土和冻土的动态力学性能及本构模型研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 图目录 | 第10-12页 |
| 表目录 | 第12-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 研究目的和意义 | 第13-15页 |
| 1.1.1 土体本构模型研究目的与意义 | 第13-14页 |
| 1.1.2 冻土本构模型研究目的与意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外的研究现状 | 第15-25页 |
| 1.2.1 土体材料研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.1.1 土体材料试验研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.1.2 土体材料理论分析研究现状 | 第16-20页 |
| 1.2.1.3 土体材料数值计算研究现状 | 第20-21页 |
| 1.2.2 冻土材料研究现状 | 第21-25页 |
| 1.2.2.1 冻土材料试验研究现状 | 第21-22页 |
| 1.2.2.2 冻土材料理论分析研究现状 | 第22-24页 |
| 1.2.2.3 冻土材料数值计算研究现状 | 第24-25页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第25-28页 |
| 第2章 粘性土动态力学性能试验 | 第28-52页 |
| 2.1 试验前准备工作 | 第29-31页 |
| 2.1.1 土体密度测定 | 第29-30页 |
| 2.1.2 土体天然含水率测定 | 第30页 |
| 2.1.3 土体颗粒级配分析 | 第30-31页 |
| 2.2 粘性土准静态试验 | 第31-34页 |
| 2.2.1 试样制备 | 第32页 |
| 2.2.2 试验过程 | 第32-33页 |
| 2.2.3 试验结果 | 第33-34页 |
| 2.3 动态冲击压缩试验 | 第34-44页 |
| 2.3.1 SHPB 试验系统发展历史 | 第35-36页 |
| 2.3.2 SHPB 试验系统原理 | 第36-40页 |
| 2.3.3 SHPB 试验设计 | 第40-41页 |
| 2.3.3.1 设计原理 | 第40页 |
| 2.3.3.2 试样尺寸的设计 | 第40-41页 |
| 2.3.3.3 撞击杆长度的设计 | 第41页 |
| 2.3.3.4 入射杆和透射杆长度的设计 | 第41页 |
| 2.3.4 动态试验过程简介 | 第41-44页 |
| 2.3.4.1 试样制备 | 第41-42页 |
| 2.3.4.2 SHPB 试验过程简介 | 第42-44页 |
| 2.4 粘性土 SHPB 试验结果 | 第44-48页 |
| 2.5 SHPB 试验结果分析 | 第48-51页 |
| 2.5.1 破坏形态分析 | 第48页 |
| 2.5.2 应力-应变曲线的分析 | 第48-50页 |
| 2.5.3 与土壤静态试验对比 | 第50-51页 |
| 2.6 小结 | 第51-52页 |
| 第3章 粘性土材料动态本构关系 | 第52-63页 |
| 3.1 粘性土材料准静态本构关系 | 第53-55页 |
| 3.1.1 岩土弹塑性增量理论 | 第53-55页 |
| 3.1.2 屈服函数 | 第55页 |
| 3.2 粘性土材料动态本构关系 | 第55-58页 |
| 3.2.1 屈服函数的修正 | 第55-56页 |
| 3.2.2 动态本构关系确定 | 第56-58页 |
| 3.3 含损伤的粘性土动态本构关系 | 第58-59页 |
| 3.3.1 损伤定义 | 第58-59页 |
| 3.3.2 损伤演化方程 | 第59页 |
| 3.4 土体的有效应力原理 | 第59-62页 |
| 3.4.1 饱和土有效应力原理 | 第60页 |
| 3.4.2 非饱和土的有效应力计算 | 第60-62页 |
| 3.5 小结 | 第62-63页 |
| 第4章 冻土材料动态力学性能试验 | 第63-83页 |
| 4.1 SHPB 动态试验设计 | 第63-65页 |
| 4.1.1 试样尺寸的设计： | 第64页 |
| 4.1.2 撞击杆长度的设计： | 第64页 |
| 4.1.3 入射杆和透射杆长度的设计： | 第64-65页 |
| 4.2 SHPB 动态试验过程简介 | 第65-68页 |
| 4.2.1 试样制备前准备工作 | 第65页 |
| 4.2.2 试样制备 | 第65-66页 |
| 4.2.3 SHPB 试验过程简介 | 第66-68页 |
| 4.3 SHPB 动态试验结果 | 第68-75页 |
| 4.3.1 破坏形态 | 第68-72页 |
| 4.3.2 应力-应变曲线 | 第72-75页 |
| 4.4 SHPB 动态结果分析 | 第75-81页 |
| 4.4.1 破坏形态分析 | 第75-76页 |
| 4.4.2 应力-应变曲线的分析 | 第76-81页 |
| 4.4.2.1 应变率影响 | 第76-78页 |
| 4.4.2.2 温度影响 | 第78-81页 |
| 4.5 小结 | 第81-83页 |
| 第5章 冻土各向同性强化动态本构关系 | 第83-101页 |
| 5.1 轴向加载下冻土弹性常数的细观力学计算方法 | 第84-85页 |
| 5.2 冻土材料准静态本构关系 | 第85-92页 |
| 5.2.1 冻土弹塑性本构关系 | 第85-87页 |
| 5.2.2 各向同性强化法则 | 第87-90页 |
| 5.2.3 屈服函数 | 第90-92页 |
| 5.3 冻土的动态本构关系 | 第92-98页 |
| 5.3.1 屈服函数修正 | 第92页 |
| 5.3.2 动态本构方程确定 | 第92-98页 |
| 5.3.2.1 h 值的计算 | 第93-96页 |
| 5.3.2.2 H *值的计算 | 第96-97页 |
| 5.3.2.3 H_(ij)~*值的计算 | 第97页 |
| 5.3.2.4 H_(kl)~*值的计算 | 第97-98页 |
| 5.4 含损伤的冻土本构关系 | 第98-99页 |
| 5.4.1 损伤定义 | 第98-99页 |
| 5.4.2 损伤演化方程 | 第99页 |
| 5.5 小结 | 第99-101页 |
| 第6章 模型讨论与数值模拟 | 第101-123页 |
| 6.1 粘性土材料本构模型参数确定 | 第101-104页 |
| 6.2 粘性土准静态试验曲线数值拟合 | 第104-106页 |
| 6.3 粘性土 SHPB 试验曲线数值拟合 | 第106-108页 |
| 6.4 冻土材料本构模型参数确定 | 第108-111页 |
| 6.5 冻土 SHPB 试验曲线数值拟合 | 第111-122页 |
| 6.6 小结 | 第122-123页 |
| 第7章 结论与展望 | 第123-126页 |
| 7.1 本文主要工作 | 第123-124页 |
| 7.2 本文的创新点 | 第124-125页 |
| 7.3 今后工作展望 | 第125-126页 |
| 参考文献 | 第126-139页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第139-140页 |
| 致谢 | 第140页 |
