多維虛內(nèi)鍵模型理論與材料破壞模擬

Preface
序
前言
第1章 緒論
1.1 材料破壞分析方法概述
1.2 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法
1.2.1 連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)方法
1.2.2 斷裂力學(xué)方法
1.2.3 黏結(jié)面方法
1.2.4 嵌入不連續(xù)面方法
1.3 離散模型方法
1.3.1 格構(gòu)式模型
1.3.2 離散元法
1.4 三維組集式本構(gòu)模型
1.5 三維鏈網(wǎng)模型
1.6 擬連續(xù)介質(zhì)方法
1.7 虛內(nèi)鍵模型
1.8 小結(jié)
第2章 虛內(nèi)鍵理論
2.1 引言
2.2 理論提出背景
2.3 虛內(nèi)鍵理論基本方法
2.3.1 一股理論
2.3.2 小變形情況
2.4 虛內(nèi)鍵理論的應(yīng)用
2.5 小結(jié)
第3章 多維虛內(nèi)鍵模型
3.1 引言
3.2 模型理論基礎(chǔ)
3.2.1 超彈理論
3.2.2 柯西-玻恩規(guī)則
3.3 多維虛內(nèi)鍵模型的微觀組構(gòu)
3.4 多維虛內(nèi)鍵模型本構(gòu)關(guān)系
3.4.1 離散結(jié)構(gòu)與連續(xù)介質(zhì)微元的關(guān)系
3.4.2 質(zhì)量微粒自由度的確定
3.4.3 微粒點(diǎn)對應(yīng)變能
3.4.4 應(yīng)變能表達(dá)式張量性證明
3.4.5 四階彈性張量的推導(dǎo)
3.5 虛內(nèi)鍵剛度與宏觀材料常數(shù)的關(guān)系
3.6 對多維虛內(nèi)鍵模型的評論
3.7 小結(jié)
第4章 有明顯線彈性變形材料的拉伸破壞
4.1 引言
4.2 拉伸變形的三階段特征
4.3 拉伸破壞的微觀機(jī)制
4.3.1 虛內(nèi)鍵密度演化規(guī)律
4.3.2 非線性本構(gòu)方程
4.3.3 本構(gòu)方程參數(shù)的確定
4.4 拉伸裂紋的數(shù)值模擬
4.4.1 裂紋生成及擴(kuò)展機(jī)制

4.4.2 二維裂紋模擬方案的選取
4.4.3 問題的描述及計(jì)算
4.4.4 模擬結(jié)果討論
4.4.5 兩類平面問題模擬結(jié)果的對比
4.5 小結(jié)
第5章 無明顯線彈性變形材料的拉伸破壞
5.1 引言
5.2 虛內(nèi)鍵密度演化模式
5.3 本構(gòu)模型
5.3.1 本構(gòu)關(guān)系
5.3.2 模型參數(shù)對全過程曲線的影響
5.4 試驗(yàn)驗(yàn)證
5.5 小結(jié)
第6章 材料單軸受壓破壞模型
6.1 引言
6.2 虛內(nèi)鍵密度演化模式
6.3 模型參數(shù)對全過程曲線的影響
6.4 模型的試驗(yàn)驗(yàn)證
6.4.1 試驗(yàn)一
6.4.2 試驗(yàn)二
6.5 模型的另一種應(yīng)用
6.5.1 模擬算例
6.5.2 算例分析
6.6 小結(jié)
第7章 圍壓條件下脆性材料的破壞
7.1 引言
7.2 圍壓條件下虛內(nèi)鍵演化機(jī)制
7.2.1 虛內(nèi)鍵演化方程
7.2.2 模型參數(shù)的作用
7.3 算例分析
7.4 小結(jié)
第8章 平面直剪裂紋的數(shù)值模擬
8.1 引言
8.2 模擬方法
8.2.1 裂尖微元應(yīng)力狀態(tài)
8.2.2 虛內(nèi)鍵演化方程
8.3 模擬算例
8.4 小結(jié)
第9章 多維虛內(nèi)鍵在非均質(zhì)材料破壞中的應(yīng)用
9.1 引言
9.2 宏觀非均質(zhì)材料數(shù)值模型
9.2.1 非均質(zhì)特性的引入方法
9.2.2 算例分析
9.3 微觀非均質(zhì)材料數(shù)值模型
9.3.1 虛內(nèi)鍵剛度控制方法
9.3.2 應(yīng)變強(qiáng)度控制方法
9.4 非均質(zhì)材料剪切裂紋的數(shù)值模擬
9.4.1 虛內(nèi)鍵演化方程
9.4.2 模擬算例
9.4.3 模擬結(jié)果與討論

9.5 小結(jié)
第10章 多維虛內(nèi)鍵在巖體數(shù)值模擬中的應(yīng)用
10.1 引言
10.2 巖體的張量描述
10.3 損傷張量與虛內(nèi)鍵分布密度關(guān)系
10.3.1 不考慮裂紋閉合效應(yīng)
10.3.2 考慮裂紋閉合效應(yīng)
10.4 算例分析
10.5 小結(jié)
第11章 隨機(jī)分布短纖維復(fù)合材料破壞分析
11.1 引言
11.2 基體材料建模
11.3 隨機(jī)分布纖維建模
11.3.1 纖維分布函數(shù)
11.3.2 分布函數(shù)映射關(guān)系
11.3.3 纖維表象剛度
11.3.4 映射關(guān)系
11.4 復(fù)合材料本構(gòu)關(guān)系
11.4.1 纖維貢獻(xiàn)
11.4.2 復(fù)合材料總體彈性張量
11.5 拉伸失效機(jī)制
11.6 纖維增強(qiáng)效應(yīng)分析
11.7模擬結(jié)果討論
11.8 小結(jié)
第12章 多維虛內(nèi)鍵的另一種形式
12.1 引言
12.2 模型本構(gòu)關(guān)系
12.2.1 變剛度系數(shù)本構(gòu)關(guān)系的一般形式
12.2.2 線彈性材料的虛內(nèi)鍵剛度系數(shù)與材料常數(shù)關(guān)系
12.2.3 非線彈性材料本構(gòu)關(guān)系
12.2.4 模型參數(shù)對全過程曲線的影響
12.3 模型的數(shù)值驗(yàn)證
12.4 算例分析
12.4.1 問題的描述
12.4.2 模擬結(jié)果分析與討論
12.5 小結(jié)
第13章 多維虛內(nèi)鍵的有限元實(shí)現(xiàn)
13.1 引言
13.2 多維虛內(nèi)鍵有限元實(shí)現(xiàn)的基本思想
13.3 數(shù)值模擬
13.3.1 數(shù)值模擬方案的選取
13.3.2 迭代步驟
13.3.3 單剛矩陣的數(shù)值積分
13.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)