基于能量等效原理的应变局部化分析:Ⅱ.有限元解法

发布时间：2017-12-23 05:39

  本文关键词：基于能量等效原理的应变局部化分析:Ⅱ.有限元解法　出处：《力学学报》2017年04期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：以非局部塑性理论为基础,应用状态空间理论,通过局部和非局部两个状态空间的塑性能量耗散率等效原理,提出了一种求解应变局部化问题的新方法,以得到与网格无关的数值解.针对二维问题的屈服函数和流动法则导出了求解非局部内变量的一般方程,并提出了在有限元环境中求解应变局部化问题的应力更新算法.为了验证所提出的方法,对1个一维拉杆和3个二维平面应变加载试件进行了有限元分析.数值结果表明,塑性应变的分布和载荷-位移曲线都随着网格的变小而稳定地收敛,应变局部化区域的尺寸只与材料内尺度有关,而对有限元网格的大小不敏感.对于一维问题,当有限元网格尺寸减小时,数值解收敛于解析解.对于二维剪切带局部化问题,数值解随着网格尺寸的减小而稳定地向唯一解收敛.当网格尺寸减小时,剪切带的宽度和方向基本上没有变化.而且得到的塑性应变分布和网格变形是平滑的.这说明,所提方法可以克服经典连续介质力学模型导致的网格相关性问题,从而获得具有物理意义的客观解.此模型只需要单元之间的位移插值函数具有C~0连续性,因而容易在现有的有限元程序中实现而无需对程序作大的修改.
【作者单位】： 西南交通大学土木工程学院桥梁系;交通隧道工程教育部重点实验室;
【基金】：教育部留学回国人员科研启动基金(201250300) 西南交通大学土木工程学院基础研究创新计划基金资助项目
【分类号】：O344.1
【正文快照】： 引言非局部塑性模型导致数值结果与网格相关的内在原因仍缺乏进一步的研究.岩土材料在接近破坏或断裂之前会出现高度局一般非局部塑性模型由Baz?ant和Lin[24]于1988部化的塑性变形.这一现象不仅出现在脆性材料的年首先提出.它源于Eringen[25]的非局部连续介质力破坏过程中,也

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本文编号：1322660