一、弹塑性损伤有限元方法研究（论文文献综述）
秦睿[1]（2020）在《堆石混凝土力学及冻融损伤性能的细观数值仿真试验研究》文中进行了进一步梳理堆石混凝土是一种结合了自密实混凝土和预填堆石技术而发展起来的新型大体积混凝土,具有施工速度快、温控措施简单、经济成本低及绿色环保等诸多优点,未来将具有良好的应用前景。工程实践表明,力学性能和耐久性是影响堆石混凝土广泛应用的两个重要因素,但目前受到试件制作及缩尺效应等试验条件的制约,采用传统物理试验方法进行堆石混凝土力学性能和耐久性能的研究还存在资源消耗大、难以进行真实尺寸试件试验研究等问题与不足。为此,本文首先利用Python自主编制程序,通过ABAQUS软件建立了堆石混凝土的随机骨料模型;然后,运用ABAQUS软件针对堆石混凝土的力学性能进行了数值模拟试验,揭示了堆石率及各相材料参数（堆石、自密实混凝土及界面过渡区）对堆石混凝土抗压强度的影响规律;最后,针对自密实混凝土的冻融损伤特性进行了模拟冻融循环试验,并在此基础上开展了针对堆石混凝土冻融损伤性能的数值仿真试验研究,揭示了堆石混凝土抗压强度和弹性模量在冻融循环过程中的变化规律。研究结果表明:（1）堆石混凝土在不同堆石率下的破坏过程是相似的:从界面过渡区开始出现损伤,损伤沿着堆石表面发展萌生出微裂纹,微裂纹随着荷载的增加逐渐扩展、汇聚,直至贯通试件导致其破坏。（2）堆石对于堆石混凝土内部微裂纹萌生、汇聚和扩展的过程有较大影响,对微裂纹的扩展起到了一定的抑制作用,进而使得堆石率较高的堆石混凝土表现出了较高的抗压强度。（3）自密实混凝土强度等级的提高可有效提高堆石混凝土的抗压强度和弹性模量;堆石弹性模量的增加会显着增大堆石混凝土的弹性模量,但对其抗压强度影响不大;界面过渡区力学性能的提升能有效提高堆石混凝土的抗压强度,但对其弹性模量几乎没有影响。（4）自密实混凝土和堆石混凝土的抗压强度和弹性模量均随着冻融循环次数的增加而呈现出线性降低的规律,且堆石混凝土抗压强度和弹性模量降低的幅度均小于自密实混凝土降低的幅度,说明堆石混凝土表现出了更好的抗冻耐久性。本文运用ABAQUS软件针对堆石混凝土的力学性能及冻融损伤性能分别进行了细观数值仿真试验研究,对堆石混凝土在实际工程中的应用有一定的借鉴意义。
王海龙[2]（2020）在《6061铝合金超精密金刚石切削表面生成机理研究》文中认为6061铝合金（A16061）属于Al-Mg-Si系合金,具有较好的工艺性、塑性、热稳定性,且重量轻、耐腐蚀,广泛应用于光学照明、通信、医疗设备、汽车、军事和航空航天等领域。目前,超精密金刚石切削表面生成影响因素研究主要涉及加工参数、环境条件、工件材料、刀具几何形状和刀具工件振动等因素,其中材料因素影响的相关研究,包括材料弹塑性、材料各向异性、材料的溶胀、结晶相特性等,其研究成果表明材料特性对超精密切削表面生成的影响不可忽略。然而,对于Al6061材料中结晶相对于超精密切削表面质量影响的研究较少,尤其是结晶相金刚石切削过程中相关的物理性能、弹塑性、损伤特性等参数更是无从参考。本文基于Al6061的结晶相特性探索其超精密金刚石切削表面生成机理,研究一种新的材料本构方程参数获取方法,构建考虑Al6061材料中结晶相（AlFeSi相）影响的Al6061超精密金刚石切削有限元模型,分析AlFeSi相对切削力、切削表面划痕生成与切屑生成的影响,并提出Al6061超精密加工优化方法,减少其表面划痕生成量。本文研究成果对深入揭示Al超精密金刚石切削表面生成机理、获得高质量的光学零件具有重要的理论和应用价值。主要研究工作如下:（1）研究Al6061金刚石切削性能和影响超精密切削表面质量的因素,分析该合金中结晶相的存在对其表面生成、切屑形态和切削力的影响,并通过超精密切削实验发现,Al6061材料中结晶相会在切削表面和切屑表面产生大量的白色结晶相、黑色结晶相、划痕、凹坑等,其中切削表面的划痕和凹坑是影响表面质量的主要因素,其来源于白色结晶相。（2）研究Al6061材料中结晶相的生成机理及粒径分布特性,揭示结晶相特性与切削表面质量的关系。分析Al6061材料的温度-相转换特性,获得结晶相转变与时效温度、时效时间、相转变类型的影响规律,建立不同时效条件下Al6061表面结晶相生成规律。研究发现:结晶相主要包括黑色状结晶相（Mg2Si相）和白色状结晶相（长条状结晶相:β-AlFeSi,块状结晶相:α-AlFeSi）;结晶相粒径分布受时效温度和时效时间影响,且Al6061金刚石切削表面粗糙度的变化规律与粒径大于1μm AlFeSi相颗粒的数量呈线性相关。（3）为构建基于AlFeSi相特性的Al6061超精密金刚石切削有限元模型,研究白色结晶相（AlFeSi相）的物理/热物理特性、弹塑性和损伤特性,利用金属材料性能的计算原理获得AlFeSi相的物理及热物理特性,以及不同温度和不同应变率下的应力-应变曲线,计算分析得出AlFeSi相材料的弹塑性本构方程参数和损伤本构方程参数,并结合AlFeSi相的材料划痕实验及有限元计算,验证获得的AlFeSi相的弹塑性本构方程参数A、B、n、C、m和损伤本构方程参数D1～D5的有效性。（4）基于AlFeSi相特性的Al6061超精密金刚石切削有限元模型研究,分析AlFeSi相对切削力、切屑形态、切削表面划痕生成、切屑与刀具摩擦等性能的影响,并与实验结果对比。研究结果表明,与忽略AlFeSi相影响的有限元模型相比,本文建立的有限元模型计算的切削力均值和实验所测量的切削力吻合效果更好;且AlFeSi相会导致切削力峰值增大和切削力的波动幅度增加,使得切削力的不稳定性增加;AlFeSi相和金刚石前刀面的摩擦系数比基体材料（A16061）和金刚石刀具的更高;切屑与金刚石前刀面摩擦系数变化与AlFeSi相（粒径大于1μm）的数量呈线性相关。（5）研究Al6061超精密切削加工的优化方法,为获取精度水平更高的Al6061超精密切削表面。基于AlFeSi相生成机理与剪切变形的影响因素,设计不同时效参数、切削参数、切削环境温度等参数,进行Al6061超精密金刚石切削实验,分析在不同加工参数条件下,AlFeSi相对Al6061表面划痕生成的影响,给出优化的加工参数。
顾万[3]（2020）在《混凝土空心板梁桥铰缝损伤演变规律及评估技术研究》文中进行了进一步梳理预应力混凝土空心板梁桥作为典型的中小跨径桥梁,具有结构简单、装配方便等优势,被广泛应用于高速公路桥梁建设中。但受结构设计、施工工艺、服役环境等因素影响,早期建成的混凝土空心板梁桥已出现不同程度的病害损伤,铰缝作为板梁结构横向传力的关键构件,其性能的劣化会加剧板梁结构的不稳定性,研究铰缝损伤的劣化规律并探索一套科学合理的损伤评估体系,对于维系板梁结构尤其是铰缝的安全性、耐久性具有重大意义。本文对江苏省内部分高速公路混凝土空心板梁桥的病害进行调研,着重梳理了混凝土空心板梁桥典型病害的表现形式及作用机理,认为不同类型病害间具有一定的相互关联性,铰缝作为关键构件直接影响板梁桥的承载能力和横向传力效果。通过铰接板理论计算与实桥静载试验获取的板梁挠度变形进行对比分析,揭示了铰缝混凝土作为传力构件不单是简单的“铰”,更承受复杂的拉压剪多重影响。采用车辆超载、铰缝受损、钢筋锈蚀、支座脱空等劣化因素进行混凝土空心板梁桥多因素耦合劣化规律影响分析,主要考察了铰缝裂缝开展过程、铰缝底部沿纵向方向及截面轮廓应力分布、板梁挠度变形、相邻板梁间错台、开合等指标。认为铰缝的损伤主要是跨中处先产生开裂破坏,随着施加荷载的增大,裂缝逐渐向1/4跨和3/4跨对称延伸,直至形成铰缝贯通及板梁单板受力现象。相较于钢筋锈蚀和支座脱空,车辆超载和铰缝受损对于板梁结构尤其是铰缝性能的劣化影响更大,铰缝相邻两侧支座脱空对于梁端处铰缝受力影响最大。通过对比和分析缩尺梁在承载能力极限状态下时的破坏模式,设计并浇筑了 8米缩尺预应力混凝土空心板梁,分别进行了单梁及梁铰体系静力加载结构试验。从梁体破坏模式、裂缝开展过程、挠度变形、错台、开合、应变等指标进行归纳,总结混凝土空心板梁及铰缝结构在不同损伤阶段的劣化过程。在模拟和分析不同铰缝受损位置及长度下板梁结构横向分布影响线差异的基础上,提出了铰缝协同工作系数来表征铰缝受损等级（完好、轻微损伤、中等损伤、严重损伤、完全失效）,采用铰缝损伤度、错台、开合、挠度比作为检测指标,建立铰缝损伤评估体系并应用于实桥验证。以铰缝混凝土损伤劣化模型为基础,对铰缝不同损伤程度下对应的年限进行了预估分析。本文研究成果可为高速公路混凝土空心板梁桥铰缝损伤检测、评估提供参考,具有一定的研究意义和应用价值。
