巖土體應變局部化的Cosserat連續(xù)體理論與數(shù)值分析
定 價:80 元
- 作者:唐洪祥,李錫夔 著
- 出版時間:2018/10/1
- ISBN:9787030573278
- 出 版 社:科學出版社
- 中圖法分類:TU4
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
《巖土體應變局部化的Cosserat連續(xù)體理論與數(shù)值分析》提出利用引入了正則化機制的Cosserat連續(xù)體理論來進行分析。對單相固體介質(zhì)和飽和兩相多孔介質(zhì),發(fā)展了二維、三維Cosserat連續(xù)體模型,從高階有限元方法到低階高精度有限元數(shù)值方法等方面進行了系統(tǒng)深入的分析研究,并進行了典型巖土工程問題的具體模擬應用,表明所發(fā)展的Cosserat連續(xù)體模型具有保持應變局部化邊值問題適定性、再現(xiàn)應變局部化問題特征、模擬巖土體完整的破壞過程的能力。
《巖土體應變局部化的Cosserat連續(xù)體理論與數(shù)值分析》可供土建、水利、交通等部門從事巖土工程領域研究的科研人員參考,也可供從事計算固體力學專業(yè)和工程中力學問題數(shù)值模擬工作的科技人員參考。
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第1章 緒論
1.1 巖土體應變局部化研究的重要性、主要方法及存在問題
1.1.1 巖土體應變局部化研究的重要性
1.1.2 巖土體應變局部化研究的主要方法
1.1.3 巖土體應變局部化數(shù)值研究存在的問題
1.2 Cosserat連續(xù)體理論分析的必要性
1.3 Cosscrat連續(xù)體理論的發(fā)展過程與現(xiàn)狀及應用
1.3.1 Cosserat連續(xù)體理論的發(fā)展過程
1.3.2 Cosserat理論在應變局部化問題中的發(fā)展與應用
1.4 結語
第2章 彈性Cosserat連續(xù)體基本理論及其應用
2.1 三維彈性Cosserat連續(xù)體模型
2.1.1 Cosserat連續(xù)體的運動學描述
2.1.2 Cosserat連續(xù)體的基本動力學方程
2.1.3 三維Cosserat材料的力學性質(zhì)
2.2 三維Cosserat連續(xù)體模型的有限元格式
2.2.1 平衡方程
2.2.2 幾何方程
2.2.3 物理方程
2.2.4 有限元格式推導
2.3 二維彈性Cosserat連續(xù)體模型
2.4 三維Cosscrat連續(xù)體彈性模型的有限元應用
2.4.1 微結構尺寸相關效應的數(shù)值模擬
2.4.2 彈性Cosserat理論在非均勻介質(zhì)中的應用
2.5 結語
第3章 彈塑性Cosserat連續(xù)體模型
3.1 二維壓力相關彈塑性Cosscrat連續(xù)體模型
3.1.1 壓力相關彈塑性Cosscrat連續(xù)體模型
3.1.2 率本構方程積分的返回映射算法
3.1.3 一致性彈塑性切線模量矩陣的閉合型
3.2 基于Cosserat連續(xù)體的CAP彈塑性模型
3.2.1 基于Cosserat連續(xù)體的非光滑多重屈服面彈塑性模型
3.2.2 率本構方程積分的返回映射算法
3.2.3 一致性彈塑性切線模量矩陣的閉合型
3.3 二維彈塑性cosserat連續(xù)體模型分析驗證
3.3.1 驗證壓力相關彈塑性Cosserat連續(xù)體模型
3.3.2 驗證CAP彈塑性模型
3.4 三維彈塑性Cosserat連續(xù)體模型
3.4.1 屈服函數(shù)、流動法則及硬化規(guī)律
