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《摩尔_库伦材料的屈服理论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、1980年水利水运科学研究第1期一摩尔库伦材料的屈服理论沈珠江(土工研究室)提要文中根据屈服面与中主应力无关的假设建议了一个弹塑性应力应变关系模式。,。a这一模式能较好地说明砂土的变形性质也比Lde和松冈元的模式简单、、一一前一.~一..口。,_、,库伦摩擦定律是土力学的一个基本定律按照这一定律破坏面L剪切应力与法向应力a,之间应当满足下列关系T,=。+a,t毯小(1)c,中为内摩擦角。,上述条件相当于破坏应力其中称为凝聚力用摩尔应力圆表示圆将与一条称为强度包线的直线相切1)。,1)(图用主应力表示式(可改写为al一C3=c’+al+“3‘,‘〔Otg‘‘,,〕“‘(2)音
2、合一。:。式(2)可称为摩尔库伦破坏条件此式引人注目的特点是没有包含中主应力a也u:a。,就是说破坏只发生在大小主应力和作用的平面内而与垂直于此平面的中主应力无关。下面我们将把上述摩尔一库伦强度理论推‘’于塑性应变理论,)即假定屈服条件也不受。一。中主应力的影响具有这种性质的材料将称为摩尔库伦材料一一玲介厂畏巧优仄口闷一注坦业叫图1摩尔破坏园利水返科学研究1981年二、部分屈服面一个应力状态可以用6一::二般的弹塑性,维应力空何中点代表母稗论认为在应力空间可以划出一定的弹性区,区内每一点代表一种弹性应力状态,限制弹性区的表面称为。,,屈服面加荷时屈服面被突破整个应变张量的
3、6个分量都将发生塑性应变同时形成。,。新的屈服面但是把这种单一屈服面的理论搬用于土力学中结果不能认为是满意的为了更好地说明上的弹塑性变形性质,不少人提出两个属服。面的理论我们进一步发挥了把塑性应变分成若干部分的概念,并建议对每一部分定,‘。义一个屈服面〔〕称为部分屈服面每个部分屈服面的屈服只引起这一部分塑性应变,而且每个部分屈服而正好就是这一部分塑性应变等值。一线下l酥将针对摩尔库伦材料继续发展这一理论。限于考察应力主轴方向不变的受力情况(图。a、、aZ、a3。:、。:、。:2)设和分别为主应_,,‘.、_._入,.、.,、.‘、,,_t、_二1,,+2力和主应变(以压缩为
4、正)”“(a。+玉l侧21三应力3Y二::+。2十。。,Q、T。)和为球应力和体应变并定义正应力偏应力和偏应变丫如下:3。·a二专(a+口)+小otgT二a、一a。告()(3)Y=￡1一c3v。一部分由球应力的等向压缩产生,v。,进一步把体应变分成两部分称为压缩应变,vd。另一部分由剪切产生称为剪缩(胀)应变相应地规定两个体应变屈服面和一个偏应变屈服面如下。p)vf(一卜0、L,T二f(a)一vX0(4)g(a,下)一Yp=}0。、T,角标p代表塑性应变a与中主应力无关这就意味着式(4)中包含着下述基本。假设一剪缩屈服面及偏应变唇服面木受中主应力的影响,,如果认定塑性应变只
5、会增大不会减小则加荷准则可极简单地写为讹>0命盈>0(5)”}宁>O·代。。式中上标表增量但是砂土和硬粘土还有剪胀的特性剪胀应变究竟算作弹性应变,。,还是塑性应变是一个值得讨论的问题如果假定剪胀应变也是塑性应变则式(5)2:一第期沈珠扛摩尔库伦材料的屈服理论中的剪切体应变屈服准则应改为.、l,T一,2了.八“nU.三三〕气、、夕V二二SIHU1U.V(6)、,,下、产三1》SI二U劝—O。其中冲称为临胀角。、压缩屈服面即为p二常数的平面fd和g两个屈服面在aT平面内的投影如图3。二。u;aZa:,e户、所示偏应变屈服面在平面内的投影为一直线对于不是>>的其它情况。,一可得另
6、外5条直线6条直线围成一个不等边的六角形与熟知的摩尔库伦破坏面的投。影完全一样(图4)s.bo{丫拦兰星兰‘『犷A户剪缩应变屈服面B偏应变屈服面图3部分屈服面J图4偏应变屈服面及其投影三、塑性应变增量。,三部分任何一种塑性理论的最终目的是导出塑性应变增量公式按照前面的理论应变的塑性增量公式可以很简便地从式(4)得出水利水运科学研究1981年=a,。命U(》f二(aZ)f.,命n(7)‘,二夕(日)立}。。、争告一.一、“+壬j一:乡禁(8)二09~,于一a十一气万~甲一‘dadT一,一「“,当‘,,<“2,。其卜
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7、in小,;,。,时为1否则为。(团当仑>0时为1否则为。但是为了求得塑性应变的其它,。aneuss,分最还要作进一步的假设一个最简单的办法是借用PldtlR理论即认为,且两者的ode,塑性应变增量的主轴与应力主轴一致L系数相同即2:一aa3Zo一己兮一。一k是示(9)ox一口3一老平二砰一,。。现有少量试验表明这一假设在加荷方向突然偏转时并不符合实际情况〔〕这里暂时不l,3)9)考虑应力方;d的偏转从而根据式(和式(可得下列主应变的公式onQn1ni1l了++一一j-‘吸了.、‘龟了Z;让命沈艺约二户二五和、乙T,