罗懋钟[4]（2020）在《钛合金连接孔激光冲击强化及抗微动损伤有限元仿真研究》文中提出直升机旋翼系统中大量部件采用孔结构连接组装,其疲劳失效常发生于孔连接部位。直升机服役过程中,结构件不仅承受交变载荷,而且在孔接触面发生微动磨损,属于典型的微动疲劳,这将导致其疲劳强度剧烈恶化。随着民用直升机产业迅猛发展,对该类孔结构的疲劳寿命要求逐渐提高。近年来,激光冲击强化技术成为部件抗微动疲劳性能的重要手段,其利用冲击波在靶材表层引入的较深残余压应力场抑制裂纹萌生和扩展,已经成功应用于涡轮叶片榫结构抗微动疲劳强化。本文采用激光冲击强化技术对TB6钛合金孔结构件微动接触面进行改性处理,研究激光冲击技术及工艺参数对表层残余应力场和微动疲劳性能的影响规律。利用有限元软件建立孔结构激光冲击强化模型及孔结构件微动疲劳模型,将实验数据与数值模拟相结合,为孔结构的激光冲击强化工艺设计和抗微动疲劳强化效果预测提供指导。本文首先研究了TB6钛合金孔结构经激光冲击强化后残余应力场的分布特征。基用ABAQUS软件建立了激光冲击强化有限元模型,运用动态松弛求解方法,分析了激光冲击强化角度、搭接率以及冲击次数等多个工艺参数对孔结构残余应力场的影响,并与试验测试结果对比分析。随后借助ABAQUS有限元软件,建立了孔/螺栓微动接触二维有限元模型,进一步研究了微动对孔结构疲劳寿命的影响以及激光冲击强化后孔结构在微动过程中的应力应变变化,并利用SWT参数模型预测了孔结构在微动过程中的失效位置以及疲劳寿命,结果表明:激光冲击角度对孔壁位置残余应力值有重要影响,孔壁位置残余应力值随着冲击角度的增加而增加。搭接率对孔角的应力状态无明显影响。冲击次数的增加,残余应力值也随之增加,但是会逐渐趋于饱和;有限元数值解析的激光冲击残余应力值及演变趋势与实验测试结果吻合较好。进一步研究发现,微动的存在会明显改变孔结构中的应力应变分布,而且会大大降低孔结构的疲劳寿命。利用SWT模型对孔结构的裂纹萌生位置预测与实验结果一致性良好,失效位置均发生于90°位置。经过将微动疲劳寿命的有限元数据与实验数据进行对标,有限元预测结果与实验测试结果较为一致。
田浩辛[5]（2019）在《基于小冲杆的SS304/BNi-2钎焊接头力学性能研究》文中进行了进一步梳理针对降本增效和节能减排的发展需求,核能因高清洁、低污染得到了广泛关注。目前,高温气冷堆技术已成为核能系统中的核心技术之一,紧凑型多通道换热器是其重要部件,其可靠性直接影响高温气冷堆的能量转换效率。多通道换热器主要用钎焊工艺进行封装,其钎焊接头部位常常是发生断裂失效的危险区域。因此,掌握钎焊接头的断裂损伤规律具有重要的工程价值。然而对钎焊接头裂纹扩展失效的研究目前主要集中在钎焊工艺、残余应力等方面,利用微型试样检测手段对钎焊接头力学性能的研究甚少。本课题以304/BNi-2不锈钢钎焊接头为研究对象,利用有限元分析和试验研究相结合的方法,在GTN细观损伤模型的基础上完成了小冲杆常温测试技术的模拟,另外基于延性耗竭模型的概念开发了用户子程序,实现了钎焊接头在小冲杆高温蠕变试验条件下的裂纹扩展过程,为钎焊结构的设计提供参考。主要的研究工作和结论如下:（1）通过小冲杆常温试验,得到钎焊接头的载荷-位移曲线,并通过逆向求解法由数值模拟得到了钎料区的无损伤弹塑性参数和GTN模型参数。（2）在GTN塑性损伤模型的基础上对钎焊接头进行了有限元分析,得到了其裂纹扩展规律,并通过实验证明了GTN模型能够准确地模拟钎焊接头的裂纹扩展规律。同时也验证了所获得的钎料区力学性能参数的准确性;研究了摩擦系数、压头直径、下模孔径、母材厚度以及钎缝间隙对裂纹扩展的影响并对原因进行了分析。（3）基于断裂力学和损伤力学,开发了适用于钎焊接头的延性耗竭蠕变损伤子程序,建立了小冲杆蠕变试验模型。对钎焊接头蠕变损伤裂纹萌生和扩展进行有限元计算,得到了钎焊接头的蠕变规律并提出了寿命预测方程。通过对比发现:在相同的应力下,钎焊接头的最小蠕变速率比母材大,钎焊接头的蠕变性能弱于母材。（4）深入研究了网格划分、摩擦系数、钎料层厚度以及材料拘束对钎焊接头蠕变裂纹萌生和扩展的影响规律并分析了原因。结果表明:优选蠕变系数和应力指数较低而蠕变延性较高的钎料,同时适当增加钎料层的厚度可提高304/BNi-2钎焊接头的蠕变强度和寿命。
孙迪[6]（2018）在《江海直达船特定航线载荷下节点疲劳载荷次序效应研究》文中进行了进一步梳理江海直达运输的独特优势,一直在航运中发挥着重要的作用。目前国家发展长江黄金水道的战略,对江海直达船也提出了大型化的要求。大型化的江海直达船的船型将具有宽扁型特点。其主尺度B/D超出了船级社对海船主尺度的规定,无法采用海船相关规范对江海直达船进行结构强度校核。因此有必要对宽扁型江海直达船进行相关基础性研究。本文依托工信部高技术船舶科研项目,江海直达节能环保集装箱示范船,针对宽扁型江海直达船航线载荷特点,研究两级交变循环载荷谱下典型节点的疲劳载荷次序效应。本文主要研究两级交变循环载荷谱中含有大量低于疲劳极限的循环载荷幅,与载荷谱中处于高周疲劳范围内的循环载荷幅之间的载荷次序效应对构件疲劳累积损伤度的影响。其开展的主要工作内容及结论如下:（1）对T型焊接节点焊趾处采用喷丸消除残余应力。研究不同喷丸强度对T型焊接节点疲劳寿命的影响。试验结果发现,虽然较大的喷丸强度可以引入更大的压缩残余应力,增加疲劳寿命。但同时,喷丸强度过大也会在T型焊趾表面引入初始缺陷,降低T型焊接节点的疲劳寿命。因此对于喷丸消除焊趾处残余应力的方法,存在一个最佳喷丸强度。（2）对T型焊接节点进行了疲劳裂纹扩展研究。对T型焊接节点进行了恒幅疲劳载荷下的疲劳裂纹扩展试验。试验结果发现,T型焊接节点焊趾处疲劳裂纹扩展中后期的疲劳裂纹扩展速率受到T型焊接节点工装的影响较大。本文采用数值计算结合试验的分析方法,给出了一个考虑试验工装影响的修正因子,对Paris公式进行修正。（3）对T型焊接节点进行两级交变循环载荷谱下的疲劳试验研究。通过试验结果结合Miner线性累积损伤理论,分析T型焊接节点疲劳破坏时的Miner线性累积损伤度。提出了一个损伤参量Dnl用于量化疲劳载荷次序效应产生的疲劳损伤。结果发现T型焊接节点在两级交变循环载荷谱下发生疲劳破坏时,存在明显的疲劳载荷次序效应。（4）对切口试件进行两级交变循环载荷谱下的疲劳试验研究。主要研究切口试件疲劳裂纹萌生寿命下,疲劳载荷次序效应。试验结果发现,在各级循环载荷的载荷历程不变的情况下,疲劳载荷次序效应产生的疲劳损伤与两级交变循环载荷谱中较大循环载荷幅值有关。（5）开发疲劳仿真计算程序。基于损伤力学理论,引入疲劳损伤演化公式,对疲劳损伤演化公式进行推导,证明了该公式能够考虑疲劳载荷次序效应。提出了考虑疲劳载荷次序效应的疲劳失效判定准则。基于ABAQUS有限元平台,开发了疲劳损伤与结构刚度耦合的计算程序,同时该程序能够考疲劳载荷次序效应。采用该程序对切口试件进行疲劳仿真并与试验结果对比,验证程序的可靠性。（6）采用本文开发的程序对切口试件进行疲劳仿真研究。研究切口试件在两级交变循环载荷谱中,各级疲劳载荷历程之比对切口试件疲劳累积损伤度的影响。仿真研究结果发现,载荷历程比对切口试件疲劳累积损伤度的影响大小与两级交变循环载荷谱中较大循环载荷幅值的大小有关。（7）计算江海直达船纵骨穿舱节点的疲劳累积损伤度。考虑应力长期分布函数为Weibull分布情况下,导出了两级交变循环载荷谱下的疲劳累积损伤度计算公式。基于江海直达船的特定航线对该公式进行简化。采用简化后的公式对宽扁型江海直达船船底纵骨穿舱节点的疲劳累积损伤度进行探究。