3.4.2 率本構方程積分的返回映射算法
3.4.3 一致性彈塑性切線模量矩陣的閉合型
3.5 三維彈塑性問題分析
3.6 結語
第4章 彈塑性Cosserat連續(xù)體模型中參數(shù)的影響分析
4.1 Cosserat連續(xù)體二維彈性控制微分方程在極端情況下的演化
4.2 各參數(shù)取值對剪切帶寬度及數(shù)值結果的影響
4.2.1 Cosserat剪切模量Gc的影響
4.2.2 軟化模量hp的影響
4.2.3 內(nèi)部長度參數(shù)lc的影響
4.3 結語
第5章 軸對稱Cosserat連續(xù)體
5.1 軸對稱Cosserat理論
5.1.1 軸對稱Cosserat連續(xù)體基本方程
5.1.2 Cosserat軸對稱單元
5.2 數(shù)值模擬驗證
5.2.1 單軸壓縮試驗數(shù)值模擬
5.2.2 地基承載力問題分析
5.3 結語
第6章 Cosserat連續(xù)體單元分析
6.1 高階Cosserat連續(xù)體單元
6.1.1 單元性能要求
6.1.2 Cosserat連續(xù)體理論中單元形態(tài)與插值函數(shù)的選擇
6.2 基于廣義變分的低階Cosserat單元
6.2.1 Hu-Washizu變分原理
6.2.2 基于Hu-Washizu變分原理的Cosscrat連續(xù)體第一類單元
6.2.3 基于Hu-Washizu變分原理的Cosscrat連續(xù)體第二類單元
6.3 數(shù)值應用
6.3.1 一般條件下孔口應力集中問題的有限元分析
6.3.2 不可壓縮狀態(tài)下孔口應力集中問題的有限元分析
6.4 結語
第7章 飽和多孔介質(zhì)的Cosserat連續(xù)體模型
7.1 Biot-Cosscrat連續(xù)體
7.2 經(jīng)典連續(xù)體動力問題的應變軟化問題
7.3 彈性Cosserat連續(xù)體平面問題的動力控制方程
7.3.1 彈性Cosscrat連續(xù)體平面問題的動力控制方程
7.3.2 動力方程中單位體積轉(zhuǎn)動慣量鵲耐頻?
7.3.3 彈性Cossemt連續(xù)體平面問題動力控制方程的矩陣形式
7.4 動力應變局部化數(shù)值模擬
7.4.1 單相固體動力應變局部化模擬
7.4.2 飽和多孔介質(zhì)中動力滲流耦合分析的Biot-Cosscrat連續(xù)體模型
7.4.3 飽和多孔介質(zhì)中動力滲流耦合分析的Biot-Cosscrat連續(xù)體模型的有限元公式
7.5 數(shù)值應用
7.6 結語
第8章 Cosserat連續(xù)體模型在巖土工程中的應用研究
8.1 地基承載力問題
8.1.1 地基極限承載力的理論解與常規(guī)有限元模擬
8.1.2 地基的極限承載力與應變局部化過程的Cosserat連續(xù)體有限元模擬
8.2 含軟弱夾層的邊坡穩(wěn)定分析
8.2.1 數(shù)值模型與方法
8.2.2 結果分析與討論
8.3 擋土墻問題數(shù)值分析
8.3.1 二維擋土墻分析
8.3.2 三維擋土墻分析
8.4 基坑開挖分析
8.4.1 二維基坑開挖分析
8.4.2 三維基坑開挖分析
8.5 Senise滑坡分析
8.5.1 滑坡情況簡介
8.5.2 應變軟化土體邊坡的滑動破壞分析
8.6 Carsington壩分析
8.6.1 Cosserat連續(xù)體數(shù)值模擬的材料參數(shù)及數(shù)值模型
8.6.2 基于Hu-Washizu變分原理的Cosserat連續(xù)體第二類單元模擬
8.6.3 基于Hu-Washizu變分原理的經(jīng)典連續(xù)體單元模擬
8.6.4 Carsington壩滑坡機制分析
8.7 結語
參考文獻