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第卷第期湖北学院学报年月
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一一
损伤本构模型研究方法新进展
土余木天程庆系. 李东南兆大霞学丁;、
摘要概要地介绍了国内外近年来有关混凝土、岩石娄材料损伤本构关系研究的情况,侧重于
,宏观唯象方祛的成熟发展,
以及细观与宏观相结台的损伤研究方法
关键词损伤本构模型,混凝土,岩石细观
一一一’———√一————~
引言
年,在研究金属的蠕变破坏时,为反映材料内部的损伤,第一次提出了“连
续性因子”和“有效应力”,又引入了“损伤因子”的概念,他们为损伤力
, 在美国召开“用连续介质力学方法
对损伤和寿命预测”研讨会,讨论了用连续介质力学描述金属、聚合物、混凝土和岩石等材料的
损伤过程年月,欧洲力学协会在法国卡尚召开第一次命名为“损伤力学”
、如何测
量和怎样运用损伤概念等问题,属启蒙时期最近十几年来,损伤力学的研究得到了迅猛的发
展建立各种材料在不同工况下的损伤模型一直是损伤力学研究的主要内容最早的有关混
凝土等脆性材料损伤本构关系的研究有文献~ ,
损伤假定是各向同性的,损伤变量的定义和建立损伤材料本构关系的方法主要是套用金属材
料损伤力学的研究方法即由文献~ 的作者等人发展起来的损伤变量和有效应力概念、
应变等价原理等金属损伤的研究体系在材料的本构关系方面也作了很大的简化,只考虑材
料的弹性,不考虑非弹性的力学性质,如塑性、粘塑性等因而初期的研究把混凝土的损伤往
往处理为脆弹性损伤,
发生在应力应变曲线的下降段
的各向异性弹性损伤理论虽然突破了金属损伤研究的体系,但也只是对有效应
力概念和应变等价原理作了修正,,损伤演变方程的建立还依
赖于耗散势的选取,而势函数的选取目前尚无严格的理论可循
回顾近几年来混凝土岩石类材料的损伤本构模型的研究,我们发现,较之早期的工作,近
收稿日期—
余天庆男年生教授武双水利电力大学兼职教授、博士导师武汉湖北工学院土术工程
系
国家自然科学基金资助项目项目编号
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湖北学院学报年第期
年来损伤本构模型的研究方法有了很大的发展,归纳起来,主要表现在:损伤变量的定义的
.
不断扩充;宏观唯象方法更加趋于成熟细观与宏观相结合的研究方法得以发展
损伤变量定义的新扩充
建立损伤本构模型的首要闻题就是要确定材料损伤的属性,也就是要根据材料在所考虑
,损伤变量的定义不断有新的扩充,主要表现在
以下两个方面.
. 根据材料内部缺陷的特征定义损伤变量
在岩石类材料的损伤研究中,一个显著的特点就是损伤变量的定义,不再是简单地套用
的原始定义,
烈的物理背景,例如等人在文献中提出的损伤张量,用于描述岩石的损伤,就
是在充分考虑了岩石中裂纹和缺陷特征的基础上,对文献的关于金属损伤张量加以修正后