜的推广。在考虑损伤的时候,也是在小变形假设基础上,由能量等效原理得到损伤材料的应交余能,利用正交法则得到损伤本构模型后再作形式上的推广得到大变形的情况。这是一种简单的方法,遵守了本构理论的客观性原理,不足之处是缺乏理论上对这种情况多采用上述方法构建的损伤本构模型进行损伤弹塑性分析。一些研究人员曾利用热力学第二定律和正交法则构建了小变形弹塑性各向异性损伤本构模型,在有限变形大应变情况下,本构方程中采用应力的应力增量,再由应力增量与应力增量的转换关系,将其变换成参数描述下的大变形弹塑性各向异性损伤本构关系”。。本文针对钢结构中经常出现的塑性大变形情况,直接由—口蟊湫蔚苄奉构模型入手,将应力场、应变场与损伤场耦合求解,在即时构型中构建用于弹塑性分析的结构钢大变形考虑各向异性弹塑性损伤本构模型。文中利用公式分别将参考构型中描述下的第二类狵应力张量虶应变张量凶专王云
西安建筑科技大学硕士论文转换,即转换为即时构型中枋龅腃αφ帕慷⒑虯应变张量占,由此完成参考构型和即时构型中的大变形弹塑性本构模型的转换。本文采用塑性耦合损伤的方法来考虑损伤的劣化影响,主要是在构建耗散势函数校笨悸橇怂苄耗散势∥。及损伤耗散势虬,并将二者线性耦合。其中,本文取塑性耗散势虬为参考构型中的混合强化屈服条件,利用张量的协变运算将其转化为即时构型中屈服条件。此外本文采用二阶损伤张量,在应变等价原理中推导各向同性材料的各向异性损伤的损伤能量释放率,从而根据半经验半理论公式得到损伤耗散势。关键词:结构钢:大变形;各向异性损伤:本构方程
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爿。琺六西安建筑科技大学硕士论文攘ρВ鹕虬泊松比混合强化参数变形梯度张量热力学温度加载参数梢允鞘奔洌绝对温度熵材料密度单位质量熵损伤变量损伤变量张量初始损伤损伤断裂临界值损伤对偶力张量除损伤外的其它内变量,内变量的率屈服面半径或者其它量8鍪单位时间内单位质量的热供给单位时间内沿热流方向通过单位面积的热量单位质量所含内能焓杂赡埽攘ρ杂赡损伤耗散势除损伤以夕渌纳⑹塑性耗散势醋数热力学余势热力学耗散余势热力学耗散势≯函秽∞国,∥脚妒
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导师签名部质趾鹨患日期:泖甀/声明关于论文使用授权的说明论文作者签名:飞本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相