李璐,陈秀铜[7]（2016）在《大型地下厂房洞室群施工开挖顺序及围岩稳定分析》文中认为选择合理的施工开挖顺序,不但可以缩短大型地下洞室群的施工工期,而且有利于提高洞室围岩的稳定性和减少支护成本。通过弹塑性损伤有限元法和平面地质力学模型试验相结合的方法,分别对3个不同开挖方案进行了地下厂房围岩稳定性对比分析。研究结果表明,数值计算和模型试验的位移、应力及塑性区分布符合地下洞室群的一般规律,且两者的分布规律一致。不同施工开挖顺序方案洞室的围岩稳定性不同,应选择合理的施工开挖顺序方案,以利于地下厂房洞室群的围岩稳定。3个方案相比较而言,方案二开挖完成后,洞周位移、围岩应力和破坏区范围以及应力集中程度均较小,且具有一定的超载安全储备,能够满足地下厂房洞室群围岩整体稳定要求。
倪绍虎[8]（2010）在《地下工程并行优化反演分析方法研究》文中指出随着我国越来越多大型地下工程的建设,地下洞室围岩稳定成为岩土工程领域的一大热点问题。由于岩体介质的复杂性和不确定性,工程施工前难以获得十分准确的地质条件和赋存环境信息,因此利用工程类比和数值分析等传统的围岩稳定分析方法难以完全解决工程实际问题,基于现场监控量测的监测反馈分析就显得很有必要,也更能客观反映工程实际。通过施工开挖期现场量测信息和地质揭示获取更为可靠的工程基础资料,实时反馈围岩稳定状态,反演现场岩体参数并对后续过程进行预测预报,实现动态反馈、信息化施工。本文在总结前人研究成果的基础上,主要围绕地下工程监测反馈分析、层状岩体介质迭代计算方法及参数反演、基于围岩松动圈的参数场反演、渗流排水孔数值模拟、渗流场反演、反演的并行优化算法等几个关键问题开展了研究工作,并成功应用于实际工程中。本文研究主要包括如下几个方面的内容：（1）综述地下工程的工程特性和围岩稳定反分析方法,提出目前地下工程中反分析及动态优化设计中存在的一些实际问题。（2）将粒子群优化算法运用于地下工程参数优化反演中,并对优化反演算法的收敛性和并行性进行了改进,运用改进的并行粒子群优化算法进行反演,极大地提高了优化性能和计算速度,通过算例验证了算法的可行性、可靠性及优越性。（3）提出采用隐式复合单元法对渗流排水孔进行数值模拟,很大程度上减少了计算工作量,经济可行,通过数值算例和工程实例得到了验证。针对渗透参数难以准确确定的问题,通过水位和流量等观测信息对渗透参数及渗流场进行反演分析。（4）运用信息实时反馈和动态优化技术对大型地下洞室群施工开挖、支护进行快速监测反馈分析。通过现场实测数据预处理和跟踪分析,对施工开挖量测信息进行深度挖掘；基于机群并行计算依据实测数据信息进行参数反演和围岩稳定评价；并采用反演正算预测和灰色理论预测方法对后续施工开挖进行预测预报分析。通过集监测、反馈和预测于一体的快速监测反馈分析技术指导后续施工开挖过程,制定及时有效的变更方案和防范措施,以保证地下洞室群施工期和运行期的安全稳定运行。（5）对层状各向异性岩体介质的破坏特性和迭代计算方法进行了研究。采用改进的三维非线性层状各向异性弹塑性损伤有限元法,通过数值分析方法对层状岩体的特殊破坏模式进行了模拟。分析了岩层倾角和岩层走向对围岩稳定的影响,提出层状岩体中地下洞室的合理布置方式。并针对层状岩体的各向异性特性,采用基于MPI的并行粒子群优化算法进行参数反演。（6）地下洞室开挖后形成围岩松动圈,其力学特性与开挖前未扰动岩体相比有很大差异。研究了松动圈的形成机制和测试分析方法并通过实例进行分析。在松动圈双重介质或多重介质反演模型的基础上,提出了基于松动圈的围岩“参数场”位移反分析方法。充分考虑受施工开挖爆破影响后围岩的松动“劣化”效应,模拟施工开挖过程中地下洞室群的动态响应特性,更接近工程实际,为地下工程参数反演提供一种新思路。最后,总结本文研究成果,并对今后尚待深入研究解决的问题进行了展望。本文研究工作从工程实际出发,对地下工程反分析做了比较系统地研究,并对优化算法、主从式并行反演、排水孔数值模拟、层状各向异性岩体介质迭代计算及围岩松动圈数值模拟等诸多方面进行了改进,以解决实际工程问题,为地下洞室的设计和施工提供一定参考。
倪绍虎,肖明[9]（2009）在《层状岩体的破坏特征及其迭代计算方法》文中提出层状岩体的物理力学特性沿层面和层面法向各异,为明显的各向异性,其破坏形式和破坏机理与一般岩体也不同。本文根据层状岩体的物理力学性质分析了其破坏特性及其迭代计算方法,推导了损伤状态应力表达式和损伤刚度修正表达式,改进了三维非线性层状各向异性弹塑性损伤有限元数值计算方法并运用于工程实例中。计算分析了岩层倾角对洞室围岩稳定的影响,对各种岩层倾角方案的位移、破坏体积、破坏类型和能量耗散等指标进行对比分析和综合评价,结合工程经验,得出层状岩体中地下洞室的合理布置方式。分析结果与工程实际相吻合。
贾善坡[10]（2009）在《Boom Clay泥岩渗流应力损伤耦合流变模型、参数反演与工程应用》文中研究表明泥岩是地下工程建设中比较常见的一种软弱岩体,具有明显的流变特性,随着资源开采以及地下工程建设向深部的转移,泥岩在多场耦合作用下的破坏机制及其对工程长期稳定性的影响已成为工程界急需解决的关键技术。泥岩由于其低渗透性、良好的蠕变性和遇水损伤自修复特征被认为是一种良好的核废料储存介质,法国、比利时、瑞士等国相继建成地下试验平台,开展泥岩现场多场耦合试验研究。结合比利时地下大型试验室正开展的泥岩研究课题,本文从泥岩的力学特性、渗透性、开挖扰动区、地下水-围岩相互作用机理以及围岩流变性等方面完成如下工作:（1）建立了考虑最大拉应力准则的修正Mohr-Coulomb模型,采用向后欧拉隐式应力积分算法编制了UMAT本构程序;为了描述泥岩的硬化和软化行为,将损伤引入到修正的Mohr-Coulomb准则中,基于损伤势函数的概念建立了泥岩弹塑性损伤本构模型,导出了泥岩的损伤演化方程,编制了泥岩弹塑性损伤本构程序。（2）基于拉丁超立方抽样,提出了采用非参数统计方法中的秩相关系数来评价多因素敏感性的方法;分别建立了基于侧压力系数的三维地应场反演模型、位移量测反演模型和渗流场反演模型,提出Nelder-Mead法与有限元联合反演法,将有限元程序作为一个单独模块嵌入到Nelder-Mead算法程序中,以测点的实测值与计算值建立目标函数,采用精确罚函数法实现有约束的反演问题转化成无约束的反演问题,编制了优化反演分析程序;（3）针对本构模型的参数辨识问题,编制了本构模型参数反演程序,并根据非排水条件下泥岩三轴试验结果,采用多目标函数优化反分析法获得了泥岩本构模型参数。（4）在分析软岩与水相互作用机理、不同应力-应变阶段渗透性演化规律以及隧洞围岩渗透性分区的基础上,建立了渗透系数、孔隙度等参数的动态演化方程,导出了岩土介质的渗流.应力动态全耦合模型;基于应力应变.渗透率全过程试验和渗透性工程试验,通过引入损伤的概念,建立了描述岩体破坏过程的渗流-应力-损伤耦合模型;对隧洞围岩裂隙自愈合机理进行了分析,通过引入愈合应力和水化学愈合因子的概念,建立了描述泥岩裂隙自愈合特性的渗透性自愈合模型;基于现场监测的孔隙压力资料,采用有限元优化法反演了泥岩的渗透系数和渗透性演化方程中的待定参数。（5）根据泥岩的非线性蠕变变形特点,建立了蠕变损伤与蠕应变的关系式,构造了基于Mohr-Coulomb准则的蠕变势,导出了考虑渗流-应力-损伤耦合的非线性蠕变损伤本构模型,采用了显式积分算法编制了uMAT蠕变本构程序;基于近20年的现场监测成果,采用位移反分析法获得了本构模型中的待定参数。（6）在泥岩力学特性、渗透性、本构模型及长期强度准则等研究成果的基础上,采用数值模拟方法,研究储库围岩孔隙压力分布规律、开挖扰动区的损伤演化过程及渗透性演化规律,对围岩稳定性进行评价,预测试验巷道长期稳定性。
