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粉土填料蠕变特性与非线性分数阶模型研究
目录
文档概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
粉土填料蠕变特性试验研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
2.1试验材料与制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.1.1原材料选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.1.2填料制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.2试验仪器与设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.3蠕变试验方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.3.1应力/应变控制条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.3.2试验参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.4蠕变试验结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.4.1蠕变曲线特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
2.4.2蠕变速率分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.4.3不同应力/应变水平下的蠕变规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
粉土填料蠕变机理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.1蠕变变形本构关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.2蠕变损伤演化模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.3影响蠕变特性的因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
非线性分数阶本构模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
4.1分数阶微积分理论简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
4.2非线性本构模型选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
4.3基于分数阶理论的蠕变模型推导．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
4.3.1分数阶粘弹性模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
4.3.2分数阶粘塑性模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
4.4模型参数辨识方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
4.4.1数值优化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
4.4.2试验数据拟合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
模型验证与对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
5.1模型预测结果与试验结果对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
5.1.1蠕变曲线对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
5.1.2蠕变速率对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
5.2模型参数敏感性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
5.3与其他模型的对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
6.1主要研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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