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论文类型：期刊论文

发表时间：2008-05-15

发表刊物：岩石力学与工程学报

收录刊物：EI、PKU、ISTIC、CSCD

卷号：27

期号：5

页面范围：960-970

ISSN号：1000-6915

关键字：数值模拟;Cosserat连续体;CAP弹塑性;一致性算法;闭合型切线本构模量矩阵;应变局部化

摘要：提出了一个非光滑多重屈服面的CAP弹塑性Cosserat连续体模型.考虑到Cosserat连续体理论的特点,将其应力和应变速率向量的偏量和球量部分分离,针对各分屈服面分别被激活及某两个屈服面同时被激活的情况,发展了非线性本构速率方程积分的一致性算法,且率本构方程积分的返回映射算法和一致性弹塑性切线模量矩阵均为显式表示,避免了计算切线本构模量矩阵时的矩阵求逆.利用所发展的模型和一致性算法,数值模拟了平面应变条件下由应变软化及非关联塑性引起的边坡渐进破坏问题和隧道开挖问题.数值结果表明,所发展的模型和一致性算法在保持应变局部化问题的适定性、保证数值求解过程的收敛性和计算效率等方面具有良好的性能.