二、弹塑性损伤有限元方法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、弹塑性损伤有限元方法研究（论文提纲范文）
（1）堆石混凝土力学及冻融损伤性能的细观数值仿真试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 填充性能研究现状 |
| 1.2.2 热学特性研究现状 |
| 1.2.3 力学性能研究现状 |
| 1.2.4 耐久性能和长期性能研究现状 |
| 1.2.5 现在研究的不足与问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 混凝土损伤有限元分析的基本原理 |
| 2.1 损伤力学的基本理论 |
| 2.2 塑性损伤模型 |
| 2.3 损伤有限元计算方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 堆石混凝土细观有限元模型建立方法研究 |
| 3.1 混凝土细观结构分析方法 |
| 3.2 随机堆石的生成方法 |
| 3.2.1 二维骨料模型的生成 |
| 3.2.2 三维骨料模型的生成 |
| 3.2.3 单个堆石的生成 |
| 3.2.4 堆石生成算法 |
| 3.3 随机堆石的投放及细观模型的有限元剖分 |
| 3.3.1 随机骨料投放方法 |
| 3.3.2 细观模型的有限元剖分 |
| 3.3.3 堆石投放及有限元剖分算法 |
| 3.4 细观材料本构模型 |
| 3.5 模型生成应用验证 |
| 3.5.1 试件尺寸 |
| 3.5.2 材料参数 |
| 3.5.3 边界条件及荷载 |
| 3.5.4 数值计算结果 |
| 3.5.5 计算结果与试验结果对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 堆石混凝土抗压力学性能的细观数值仿真试验研究 |
| 4.1 堆石率对堆石混凝土抗压力学性能的影响 |
| 4.1.1 材料参数 |
| 4.1.2 边界条件及荷载 |
| 4.1.3 模拟结果分析 |
| 4.2 材料参数对堆石混凝土抗压力学性能的影响 |
| 4.2.1 自密实混凝土 |
| 4.2.2 堆石 |
| 4.2.3 界面过渡区 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 堆石混凝土冻融损伤性能的细观数值仿真试验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.1.1 混凝土在冻融循环作用下的损伤破坏机理 |
| 5.1.2 混凝土冻融过程数值模拟的研究现状 |
| 5.2 冻融循环模拟分析的数值方法 |
| 5.2.1 热传导方式 |
| 5.2.2 热应力分析方法 |
| 5.2.3 冻融过程在ABAQUS中的实现 |
| 5.3 自密实混凝土冻融损伤性能的数值模拟 |
| 5.3.1 温度场结果分析 |
| 5.3.2 冻融对力学性能的影响分析 |
| 5.4 堆石混凝土冻融损伤性能的数值模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（2）6061铝合金超精密金刚石切削表面生成机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超精密金刚石切削表面生成影响因素的研究现状 |
| 1.2.2 Al6061中结晶相特性研究现状 |
| 1.2.3 金刚石切削铝合金磨损特性研究现状 |
| 1.2.4 Al6061超精密金刚石加工仿真技术 |
| 1.3 课题来源及研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目标及研究内容 |
| 1.3.3 章节组织 |
| 第二章 Al6061超精密金刚石切削特性研究 |
| 2.1 Al6061超精密金刚石切削机理 |
| 2.2 Al6061超精密金刚石切削实验 |
| 2.2.1 超精密切削力测量 |
| 2.2.2 Al6061超精密切削表面生成 |
| 2.3 Al6061结晶相生成机理 |
| 2.3.1 Al6061材料结晶相特性 |
| 2.3.2 Al6061结晶相粒径分布 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 AlFeSi相材料弹塑性及损伤特性 |
| 3.1 AlFeSi相材料性能 |
| 3.1.1 AlFeSi相材料变形特性及性能计算 |
| 3.1.2 AlFeSi相材料物理及热物理性能 |
| 3.1.3 AlFeSi相材料机械性能 |
| 3.2 AlFeSi相材料弹塑性及损伤特性方程 |
| 3.2.1 AlFeSi相材料本构方程 |
| 3.2.2 弹塑性本构方程求解 |
| 3.2.3 损伤本构方程求解 |
| 3.3 AlFeSi相材料性能实验验证 |
| 3.3.1 AlFeSi相材料制取 |
| 3.3.2 AlFeSi相材料物理性能测试 |
| 3.3.3 AlFeSi相材料力学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于AlFeSi相的Al6061超精密切削仿真研究 |
| 4.1 Al6061超精密金刚石切削有限元模型构建 |
| 4.1.1 金属切削有限元计算关键问题 |
| 4.1.2 材料本构模型 |
| 4.1.3 基于AlFeSi相的Al6061超精密金刚石切削模型 |
| 4.2 Al6061超精密金刚石切削模型验证 |
| 4.3 AlFeSi相对Al6061超精密切削表面生成的影响 |
| 4.3.1 AlFeSi相颗粒相对位置影响 |
| 4.3.2 不同切削速度下AlFeSi相颗粒的影响 |
| 4.4 AlFeSi相对金刚石摩擦性能的影响 |
| 4.4.1 摩擦系数计算模型 |
| 4.4.2 摩擦性能计算分析 |
| 4.4.3 摩擦性能实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Al6061超精密加工表面划痕生成控制方法 |
| 5.1 Al6061超精密切削加工优化策略 |
| 5.2 基于时效参数的优化 |
| 5.3 基于切削参数的优化 |
| 5.4 基于切削加工环境温度的优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）混凝土空心板梁桥铰缝损伤演变规律及评估技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 板梁构件劣化有限元数值模拟分析 |
| 1.2.2 混凝土空心板梁构件结构试验研究 |
| 1.2.3 铰缝损伤检测及损伤程度判定研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 课题来源 |
| 第二章 混凝土空心板梁桥典型病害及结构计算理论 |
| 2.1 混凝土空心板梁桥典型病害 |
| 2.1.1 板梁横向裂缝 |
| 2.1.2 板梁纵向裂缝 |
| 2.1.3 腹板斜裂缝 |
| 2.1.4 支座脱空与变形 |
| 2.1.5 铰缝受损 |
| 2.1.6 典型病害内在关联分析 |
| 2.2 铰接板理论 |
| 2.2.1 铰接板理论的基本假定 |
| 2.2.2 铰接板的荷载横向分布计算 |
| 2.3 铰缝板理论在实桥中的检验 |
| 2.3.1 现场荷载试验概况 |
| 2.3.2 现场荷载试验结果分析 |
