凍土的動態力學行為一直是凍土力學研究的重點和難點，也是寒區工程建設亟須解決的問題。《凍土沖擊動態力學行為及其本構關系》闡述了不同沖擊加載條件下凍土的動態力學性能及其破壞機理，通過宏-微觀方法建立了凍土動態本構模型并進行了數值模擬。《凍土沖擊動態力學行為及其本構關系》從凍土的物理力學本質出發，以等效夾雜理論、連續介質熱力學和沖擊動態力學為基礎，對凍土的動態力學行為進行了全面深入的討論，并詳細呈現了凍土動態本構模型建立的過程和方法。
目錄第1章 緒論 11.1 凍土研究概述 11.2 凍土靜態力學行為研究 31.3 凍土動態力學行為研究 51.4 凍土在高應變率加載下的數值模擬研究 7第2章 凍土單軸沖擊動態力學試驗研究 82.1 SHPB試驗技術 82.1.1 SHPB試驗系統 82.1.2 SHPB試驗原理 102.2 凍土試樣制作 112.3 凍土單軸沖擊試驗結果及其討論 132.3.1 凍土應變率效應 182.3.2 凍土溫度效應 192.4 本章小結 22第3章 凍土單軸沖擊動態本構模型 233.1 凍土黏彈性損傷本構模型 233.1.1 凍土黏彈性損傷本構模型的引入 233.1.2 凍土黏彈性損傷本構模型的結果討論 253.2 凍土Johnson-Cook模型 283.2.1 凍土Johnson-Cook模型的引入 283.2.2 凍土Johnson-Cook模型的結果及討論 293.3 本章小結 32第4章 不同粒徑下凍土的沖擊動態力學試驗研究 334.1 試驗過程 334.2 試驗結果及討論 354.2.1 凍土應變率效應 364.2.2 凍土溫度效應 394.2.3 凍土粒徑效應 434.3 本章小結 47第5章 基于冰體顆粒增強的凍土動態細觀本構模型 485.1 動態細觀本構模型 485.1.1 本構模型的描述 485.1.2 模型的參數確定 515.1.3 本構模型的驗證 535.2 基于塑性和損傷耦合的凍土動態本構模型 555.2.1 本構模型的描述 555.2.2 損傷引入 575.2.3 本構模型的驗證 615.3 本章小結 63第6章 不同含水率下凍土的沖擊動態試驗研究 646.1 試驗結果及其討論 646.1.1 凍土應變率效應 646.1.2 凍土溫度效應 676.1.3 初始含水率的影響 696.1.4 凍結特征的影響 726.2 凍土沖擊動態應力-應變曲線中的應變匯聚現象分析 736.2.1 凍土沖擊動態試驗中的應變匯聚現象 736.2.2 溫度、初始含水率和應變率對應變匯聚現象的影響 746.2.3 試驗設備性能對應變匯聚現象的影響 756.3 本章小結 76第7章 均勻凍土的沖擊動態本構模型 787.1 充分凍結均勻凍土中凍結溫度與初始含水率的關系 787.2 理想狀態下的未凍水含量 817.3 未充分凍結均勻凍土的本構模型 817.4 沖擊動態荷載作用下溫度損傷的影響 857.4.1 沖擊動態力學理論框架下的溫度損傷關系 857.4.2 考慮瞬態溫升影響的未凍水含量變化 887.4.3 瞬態溫升和應變率關系的計算實例及分析 907.4.4 溫度損傷對等效模量的影響 927.5 未充分凍結均勻凍土的動態本構模型 937.5.1 凍土的沖擊動態本構關系 937.5.2 凍土的塑性損傷 947.5.3 計算實例及分析 947.5.4 塑性-脆性轉化對應力-應變曲線的影響 967.6 本章小結 97第8章 未充分凍結凍土的沖擊動態力學性能和凍結特征分析 988.1 凍結時間與凍結鋒面的研究 988.1.1 凍結鋒面發展情況的理論推導 988.1.2 凍結鋒面發展情況的計算實例及分析 1008.2 未充分凍結凍土中連續溫度場及冰體顆粒分布 1018.2.1 凍土中由極限溫差函數關系控制的溫度場 1018.2.2 極限溫差隨冷端溫度變化規律的計算實例及分析 1038.2.3 極限溫差控制的溫度場影響下冰體顆粒的分布 1058.2.4 單面凍結凍土中冰體顆粒分布的計算實例及分析 1058.3 未充分凍結凍土的沖擊動態力學性能 1078.3.1 沖擊荷載作用下的溫度損傷影響 1078.3.2 不同凍結特征的模型差異 1078.3.3 凍結特征對本構關系影響的計算實例及分析 1088.3.4 凍土沖擊動態力學性能的計算實例及分析 1108.4 本章小結 111第9章 凍土單軸沖擊動態試驗數值模擬 1139.1 SHPB數值模擬方法 1139.1.1 LS-DYNA有限元軟件簡介 1139.1.2 LS-DYNA程序求解步驟 1139.1.3 顯式時間積分法 1149.1.4 動態接觸算法 1159.2 凍土單軸沖擊加載試驗 1159.3 HJC材料模型 1189.4 動態單軸沖擊加載試驗數值模擬的建立 1199.4.1 有限元模型的建立 1199.4.2 材料參數的選取 1209.5 數值模擬的結果及分析 1239.5.1 重構應力-應變曲線 1239.5.2 均勻性分析 1269.5.3 凍土內部受力情況研究 1279.5.4 凍土沖擊破壞模式 1289.6 本章小結 132第10章 凍土圍壓沖擊動態試驗數值模擬 13310.1 凍土被動圍壓沖擊加載試驗 13310.1.1 應變率效應研究 13510.1.2 溫度效應研究 13610.1.3 與單軸沖擊試驗對比 13810.2 凍土被動圍壓沖擊加載試驗數值模擬 13910.2.1 有限元模型的建立 13910.2.2 材料參數的選取 14010.3 數值模擬結果及分析 14410.3.1 重構應力-應變曲線 14410.3.2 與單軸沖擊試驗對比 14610.3.3 圍壓套筒分析 14710.3.4 主動圍壓對凍土沖擊加載試驗的影響 14810.4 本章小結 151參考文獻 152
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