分数阶导数黏弹性饱和土体一维固结半解析解
[Abstract]:The fractional calculus theory is introduced into the Kelvin-Voigt constitutive model to describe the mechanical behavior of viscoelastic saturated soil. The one-dimensional consolidation equation of saturated soil and the above fractional derivative Kelvin-Voigt constitutive equation are transformed by Laplace transformation, and the analytical solutions of effective stress and settlement in the transform domain are obtained by simultaneous solution. Using Crump method to realize Laplace numerical inversion, the semi-analytical solution of one-dimensional consolidation problem in physical space is obtained, and it is reduced to two classical cases of elasticity and viscoelasticity. The analysis shows that it is identical to the classical analytical solution. It is proved that the analytical solutions of classical elasticity and viscoelasticity can be regarded as special cases of fractional derivative viscoelastic solutions in this paper. Parameter study was carried out, that is to say, the influence of various parameters on consolidation settlement was analyzed. The results show that the final settlement of one-dimensional consolidation of fractional derivative viscoelastic saturated soil is independent of viscosity coefficient and fractional order, but different viscosity coefficient and fractional order have great influence on consolidation time. The results are helpful to understand the consolidation behavior of viscoelastic saturated soil.
【作者单位】: 上海工程技术大学机械工程学院;上海工程技术大学城市轨道交通学院;上海大学土木工程系;
【基金】:上海工程技术大学研究生创新项目(No.15ky0119)~~
【分类号】:TU43
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,本文编号:2218430
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