| 2.3.3 基于现场试验的铰缝受力分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 混凝土空心板梁桥结构损伤有限元数值模拟 |
| 3.1 有限元模型建立 |
| 3.1.1 梁铰体系模型 |
| 3.1.2 本构关系 |
| 3.1.3 界面接触参数 |
| 3.2 车辆超载对空心板梁桥结构性能劣化影响分析 |
| 3.2.1 铰缝开裂变化 |
| 3.2.2 铰缝内力变化 |
| 3.2.3 挠度-错台-开合指标变化 |
| 3.3 铰缝受损与车辆超载耦合对空心板梁桥结构性能劣化影响分析 |
| 3.3.1 铰缝开裂变化 |
| 3.3.2 铰缝内力变化 |
| 3.3.3 挠度-错台-开合指标变化 |
| 3.4 钢筋锈蚀与车辆超载耦合对空心板梁桥结构性能劣化影响分析 |
| 3.4.1 铰缝开裂变化 |
| 3.4.2 铰缝内力变化 |
| 3.4.3 挠度-错台-开合指标变化 |
| 3.5 支座脱空与车辆超载耦合对空心板梁桥结构性能劣化影响分析 |
| 3.5.1 铰缝开裂变化 |
| 3.5.2 铰缝内力变化 |
| 3.5.3 支座内力变化 |
| 3.5.4 挠度-错台-开合指标变化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 预应力混凝土空心板梁结构试验 |
| 4.1 混凝土板梁结构参数及试验方案设计 |
| 4.1.1 板梁结构参数设计 |
| 4.1.2 缩尺梁与原型梁有限元模拟校验 |
| 4.1.3 板梁结构试验方案 |
| 4.2 单梁静载试验 |
| 4.2.1 裂缝开展情况 |
| 4.2.2 荷载-位移曲线 |
| 4.2.3 荷载-应变曲线 |
| 4.3 板梁-铰缝-支座体系静载试验 |
| 4.3.1 裂缝开展情况 |
| 4.3.2 荷载-位移曲线 |
| 4.3.3 荷载-错台曲线 |
| 4.3.4 荷载-开合曲线 |
| 4.3.5 荷载-应变曲线 |
| 4.4 基于室内试验的板梁及铰缝损伤劣化研究 |
| 4.4.1 板梁损伤劣化规律 |
| 4.4.2 铰缝损伤劣化规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 空心板梁桥结构损伤规律及评估技术研究 |
| 5.1 铰缝受损有限元模型建立 |
| 5.2 铰缝受损横向分布影响线变化规律 |
| 5.2.1 板梁横向分布影响线分析 |
| 5.2.2 铰缝协同工作系数定义 |
| 5.2.3 铰缝损伤等级划分 |
| 5.3 铰缝性能劣化评估技术分析 |
| 5.3.1 评估指标的确定 |
| 5.3.2 评估体系的建立 |
| 5.3.3 铰缝检测方案的应用 |
| 5.4 铰缝受损全生命周期劣化模型研究 |
| 5.4.1 混凝土结构劣化模型 |
| 5.4.2 铰缝混凝土劣化模型 |
| 5.4.3 铰缝服役年限预估分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
（4）钛合金连接孔激光冲击强化及抗微动损伤有限元仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 激光冲击强化概述 |
| 1.2.1 激光冲击强化技术介绍 |
| 1.2.2 有限元法在激光冲击强化中的应用 |
| 1.2.3 ABAQUS有限元软件介绍 |
| 1.2.4 激光冲击强化有限元求解方法 |
| 1.3 微动疲劳研究概述 |
| 1.3.1 微动疲劳简介 |
| 1.3.2 微动疲劳裂纹萌生准则 |
| 1.4 本文研究目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 激光冲击强化有限元模型介绍 |
| 2.1 求解方法 |
| 2.2 几何尺寸 |
| 2.3 材料属性 |
| 2.4 载荷及边界条件 |
| 2.5 网格划分 |
| 2.5.1 网格收敛性分析 |
| 2.5.2 孔结构网格划分 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 残余应力有限元结果及实验验证 |
| 3.1 激光冲击强化残余应力测试 |
| 3.1.1 实验试样准备 |
| 3.1.2激光冲击强化实验 |
| 3.1.3 残余应力测试 |
| 3.2 冲击角度对孔壁残余应力场的影响 |
| 3.3 冲击角度对孔角残余应力场的影响 |
| 3.4 搭接率对孔结构残余应力场的影响 |
| 3.5 冲击次数对孔结构残余应力场的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 孔/螺栓连接结构微动损伤有限元模型与寿命预测 |
| 4.1 有限元模型简介 |
| 4.1.1 几何模型及网格划分 |
| 4.1.2 载荷及边界条件 |
| 4.2 微动区及位移幅值确定 |
| 4.3 微动接触对应力应变影响 |
| 4.4 孔结构微动损伤对寿命的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 激光冲击对孔连接结构微动疲劳寿命影响 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 孔结构激光冲击强化实验方法 |
| 5.1.2 孔结构微动疲劳实验方法 |
| 5.2 激光冲击对孔结构微动疲劳寿命影响 |
| 5.3 激光冲击强化对孔结构应力场的影响 |
| 5.4 微动过程中残余预应力松弛 |
| 5.5 微动疲劳寿命预测 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）基于小冲杆的SS304/BNi-2钎焊接头力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钎焊接头失效研究进展 |
| 1.2.1 钎焊技术 |
| 1.2.2 钎焊接头失效国内外研究进展 |
| 1.3 小冲杆试验技术发展现状 |
| 1.3.1 小冲杆试验技术原理 |
| 1.3.2 小冲杆常温试验技术国内外研究进展 |
| 1.3.3 小冲杆蠕变试验技术国内外研究进展 |
| 1.4 塑性损伤理论研究现状 |
| 1.4.1 塑性损伤的定义 |
| 1.4.2 塑性损伤分析方法 |
| 1.4.3 塑性损伤模型 |
| 1.4.4 GTN模型在小冲杆常温试验模拟中的应用 |
| 1.5 目前研究存在的主要问题 |
| 1.6 本课题研究的内容 |
| 第二章 基于GTN塑性损伤模型的钎焊接头断裂损伤研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钎焊接头力学性能试验 |
| 2.2.1 304 不锈钢真空钎焊试验 |
| 2.2.2 小冲杆常温试验 |
| 2.3 304 不锈钢钎焊接头细观损伤力学模型 |
| 2.3.1 有限元分析思路 |
| 2.3.2 模型的建立及参数设定 |
| 2.3.3 边界条件及网格划分 |
| 2.4 GTN损伤模型参数的确定 |
| 2.4.1 GTN模型的验证 |
| 2.4.2 无损伤弹塑性参数确定 |
| 2.4.3 形核参数确定 |
| 2.4.4 临界和断裂参数确定 |
| 2.5 结果分析及讨论 |
| 2.5.1 有限元模型的合理性分析 |
| 2.5.2 试样的损伤演化过程分析 |
| 2.5.3 试样的力学性能分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 钎焊接头常温断裂损伤结果的影响因素分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 网格划分分析 |
