混凝土混合硬化黏塑性损伤统本构模型

›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (11): 2961-2966.

混凝土混合硬化黏塑性损伤统本构模型

刘长春^1，2，吕和祥¹，关萍³

1. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，大连 116024；2. 沈阳发动机设计研究所，沈阳 110015； 3. 大连大学，大连 116622

收稿日期:2007-01-30 出版日期:2008-11-10 发布日期:2013-08-07
作者简介:刘长春，女，1976年生，博士，主要从事黏塑性统一本构模型的研究。
基金资助:
国家自然科学基金重大计划项目（No.90410012）。

A mix hardening unified viscoplastic damage constitutive model for concrete

LIU Chang-chun^{1, 2}, LÜ He-xiang¹, GUAN Ping³

1. State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 2. Shenyang Aeroengine Research Institute, Shenyang 110015, China; 3. Dalian University, Dalian 116622, China

Received:2007-01-30 Online:2008-11-10 Published:2013-08-07

摘要/Abstract

摘要： 传统的黏塑性统一本构模型只能用于金属类材料的本构分析，而不适用于混凝土的本构分析。基于此，以不可逆热力学理论为基础，选定了涉及混合硬化参量的Helmholtz自由能函数，推导出混凝土的黏塑性损伤耦合本构模型。通过对混凝土硬化模型的分析，构造了含运动硬化和等向硬化内变量的非相关流动势函数，又推导出流动方程以及内变量演化方程。所建模型对混凝土试验曲线的数值模拟显示，其能够正确描述混凝土的率相关性、非弹性体积膨胀特性、加载过程的软硬化特性以及由断裂和损伤引起的应力软化现象。

关键词: 混凝土, 不可逆热力学, 等向硬化, 运动硬化

Abstract: The tyaditional unified viscoplasticity constitutive model is only applied for the constitutive analysis of metallic materials. A coupled viscoplasticity damage constitutive model for concrete is developed within the framework of irreversible thermodynamics; and an expression for the Helmholtz free energy function involving the state variables of mix hardening is given. The hardening model of concrete is analyzed; and the flow equation and the evolution equations of the state variables are derived from a non-associated flow potential function including the state variables of kinematic hardening and isotropic hardening. The results of numerical simulation show that the represented model can reproduce the strain-rate sensitive characteristic, inelastic volume dilatancy, softenting-hardening under loading; and strain-softening induced by damages and fractures.

Key words: concrete, irreversible thermodynamics, isotropic hardening, kinematic hardening

中图分类号:

TU 452

刘长春，吕和祥，关萍 . 混凝土混合硬化黏塑性损伤统本构模型[J]. , 2008, 29(11): 2961-2966.

LIU Chang-chun , Lü He-xiang , GUAN Ping . A mix hardening unified viscoplastic damage constitutive model for concrete[J]. , 2008, 29(11): 2961-2966.

参考文献

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