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防水毯的本構(gòu)關(guān)系的發(fā)展現(xiàn)狀

發(fā)布：admin 時(shí)間：2020-04-29

防水毯的本構(gòu)關(guān)系是指防水毯的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。如何建立數(shù)學(xué)模型能很好的反映各種受力情況下防水毯的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，又便于應(yīng)用，這是研究防水毯本構(gòu)關(guān)系模型的目的。迄今為止，凡是在固體力學(xué)或結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)用過(guò)的理論，包括:非線性彈性理論、彈塑性理論、內(nèi)時(shí)理論、粘彈性和粘塑性理論、斷裂力學(xué)及損傷力學(xué)理論等，在防水毯的本構(gòu)關(guān)系建立過(guò)程中均被采用過(guò)，并用來(lái)分析不同類型的實(shí)際結(jié)構(gòu)。可是由于缺乏足夠的試驗(yàn)基礎(chǔ)，目前尚沒(méi)有一種公認(rèn)的理論或本構(gòu)模型，可以廣泛用于各種條件下的防水毯結(jié)構(gòu)分析，為解決這一問(wèn)題還有許多工作要做，特別是在試驗(yàn)研究方面。

防水毯的本構(gòu)關(guān)系研究可以說(shuō)是從1943年Whitney所進(jìn)行的防水毯受壓全過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)始的。他利用剛性試驗(yàn)機(jī)得到了防水毯極限強(qiáng)度后的軟化階段，從而認(rèn)識(shí)到了防水毯的軟化后強(qiáng)度特性。其后，一直到五十年代防水毯本構(gòu)特性的研究還主要限于受壓基本性能的試驗(yàn)以及軟化后特性的試驗(yàn)研究。五十年代隨著連續(xù)介質(zhì)力學(xué)及不可逆熱力學(xué)的發(fā)展，材料本構(gòu)理論的研究開(kāi)始興起。五十年代材料本構(gòu)理論研究進(jìn)展大致可以分為三個(gè)方面:(1)理論力學(xué)的發(fā)展，對(duì)防水毯材料的應(yīng)力、應(yīng)變描述逐步理論化;(2)不可逆熱力學(xué)發(fā)展，提出了基于內(nèi)變量理論的本構(gòu)框架;(3)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的發(fā)展，建立了本構(gòu)關(guān)系需要滿足的基本原理。關(guān)于第一方面的研究，形成了以Eider和Lagrange兩種方法描述的本構(gòu)關(guān)系，第二方面的成果出現(xiàn)了各種新的非經(jīng)典防水毯材料本構(gòu)模型，第三方面的進(jìn)展為合理地描述防水毯材料的本構(gòu)行為、正確建立防水毯材料的本構(gòu)關(guān)系奠定了理論基礎(chǔ)。50年代至70年代，出現(xiàn)了許多先進(jìn)的防水毯材料試驗(yàn)系統(tǒng)，計(jì)算技術(shù)包括計(jì)算方法和計(jì)算工具的逐步完善和有效化，從而使得到更為精確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)成為可能，同時(shí)在結(jié)構(gòu)分析中借助于計(jì)算機(jī)可以利用較為復(fù)雜的防水毯材料本構(gòu)模型進(jìn)行計(jì)算。由于這些原因，防水毯材料本構(gòu)特性研究和數(shù)學(xué)模擬得到較快的發(fā)展，如防水毯材料的多軸變形特性、比例及非比例加載特性、循環(huán)變形行為、蠕變一疲勞禍合作用等試驗(yàn)成果，內(nèi)時(shí)理論模型、疲勞本構(gòu)模型、非正交流動(dòng)塑性模型等新型理論成果。從本構(gòu)關(guān)系模擬方法方面看，宏觀連續(xù)方法、微 (細(xì))觀模擬方法和宏觀與微(細(xì))觀相結(jié)合的方法都已用于防水毯材料本構(gòu)關(guān)系理論研究中。