| 3.3 摩擦系数对试验结果的影响 |
| 3.4 压头直径对试验结果的影响 |
| 3.5 下模孔径对试验结果的影响 |
| 3.6 几何因素对试验结果的影响 |
| 3.6.1 母材厚度的影响 |
| 3.6.2 钎缝间隙的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 小冲杆蠕变试验模拟钎焊接头损伤行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钎焊接头蠕变损伤有限元模型 |
| 4.2.1 延性耗竭蠕变损伤模型 |
| 4.2.2 模型的建立及参数设定 |
| 4.3 基于应变的钎焊接头小冲杆蠕变损伤有限元分析 |
| 4.3.1 钎焊接头试样蠕变损伤结果分析 |
| 4.3.2 母材与钎焊接头的蠕变损伤对比分析 |
| 4.3.3 钎焊接头蠕变损伤寿命预测 |
| 4.4 影响因素分析 |
| 4.4.1 网格无关性 |
| 4.4.2 摩擦系数对蠕变损伤的影响 |
| 4.4.3 钎料层厚度对蠕变损伤的影响 |
| 4.4.4 材料拘束对蠕变损伤的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要的工作和研究结果 |
| 5.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）江海直达船特定航线载荷下节点疲劳载荷次序效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 立题背景 |
| 1.1.1 江海直达船发展趋势 |
| 1.1.2 江海直达船发展面临的挑战 |
| 1.2 船舶疲劳研究发展概况 |
| 1.3 船舶疲劳强度评估概述 |
| 1.4 船舶疲劳强度试验研究概述 |
| 1.5 疲劳理论方法研究现状 |
| 1.5.1 Miner疲劳累积损伤准则方法 |
| 1.5.2 基于损伤力学的疲劳理论方法 |
| 1.5.3 疲劳裂纹扩展的理论方法 |
| 1.6 船体纵骨穿舱连接节点疲劳研究现状 |
| 1.7 本文的技术路线、关键问题和主要内容 |
| 1.7.1 研究技术路线 |
| 1.7.2 本文研究需要解决的关键问题 |
| 1.7.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 江海直达船疲劳热点位置筛选 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 930 TEU江海直达船波浪载荷计算 |
| 2.2.1 船型资料及装载工况 |
| 2.2.2 计算工况 |
| 2.2.3 水动力模型 |
| 2.2.4 水动力参数选择及水动力计算结果 |
| 2.2.5 短期预报计算结果 |
| 2.2.6 长期预报参数选择及计算结果 |
| 2.3 930 TEU江海直达集装箱船结构强度计算 |
| 2.3.1 边界条件 |
| 2.3.2 整船有限元结构强度计算结果 |
| 2.4 纵骨穿舱子模型有限元计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 T型焊接节点精细化疲劳试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 T型焊接节点试验件的设计和加工 |
| 3.2.1 试验概述 |
| 3.2.2 试验件设计 |
| 3.2.3 材料性能参数测试 |
| 3.2.4 T型焊接节点加工误差测量 |
| 3.2.5 T型焊接节点加工误差有限元分析 |
| 3.3 T型焊接节点静力试验和疲劳试验 |
| 3.3.1 T型焊接节点静力试验 |
| 3.3.2 T型焊接节点疲劳试验 |
| 3.4 T型焊接节点残余应力测量及喷丸消除 |
| 3.4.1 残余应力的测量 |
| 3.4.2 T型焊接节点喷丸处理 |
| 3.5 T型焊接节点喷丸处理研究 |
| 3.5.1 不同喷丸工况对节点疲劳寿命影响研究 |
| 3.5.2 喷丸后残余应力的测量和切面形貌观察 |
| 3.6 T型焊接节点疲劳裂纹扩展试验及试验结果 |
| 3.6.1 T型焊接节点恒幅疲劳裂纹扩展试验结果 |
| 3.6.2 T型焊接节点恒幅疲劳裂纹扩展重复验性证试验结果 |
| 3.6.3 T型焊接节点恒幅疲劳裂纹扩展试验力学分析 |
| 3.7 T型焊接节点疲劳裂纹扩展数值计算分析 |
| 3.7.1 应力强度因子计算 |
| 3.7.2 T型节点张开型SIF KI的计算模型 |
| 3.7.3 T型节点滑开型SIF KII的计算模型 |
| 3.7.4 T型节点疲劳裂纹扩展计算 |
| 3.7.5 疲劳裂纹扩展数值计算结果和分析 |
| 3.7.6 修正后的Paris模型数值计算结果验证和分析 |
| 3.8 T型焊接节点两级交变载荷疲劳试验研究 |
| 3.8.1 T型焊接节点恒幅疲劳试验工况 |
| 3.8.2 T型焊接节点恒幅疲劳试验结果 |
| 3.8.3 T型焊接节点两级交变循环载荷疲劳试验工况 |
| 3.8.4 T型焊接节点两级交变循环载荷疲劳试验结果 |
| 3.8.5 T型焊接节点疲劳累积损伤计算 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 切口试件系列疲劳试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 船体应评估的疲劳节点结构型式分析 |
| 4.3 不同尺寸切口节点疲劳破坏相似性指标 |
| 4.3.1 切口节点力学环境参量 |
| 4.3.2 切口节点小规模屈服状态下应力场的评价 |
| 4.4 切口试验件的设计、加工与试验准备 |
| 4.4.1 切口试件尺寸设计及加工 |
| 4.4.2 切口试件材料性能参数测试 |
| 4.4.3 切口试件应变片布置 |
| 4.5 切口试件疲劳试验 |
| 4.5.1 切口试件恒幅疲劳试验 |
| 4.5.2 切口试件两级交变循环载荷谱下疲劳试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 考虑载荷次序效应的切口试件疲劳仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于损伤力学理论的疲劳损伤演化模型 |
| 5.3 疲劳累计损伤算法及失效判定准则 |
| 5.3.1 恒幅疲劳损伤迭代公式推导及失效判定准则 |
| 5.3.2 变幅疲劳损伤迭代公式及失效判定准则 |
| 5.4 疲劳裂纹萌生寿命的有限元计算实现方法 |
| 5.4.1 耦合的疲劳有限元计算方法 |
| 5.4.2 疲劳损伤有限元耦合方法处理 |
| 5.4.3 疲劳损伤-刚度耦合的有限元计算实现 |
| 5.4.4 疲劳损伤有限元程序实现 |
| 5.5 切口试件疲劳有限元仿真计算 |
| 5.5.1 切口试件有限元静力计算 |
| 5.5.2 切口试件有限元计算前处理 |
| 5.5.3 切口试件恒幅疲劳有限元计算 |
| 5.5.4 切口试件变幅疲劳有限元计算 |
| 5.5.5 载荷谱历程对疲劳载荷次序效应影响研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 纵骨穿舱节点疲劳累积损伤度计算 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 应力长期分布下Miner疲劳累积损伤度 |
| 6.3 疲劳谱分析法基本原理 |
| 6.4 两级交变循环载荷谱疲劳累积损伤度一般表达式 |
