孙逸飞
- 作品数：16 被引量：69H指数：5
- 供职机构：河海大学更多>>
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- 相关领域：建筑科学水利工程经济管理更多>>
- 考虑颗粒破碎引起级配演变的道砟边界面本构模型被引量：6
- 2017年
- 道砟即使在低围压下也会产生颗粒破碎,从而改变其原始级配。级配作为道砟的一个重要物理特性,显著地影响着道砟本身物理、力学特性。建立可以反映颗粒破碎引起级配演变的本构模型至关重要。基于Einav的分形破碎指标和土体边界面塑性理论,通过分析道砟三轴试验结果,尝试建立了低围压下可以反映颗粒破碎引起级配演变的道砟边界面本构模型。与试验结果对比发现:模型可以较好地反映道砟在低围压下的应力-应变特性;同时,可以对加载过程中颗粒破碎引起的级配演变进行合理的预测。
- 殷志祥高哲张建成孙逸飞冯瑶何慧荣
- 关键词：道砟颗粒破碎级配边界面本构模型
- 无状态变量的状态依赖剪胀方程及其本构模型被引量：4
- 2019年
- 粗粒土的剪胀行为具有状态依赖特性。为了考虑这一特性,不同的状态依赖变量被唯像地提出,并被经验性地内嵌入已有剑桥、修正剑桥等剪胀方程中。基于分数阶梯度律,用理论推导出了分数阶状态依赖剪胀方程,并阐述了分数阶数的物理意义。所得剪胀比大小受3个因素影响:分数阶求导阶数、当前加载应力以及当前应力到临界状态应力的距离。当分数阶求导阶数从1开始增大时,分数阶剪胀曲线自修正剑桥剪胀曲线向剑桥剪胀曲线移动;而当求导阶数从1开始减小时,分数阶剪胀曲线逐渐远离修正剑桥剪胀曲线;当求导阶数等于1时,分数阶剪胀曲线与修正剑桥剪胀曲线重合。为验证所提出的状态依赖剪胀方程,基于该方程进一步建立了砂土的状态依赖分数阶塑性力学本构模型,并对砂土和堆石料的三轴排水与不排水试验结果进行了模拟。研究表明,基于状态依赖分数阶剪胀方程建立的本构模型,可以合理地描述砂土在不同初始状态及加载条件下的应力-应变行为。与砂土UH模型预测结果对比发现,UH模型预测较好。
- 孙逸飞陈成
- 关键词：分数阶微分塑性力学本构模型砂土
- 砂土与结构物界面的应力-位移-微结构特性及本构模型被引量：1
- 2024年
- 砂土与结构物界面受剪时微结构会发生演变,并产生状态依赖的应力位移行为。采用界面直剪仪对不同常法向刚度和常法向应力条件下的砂土-钢板界面进行单调和循环剪切试验,并通过高清图像识别技术分析剪切过程中的界面微结构的演变,发现:常法向刚度和常法向应力条件下单调剪切时界面均发生不同程度的剪胀,常法向应力条件下的剪切会使试样产生更明显的软化行为和较多的微结构变化,即颗粒概率熵会随着剪切位移的增大而逐渐增加;循环加载时,处于临界状态线下方的界面土会交替出现剪缩和剪胀现象,伴随着界面的微结构发生波动演变,界面总体会表现出较强的剪缩;先期循环剪切会使得界面发生强度弱化;可见微结构演化影响着界面土的剪胀。为描述此类现象,提出基于微结构演化的动态剪胀状态线,据此建立砂土-结构物界面的非关联随动硬化弹塑性本构模型。模型有12个参数,均可通过试验获得。通过模拟试验数据发现,模型可以合理描述界面的剪胀和软化等力学行为,特别是循环荷载作用下界面的强剪缩行为。
- 叶至韬高玉峰黄星博孙逸飞
- 关键词：土力学微结构剪胀本构模型
- 级配散粒体循环荷载下变形特性的离散元模拟被引量：3
- 2018年
- 为了研究散粒体的级配对其变形特性的影响,通过建立二维离散单元模型,选取不同围压和初始密度,对不同级配的散粒体在循环荷载作用下的累积变形进行了研究.研究发现:在相同初始孔隙率或者初始相对密度条件下,随着级配不均匀系数的增加,散粒体变形均呈现增长趋势;在低围压下,所有试样均发生不同程度的剪胀,变形随着加载次数的增加而快速增长;当围压增加时,试样由剪胀转为剪缩,变形减小、趋于稳定.增加土体的初始密度和围压可以显著增加其内部配位数,从而有效抑制塑性变形.
