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1、学兔兔www.xuetutu.com第30卷 第3期重庆建筑大学学报Vol.30No.32008年6月JournalofChongqingJianzhuUniversityJun.2008应用Lyapunov指数研究混凝土阶段特征的稳定判据宋军伟 方坤河(武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072)摘要:根据混凝土材料的应力2应变试验研究,得出试验曲线呈明显的分段特征,曲线的离散性发生于应变软化阶段。通过对试验数据序列的混沌动力学分析得出:随着单向抗压强度的增加,混凝土材料全应力2应变过程的系统状态由较有序的定常态质变为低混沌态,进而逐渐演化到强混沌态;混凝土材料峰后应力
2、2应变阶段曲线的线性性质增强,裂隙系统状态由强有序的定常态向弱混沌态演化;混凝土材料峰前阶段的裂隙系统基本呈现弱混沌状态。提出将LE1作为混凝土材料阶段特征的稳定判据,将LE1作为系统稳定度的表征量,并在实例计算中证明了该法确定的稳定判据符合实际情况。关键词:Lyapunov指数;混凝土材料;阶段特征;混沌;动力学;稳定判据中图分类号:TU528文献标志码:A 文章编号:100627329(2008)0320129205ResearchonStabilityCriterionofConcreteFeatureinDifferentStressStagewithLyapunovExponent
3、SONGJun2wei,FANGKun2he(StateKeyLaboratoryofWaterResourceAndHydropowerEngineeringScience,WuhanUniversity,Wuhan430072,China)Abstract:Accordingtotheresearchonwholecurvesofstrain2stressofconcretematerials,thispaperfindstherewasanevidentfeaturesofstages,andthediscretefeatureofcurveisofteninstrain2softeni
4、ngstage.Afterdataseriesoftestbeingdetectedbydynamicsofchaos,itpresentsthatsystemofwholeprocessofstrain2stressevolutesfromorderedsteadystatetolowchaosstateevenhighchaosstate,systemaftercompressivestrengthwhichcurveofstrain2stressismorelinearonebyonechangesfromstrongorderedsteadystatetolowchaosstate;a
5、ndjointsystemofconcretebeforecompressivestrengthnormallygeneratesweakchaosstate,withincreaseofuniaxialcompressivestrengthofconcretematerialsspecimens.TheLE1isproposedtobethestabilitycriterionofconcretefeaturesindifferentstressstages,andtheLE1isregardedastherepresentativevalueofthesystemstabilitydegr
6、ee.Thecalculationofexampleshowsthatthestabilitycriteriondefinedbytheproposedmethodisconsistentwiththeactualsituation.Keywords:Lyapunovexponent;concretematerials;featuresofstages;chaos;dynamics;stabilitycriterion 混凝土裂隙系统在结构上是非均质、各向异性和富的系统信息,对混凝土裂隙这种复杂系统的描述不连续的复杂系统,有时难以用确定性分析的方法(如更趋于客观。笔者通过几个典型混凝土材料阶
7、段特极限平衡法、数值分析和试验等)分析和研究裂隙系统征混沌特性研究,提出了失稳准则,并研究混沌特征的发展规律。其演化特征的研究适于采用非线性动力量Lyapunov指数作为混凝土材料阶段特征的稳定学方法。近年来,混沌理论因其揭示自然界的本质规判据。律,在物理、化学、地学和材料科学等领域得到较广泛1 基本原理的应用。目前,已有一些研究成果表明其时间序列具[123]1.1Lyapunov指数有混沌特性,