| 6.5 特定江海航线的疲劳累积损伤简化公式 |
| 6.6 江海直达船纵骨穿舱节点位置的选取 |
| 6.7 纵骨穿舱节点疲劳仿真计算 |
| 6.7.1 纵骨穿舱节点有限元模型建立及前处理 |
| 6.7.2 纵骨穿舱节点恒幅疲劳计算 |
| 6.7.3 纵骨穿舱节点两级交变循环载荷谱下疲劳仿真 |
| 6.8 纵骨穿舱节点疲劳仿真计算结果分析 |
| 6.9 考虑应力长期分布的纵骨穿舱节点疲劳累积损伤度计算 |
| 6.10 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文创新性工作 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表文章 |
（7）大型地下厂房洞室群施工开挖顺序及围岩稳定分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 工程简介 |
| 2 施工开挖顺序方案的拟定 |
| 3 弹塑性损伤有限元计算 |
| 3.1 弹塑性损伤有限元本构模型 |
| 3.2 弹塑性损伤有限元计算条件 |
| 3.3 弹塑性损伤有限元计算结果分析 |
| 3.3.1 围岩破坏区分布 |
| 3.3.2 洞周位移分布 |
| 3.3.3 围岩应力分布 |
| 3.3.4 弹塑性损伤有限元法计算结论 |
| 4 地质力学模型试验研究 |
| 4.1 地质力学模型模拟概况 |
| 4.2 地质力学模型试验结果分析 |
| 4.2.1 洞周位移 |
| 4.2.2 围岩应力 |
| 4.2.3 超载倍数 |
| 4.2.4 地质力学模型试验结论 |
（8）地下工程并行优化反演分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.1.1 地下工程的发展现状 |
| 1.1.2 地下工程的工程特性 |
| 1.1.3 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 岩土工程反分析 |
| 1.2.2 并行计算 |
| 1.3 本文主要研究工作及技术路线 |
| 第2章 并行粒子群优化算法 |
| 2.1 粒子群优化算法 |
| 2.1.1 基本粒子群算法介绍 |
| 2.1.2 基本粒子群算法的社会行为分析 |
| 2.1.3 粒子群算法对优化问题的约束方法 |
| 2.1.4 粒子群算法的几种典型改进模型 |
| 2.1.5 粒子群算法的收敛性分析 |
| 2.2 并行计算 |
| 2.2.1 并行处理系统及编程模型 |
| 2.2.2 并行编程环境 |
| 2.2.3 多核处理器机群并行 |
| 2.2.4 并行性能 |
| 2.3 并行粒子群优化算法的改进模型 |
| 2.3.1 PSO算法收敛速度改进 |
| 2.3.2 PSO算法的并行改进模型 |
| 2.4 地下工程反分析的并行改进策略及程序设计 |
| 2.5 岩土工程反分析问题解的适定性讨论 |
| 2.5.1 反问题解的广义适定性 |
| 2.5.2 岩土工程反问题解的适定性 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 三维渗流场并行反演分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 渗流基本理论 |
| 3.2.1 渗流基本定律 |
| 3.2.2 渗流基本方程 |
| 3.2.3 渗流微分方程定解条件 |
| 3.2.4 渗流计算方法 |
| 3.3 排水孔数值模拟的隐式复合单元法 |
| 3.3.1 基本原理 |
| 3.3.2 基本方法和步骤 |
| 3.3.3 算例 |
| 3.4 渗流场并行优化反演分析 |
| 3.4.1 基本原理 |
| 3.4.2 反演步骤 |
| 3.4.3 算例 |
| 3.5 工程应用 |
| 3.5.1 渗流排水孔数值模拟实例 |
| 3.5.2 三维渗流场反演实例 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 地下洞室群施工开挖、支护快速监测反馈分析及动态优化 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 监测分析 |
| 4.2.1 地下工程监测 |
| 4.2.2 监测数据预处理 |
| 4.2.3 监测数据分析 |
| 4.3 优化反演分析 |
| 4.3.1 基本原理 |
| 4.3.2 三维弹塑性损伤有限元计算方法 |
| 4.3.3 三维弹塑性位移反分析 |
| 4.3.4 反演分析思路和步骤 |
| 4.3.5 反演结果评价 |
| 4.3.6 岩体参数并行优化反演算例 |
| 4.4 预测分析 |
| 4.4.1 反演正算预测模型 |
| 4.4.2 灰色系统预测模型 |
| 4.5 信息实时反馈及动态优化设计 |
| 4.5.1 信息实时反馈 |
| 4.5.2 动态优化设计 |
| 4.6 工程应用 |
| 4.6.1 工程概况 |
| 4.6.2 监测反馈分析 |
| 4.6.3 预测预报分析 |
| 4.6.4 后验差检验 |
| 4.6.5 结论及建议 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 层状各向异性岩体介质参数反演分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 层状岩体的三维非线性弹塑性损伤有限元迭代计算方法 |
| 5.2.1 计算方法和步骤 |
| 5.2.2 塑性迭代 |
| 5.3 层状岩体破坏机理及判别方法 |
| 5.3.1 拉裂破坏 |
| 5.3.2 顺层滑移 |
| 5.3.3 穿岩破坏 |
| 5.3.4 弯折倾倒变形 |
| 5.4 岩层走向和倾角对地下洞室围岩稳定的影响 |
| 5.4.1 岩层走向对洞室稳定的影响 |
| 5.4.2 岩层倾角对洞室稳定的影响 |
| 5.5 层状各向异性岩体介质参数反演 |
| 5.6 工程应用 |
| 5.6.1 计算模型及反演参数 |
| 5.6.2 反演分析成果及分析 |
| 5.6.3 拟合误差检验 |
| 5.6.4 结论 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 基于围岩松动圈的地下洞室群参数场增量位移反分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 围岩松动圈 |
| 6.2.1 松动圈的形成机理 |
| 6.2.2 松动圈的测试方法 |
| 6.2.3 实例分析 |
| 6.3 松动圈的双重介质和多重介质反演模型 |
| 6.4 基于围岩松动、损伤的三维参数场 |
| 6.4.1 参数场的概念 |
| 6.4.2 参数场的分析方法 |
| 6.4.3 参数场的合理性 |
| 6.5 参数场反演思路和步骤 |
| 6.6 工程应用 |
| 6.7 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的论文及科研成果目录 |
| 致谢 |
（9）层状岩体的破坏特征及其迭代计算方法（论文提纲范文）
| 1 层状各向异性岩体的三维非线性弹塑性损伤有限元迭代计算方法 |
| 1.1 计算方法和步骤 |
| 1.2 塑性迭代 |
| 1.3 损伤状态下应力增量 |
| 1.4 损伤刚度修正 |
| 2 层状各向异性岩体破坏机理及判别方法 |
| 2.1 拉裂破坏 |
| 2.2 顺层滑移 |
| 2.3 穿岩破坏 |
| 2.4 弯折倾倒变形 |
| 3 工程运用 |
| 3.1 工程概况及计算模型 |
| 3.2 计算结果与分析 |