- 孙逸飞宋顺翔高玉峰
- 关键词：离散元级配循环荷载散粒体
- 砂土三轴压缩和拉伸行为的分数阶塑性模型被引量：1
- 2020年
- 实际工程中的砂土等粗粒土往往不仅会受到压缩剪切作用,还有可能受到拉伸剪切作用。但是,目前所建立的分数阶塑性力学模型,仅考虑了砂土的压缩剪切行为;对于砂土的拉伸剪切行为,还有待进一步验证。运用广义分数阶微分定义,提出了一个修正的剪胀方程,并基于此建立了一个可以描述砂土三轴压缩和拉伸行为的分数阶塑性力学模型。选取不同砂土的三轴压缩和拉伸试验数据,对模型进行了验证,结果表明,模型可以合理的对砂土在压缩和拉伸条件下的应力应变行为进行预测。
- 陈晨孙逸飞宋顺翔
- 关键词：三轴压缩本构模型
- 微结构依赖的界面土分数阶本构模型
- 2024年
- 【目的】建立考虑微结构影响的界面土本构模型并对其进行验证。【方法】模型中引入考虑颗粒定向排列和颗粒破碎影响的微结构标量,该标量影响了剪胀状态线与临界状态线之间的距离。采用土体分数阶塑性本构方法,建立微结构依赖分数阶本构模型。采用带误差控制的欧拉-柯西算法,在Matlab中编写所建立的模型,并验证在三维和二维、不同边界条件、不同微结构边界值情况下,模型数值模拟与实际试验数据的应力变形规律的匹配性。【结果】建立了含有10个模型参数的界面土分数阶本构模型,该模型可以准确地描述在三维常法向应力/刚度条件下界面土的三维剪切行为。微结构标量向其边界值演化,在不同微结构边界值条件下,模拟预测值均高于实测值,但预测值的应力位移变化趋势均与试验数据的一致。【结论】所建模型可以较好地模拟界面土硬化、软化、剪胀和剪缩等力学行为,且模型参数均可通过试验获得。本研究可为考虑微结构影响的土与结构物接触面本构理论研究提供参考。
- 谷成龙孙逸飞叶至韬黄星博
- 关键词：组构分数阶本构模型
- 粗粒土的分数阶应变率及其与分形维度的关系被引量：4
- 2018年
- 在波浪荷载、潮汐作用下砂土等粗粒土常常经受长期动力变形。运用分数阶微积分理论,分析了5种不同粗粒土在不同加载条件下的累积变形特性及粗粒土的分数阶应变率,传统的整数阶应变率随着加载次数的变化而变化,而粗粒土的分数阶应变率在同一加载条件下保持为常数。通过粗粒土颗粒破碎的分形理论,尝试建立分数阶应变率与土颗粒分布的分形维度之间的关系,分析土体分形维度对分数阶应变率大小的影响,发现随着分形维度的增加,分数阶应变率的数值降低。
- 孙逸飞沈扬刘汉龙
- 关键词：粗粒料分数阶微积分边界面本构模型
- 分数阶塑性力学及其砂土本构模型被引量：8
- 2018年
- 砂土的剪胀以及应力-应变关系通常依赖于其物质状态;其塑性流动方向不再与加载方向重合,而是随其状态改变而改变。为了描述这一非关联特性,传统的岩土塑性理论通常需要额外假定一个独立于屈服面的塑性势面,并人为地将塑性势面相关的参数与状态参数唯像地关联在一起。从而,使得模型参数增多、部分参数缺乏物理意义。不同于与传统塑性力学,分数阶塑性力学基于非局域性的微分算子和梯度,其在某一应力点的微分方向不仅与该点的应力状态有关,还与到达该应力点的加载历史、过程相关;从而,无需额外假定塑性势面（或屈服面）,仅需要对已有屈服面（或塑性势面）进行分数阶微分求解,便可以建立砂土的状态依赖分数阶弹塑性力学模型。最后,通过模拟几种不同砂土的三轴排水与不排水试验结果,发现：所提出的模型可以较好地描述砂土在不同初始状态及加载条件下的应力应变行为。
- 孙逸飞高玉峰鞠雯
- 关键词：分数阶微积分本构模型砂土
- 级配散粒体循环荷载下变形特性的离散元模拟
- 散粒体的级配显著影响其变形特性.通过建立二维离散单元模型,选取不同围压和初始密度,对不同级配的散粒体在循环荷载作用下的累积变形进行了研究.研究发现:在相同初始孔隙率或者初始相对密度条件下,随着级配不均匀系数的增加,散粒体...
- 孙逸飞陈晨
- 关键词：颗粒级配循环荷载离散元模拟
- 玻璃球动弹性模量特性试验和数值模拟研究被引量：4
- 2014年
- 堆石料颗粒形状较为复杂,且存在明显的颗粒破碎特征。为剔除颗粒形状对堆石料动力特性的影响,在不考虑颗粒破碎的情况下,采用玻璃球模拟堆石料进行动三轴试验,分析了试验围压对玻璃球动弹性模量的影响。基于动三轴试验成果,开展了细观数值模拟研究。研究表明:玻璃球的动弹性模量变化规律与堆石料的基本一致;三维颗粒流方程能较好地模拟该材料的动弹性模量特性;随着粗细颗粒直径跨度增大,试样级配关系增强,最大动弹性模量随之增大;细颗粒直径变小和粗颗粒直径变大都将引起最大动弹性模量的增大。试样的动弹性模量随着细观剪切模量的增大而增大,近似为幂函数关系,动应变降低。
- 张成朋杨贵刘汉龙孙逸飞
- 关键词：玻璃球颗粒流动三轴试验动弹性模量
