基于能量的弹塑性损伤实用本构模型

• 作者: 吕西林 李云贵 齐虎
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: 弹性Helmholtz自由能 混凝土 本构模型 损伤力学 损伤能量释放率
• 年，卷（期）: 2013,（5）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科
• 页码范围: 172-180
• 页数: 9页
• 分类号: TU313
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.01.0034

摘要

建立一个实用的弹塑性损伤本构模型.在有效应力空间采用经验公式计算塑性变形,能将模型塑性部分与损伤部分解耦,降低模型的数值处理复杂性,同时大大简化模型塑性应变的计算.结合不可逆热力学理论,基于损伤能量释放率建立损伤准则,损伤能量释放率由修正后的弹性Helmholtz自由能导出,模型中将弹性Helmholtz自由能分解为应力球量部分和应力偏量部分,将其应力球量部分产生的损伤取为零,同时根据应力状态引入折减系数对其应力偏量部分进行修正,使得模型能较为准确的模拟混凝土材料在双轴加载下的本构行为.将应力张量谱分解为正、负两部分以分别定义材料受拉、受压损伤演化,并采用受拉损伤变量、受压损伤变量分别模拟混凝土材料在拉、压加载下的本构特性.引入一个加权损伤变量使得模型能较准确的反映混凝土材料的“拉-压软化效应”.最后该文给出初步试验验证,证明了该文模型的有效性.