| 4 结语 |
（10）Boom Clay泥岩渗流应力损伤耦合流变模型、参数反演与工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及文献综述 |
| 1.2.1 岩土介质流固耦合研究现状 |
| 1.2.2 软岩工程力学特性研究进展 |
| 1.2.3 损伤力学在岩土介质中的应用 |
| 1.2.4 岩土工程反演理论研究进展 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 泥岩弹塑性损伤本构模型研究 |
| 2.1 修正 Mohr-Coulomb模型及其二次开发 |
| 2.1.1 修正 Mohr-Coulomb模型 |
| 2.1.2 隐式本构积分算法 |
| 2.1.3 屈服函数和势函数的求导 |
| 2.1.4 UMAT二次开发 |
| 2.1.5 程序验证 |
| 2.2 岩土介质弹塑性损伤理论 |
| 2.2.1 弹塑性损伤模型 |
| 2.2.2 热力学方程框架 |
| 2.2.3 损伤演化方程 |
| 2.2.4 损伤有限元程序实现 |
| 2.3 比利时泥岩的应力-应变特性分析 |
| 2.4 Boom泥岩弹塑性损伤本构模型的建立 |
| 2.4.1 泥岩弹性损伤模型 |
| 2.4.2 泥岩塑性损伤模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 地下工程反演理论研究 |
| 3.1 基于非参数统计的岩土参数多因素敏感性分析方法 |
| 3.2 基于侧压力系数的三维应力场反演模型 |
| 3.2.1 侧压力系数反演模型 |
| 3.2.2 联合反演模型 |
| 3.3 基于位移量测的反演模型 |
| 3.4 渗流场反分析模型 |
| 3.5 有限元优化反演理论及程序实现 |
| 3.5.1 有限元优化反演法的基本理论 |
| 3.5.2 约束优化问题的精确罚函数法 |
| 3.5.3 Nelder-Mead优化方法的基本原理 |
| 3.5.4 程序研制 |
| 3.6 程序验证 |
| 3.6.1 算例1:泥岩水-力耦合参数敏感性分析 |
| 3.6.2 算例2:泥岩力学参数反演 |
| 3.6.3 算例3:岩体渗透系数反演 |
| 3.7 比利时高放废物处置库工区初始地应力场反演分析 |
| 3.7.1 围岩初始地应力场反演模型 |
| 3.7.2 工区地应力现场测试结果分析 |
| 3.7.3 有限元模型 |
| 3.7.4 反演数据的处理 |
| 3.7.5 反演结果分析 |
| 3.8 比利时泥岩弹塑性损伤本构参数反演分析 |
| 3.8.1 损伤参数反演模型 |
| 3.8.2 有限元模型 |
| 3.8.3 反演结果分析 |
| 3.8.4 本构模型参数的确定 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 泥岩渗流-应力-损伤耦合模型研究 |
| 4.1 岩土介质应力与渗流完全耦合理论 |
| 4.1.1 流体渗流规律 |
| 4.1.2 有效应力原理 |
| 4.1.3 应力平衡方程和渗流连续方程 |
| 4.1.4 有限元离散 |
| 4.2 岩土介质渗透性演化规律 |
| 4.2.1 渗透系数与应力之间的关系 |
| 4.2.2 渗透系数与应变之间的关系 |
| 4.3 渗流-应力完全耦合的 ABAQUS数值实现 |
| 4.4 隧洞开挖扰动区渗透性变化分析 |
| 4.4.1 不同应力-应变阶段渗透性演化规律 |
| 4.4.2 隧洞围岩渗透性分区 |
| 4.5 比利时泥岩损伤扰动区的渗透特性研究 |
| 4.5.1 围压对泥岩渗透率的影响 |
| 4.5.2 开挖扰动对泥岩渗透率的影响 |
| 4.5.3 裂隙自愈合对泥岩渗透率的影响 |
| 4.6 泥岩渗流-应力-损伤耦合模型 |
| 4.7 泥岩裂隙及渗透性自愈合模型 |
| 4.8 比利时 HADES工区泥岩渗透系数反演 |
| 4.8.1 工区渗透性测试结果分析 |
| 4.8.2 计算条件及有限元反演模型 |
| 4.8.3 泥岩远场渗透系数反演 |
| 4.8.4 围岩扰动区渗透性演化参数和愈合参数反演 |
| 4.9 开挖扰动区渗透性演化过程仿真分析 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型研究 |
| 5.1 基于修正 Mohr-Coulomb准则的粘塑性模型及其二次开发 |
| 5.1.1 基于 Mohr-Coulomb准则的蠕变模型 |
| 5.1.2 蠕变问题有限元理论 |
| 5.1.3 蠕变模型 UMAT二次开发 |
| 5.1.4 程序验证 |
| 5.2 比利时泥岩蠕变特性分析 |
| 5.2.1 室内蠕变试验分析 |
| 5.2.2 现场蠕变试验分析 |
| 5.3 泥岩非线性蠕变损伤本构模型与损伤演化方程 |
| 5.3.1 泥岩蠕变损伤模型 |
| 5.3.2 蠕变损伤演化方程 |
| 5.4 衬砌材料蠕变损伤模型 |
| 5.5 岩土介质粘-弹塑性损伤有限元方程及程序设计 |
| 5.5.1 蠕变损伤有限元方程 |
| 5.5.2 有限元程序设计 |
| 5.6 泥岩蠕变损伤模型参数反演分析 |
| 5.6.1 反演数据 |
| 5.6.2 计算模型 |
| 5.6.3 反演结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 工程应用 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.2 Connecting巷道盾构施工过程中围岩稳定性分析 |
| 6.2.1 反映施工质量的等代层模型 |
| 6.2.2 盾构隧道施工过程的有限元模拟方法 |
| 6.2.3 有限元模型 |
| 6.2.4 计算结果分析 |
| 6.2.5 几点认识 |
| 6.3 HADES地下洞室长期稳定性分析 |
| 6.3.1 有限元模型 |
| 6.3.2 计算条件 |
| 6.3.3 计算结果分析 |
| 6.3.4 几点认识 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
四、弹塑性损伤有限元方法研究（论文参考文献）
- [1]堆石混凝土力学及冻融损伤性能的细观数值仿真试验研究[D]. 秦睿. 西安理工大学, 2020(01)
- [2]6061铝合金超精密金刚石切削表面生成机理研究[D]. 王海龙. 广东工业大学, 2020
- [3]混凝土空心板梁桥铰缝损伤演变规律及评估技术研究[D]. 顾万. 扬州大学, 2020(04)
- [4]钛合金连接孔激光冲击强化及抗微动损伤有限元仿真研究[D]. 罗懋钟. 大连理工大学, 2020(02)
- [5]基于小冲杆的SS304/BNi-2钎焊接头力学性能研究[D]. 田浩辛. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [6]江海直达船特定航线载荷下节点疲劳载荷次序效应研究[D]. 孙迪. 武汉理工大学, 2018(07)
- [7]大型地下厂房洞室群施工开挖顺序及围岩稳定分析[J]. 李璐,陈秀铜. 中国安全生产科学技术, 2016(S1)
- [8]地下工程并行优化反演分析方法研究[D]. 倪绍虎. 武汉大学, 2010(09)
- [9]层状岩体的破坏特征及其迭代计算方法[J]. 倪绍虎,肖明. 水利学报, 2009(07)
- [10]Boom Clay泥岩渗流应力损伤耦合流变模型、参数反演与工程应用[D]. 贾善坡. 中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）, 2009(11)