【摘要】:对于弹性、弹塑性和塑性受损材料,损伤变量D基于有效应力的概念,将作为广义热力学内变量。混凝土损伤过程和塑性流动过程都是不可逆热力学过程,由热力学第二定律,其耗散能应为非负,满足Clausius-Duhem不等式,即,将式(4.7)和式(4.8)代入,得由于的任意性,为了满足不等式,应有应力张量表达式并有下列不等式成立和成立。定义损伤能量释放率,是与损伤割线刚度张量共轭的热力学力。
对于弹性、弹塑性和塑性受损材料,损伤变量D基于有效应力的概念,将作为广义热力学内变量。损伤后的刚度张量S与初始刚度张量S0的关系为S=M(D)∶S0,M(D)=(I-D),M(D)≡S∶。在等温绝热状态下,若弹性自由能势和塑性自由能可以解耦,则自由能形式的热力学势(霍尔姆兹自由能势)是所有状态变量的函数(Ju,1989),即
式中:ψe(εe,S)为弹性势能;ψp(S,qp)为塑性势能;εe为弹性应变张量;qp为塑性内变量,如塑性应变张量εp或强化参数κ等。
混凝土损伤过程和塑性流动过程都是不可逆热力学过程,由热力学第二定律,其耗散能应为非负,满足Clausius-Duhem不等式,即,将式(4.7)和式(4.8)代入,得
由于的任意性,为了满足不等式(4.9b),应有应力张量表达式
并有下列不等式成立
和成立。
定义损伤能量释放率,是与损伤割线刚度张量共轭的热力学力。等温状态下无损材料的线弹性能为
弹性张量S为四阶对称张量(www.xing528.com)
对于各向同性材料,弹性张量的分量形式为
E0为无损伤状态下的初始弹性模量,ν为泊松比,将式(4.12)代入式(4.10)和式(4.11),得
如果线弹性余能定义为
Λ为柔度张量,也是四阶对称张量
对于各向同性材料,柔度张量Λ的分量形式为
将式(4.17)代入式(4.15)和式(4.16),得
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