冻土冲击动态力学行为及其本构关系

目录第1章　绪论　11.1　冻土研究概述　11.2　冻土静态力学行为研究　31.3　冻土动态力学行为研究　51.4　冻土在高应变率加载下的数值模拟研究　7第2章　冻土单轴冲击动态力学试验研究　82.1　SHPB试验技术　82.1.1　SHPB试验系统　82.1.2　SHPB试验原理　102.2　冻土试样制作　112.3　冻土单轴冲击试验结果及其讨论　132.3.1　冻土应变率效应　182.3.2　冻土温度效应　192.4　本章小结　22第3章　冻土单轴冲击动态本构模型　233.1　冻土黏弹性损伤本构模型　233.1.1　冻土黏弹性损伤本构模型的引入　233.1.2　冻土黏弹性损伤本构模型的结果讨论　253.2　冻土Johnson-Cook模型　283.2.1　冻土Johnson-Cook模型的引入　283.2.2　冻土Johnson-Cook模型的结果及讨论　293.3　本章小结　32第4章　不同粒径下冻土的冲击动态力学试验研究　334.1　试验过程　334.2　试验结果及讨论　354.2.1　冻土应变率效应　364.2.2　冻土温度效应　394.2.3　冻土粒径效应　434.3　本章小结　47第5章　基于冰体颗粒增强的冻土动态细观本构模型　485.1　动态细观本构模型　485.1.1　本构模型的描述　485.1.2　模型的参数确定　515.1.3　本构模型的验证　535.2　基于塑性和损伤耦合的冻土动态本构模型　555.2.1　本构模型的描述　555.2.2　损伤引入　575.2.3　本构模型的验证　615.3　本章小结　63第6章　不同含水率下冻土的冲击动态试验研究　646.1　试验结果及其讨论　646.1.1　冻土应变率效应　646.1.2　冻土温度效应　676.1.3　初始含水率的影响　696.1.4　冻结特征的影响　726.2　冻土冲击动态应力-应变曲线中的应变汇聚现象分析　736.2.1　冻土冲击动态试验中的应变汇聚现象　736.2.2　温度、初始含水率和应变率对应变汇聚现象的影响　746.2.3　试验设备性能对应变汇聚现象的影响　756.3　本章小结　76第7章　均匀冻土的冲击动态本构模型　787.1　充分冻结均匀冻土中冻结温度与初始含水率的关系　787.2　理想状态下的未冻水含量　817.3　未充分冻结均匀冻土的本构模型　817.4　冲击动态荷载作用下温度损伤的影响　857.4.1　冲击动态力学理论框架下的温度损伤关系　857.4.2　考虑瞬态温升影响的未冻水含量变化　887.4.3　瞬态温升和应变率关系的计算实例及分析　907.4.4　温度损伤对等效模量的影响　927.5　未充分冻结均匀冻土的动态本构模型　937.5.1　冻土的冲击动态本构关系　937.5.2　冻土的塑性损伤　947.5.3　计算实例及分析　947.5.4　塑性-脆性转化对应力-应变曲线的影响　967.6　本章小结　97第8章　未充分冻结冻土的冲击动态力学性能和冻结特征分析　988.1　冻结时间与冻结锋面的研究　988.1.1　冻结锋面发展情况的理论推导　988.1.2　冻结锋面发展情况的计算实例及分析　1008.2　未充分冻结冻土中连续温度场及冰体颗粒分布　1018.2.1　冻土中由极限温差函数关系控制的温度场　1018.2.2　极限温差随冷端温度变化规律的计算实例及分析　1038.2.3　极限温差控制的温度场影响下冰体颗粒的分布　1058.2.4　单面冻结冻土中冰体颗粒分布的计算实例及分析　1058.3　未充分冻结冻土的冲击动态力学性能　1078.3.1　冲击荷载作用下的温度损伤影响　1078.3.2　不同冻结特征的模型差异　1078.3.3　冻结特征对本构关系影响的计算实例及分析　1088.3.4　冻土冲击动态力学性能的计算实例及分析　1108.4　本章小结　111第9章　冻土单轴冲击动态试验数值模拟　1139.1　SHPB数值模拟方法　1139.1.1　LS-DYNA有限元软件简介　1139.1.2　LS-DYNA程序求解步骤　1139.1.3　显式时间积分法　1149.1.4　动态接触算法　1159.2　冻土单轴冲击加载试验　1159.3　HJC材料模型　1189.4　动态单轴冲击加载试验数值模拟的建立　1199.4.1　有限元模型的建立　1199.4.2　材料参数的选取　1209.5　数值模拟的结果及分析　1239.5.1　重构应力-应变曲线　1239.5.2　均匀性分析　1269.5.3　冻土内部受力情况研究　1279.5.4　冻土冲击破坏模式　1289.6　本章小结　132第10章　冻土围压冲击动态试验数值模拟　13310.1　冻土被动围压冲击加载试验　13310.1.1　应变率效应研究　13510.1.2　温度效应研究　13610.1.3　与单轴冲击试验对比　13810.2　冻土被动围压冲击加载试验数值模拟　13910.2.1　有限元模型的建立　13910.2.2　材料参数的选取　14010.3　数值模拟结果及分析　14410.3.1　重构应力-应变曲线　14410.3.2　与单轴冲击试验对比　14610.3.3　围压套筒分析　14710.3.4　主动围压对冻土冲击加载试验的影响　14810.4　本章小结　151参考文献　152