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粗粒料广义塑性模型对不同应力路径适应性研究
摘要：
本文基于广义塑性理论，研究粗粒料在不同应力路径下的适应性。通过应用阿贝尔材料模型，建立了广义塑性模型，分析了粗粒料在常规轴对称、非轴对称和轴对称三点弯曲等应力路径下的本构关系，进一步得出了不同应力路径下的应力-应变曲线和塑性应变分布。研究结果表明，粗粒料的广义塑性模型能够很好地描述不同应力路径下的本构关系，并且在轴对称三点弯曲应力路径下具有较好的适应性。本研究对于深入理解粗粒料的塑性行为具有重要意义，并为工程实践提供了指导意义。
关键词：广义塑性模型；粗粒料；应力路径；适应性
Introduction：
粗粒料是建筑、水利、铁路、公路等工程中常见的基础材料。在工程实践中，粗粒料常常承受复杂的应力条件，因此研究其塑性行为具有重要意义。广义塑性模型是描述材料在复杂应力条件下的本构关系的重要理论工具。本文应用阿贝尔材料模型建立了粗粒料的广义塑性模型，并通过分析常规轴对称、非轴对称和轴对称三点弯曲等不同应力路径下的本构关系，探究粗粒料在不同应力路径下的适应性。
Materialsandmethods：
本研究采用阿贝尔材料模型建立了粗粒料的广义塑性模型。该模型包括两个刚性体，分别表示骨料和孔隙相，两者间采用了黏合法进行连接。为了研究粗粒料在不同应力路径下的本构关系，本文采用了ABAQUS有限元软件进行数值模拟。常规轴对称应力路径下，采用了以轴对称双向平面应变状态代表的轴对称双向应力状态；非轴对称应力路径下，采用了和轴对称平面应变状态不同的非轴对称平面应变状态；轴对称三点弯曲应力路径下，模拟了在三点弯曲载荷下的塑性行为。
Resultsanddiscussion：
在常规轴对称应力路径下，经计算得到了粗粒料在三种应力状态下的应力-应变曲线和塑性应变分布，如图1所示。从图1中可以看出，粗粒料在不同应力状态下的应力-应变曲线均呈典型的弹塑性特征。相比于无应变状态下的材料，粗粒料在应变状态下的屈服强度有所降低，且存在明显的应变硬化现象。在应力路径不同的情况下，粗粒料的塑性应变分布也存在一定的差异。
在非轴对称应力路径下，图2展示了粗粒料在平面应变状态下的应力-应变曲线和塑性应变分布。可以发现，与常规轴对称应力路径下相比，粗粒料的塑性应变分布对称性产生了明显的变化，且出现了较为复杂的局部塑性失效现象。在轴对称三点弯曲应力路径下，由于材料在径向和切向方向上的应力状态具有不同的特点，因此粗粒料的本构关系也呈现出了明显的非对称性特点。图3展示了在不同半径下的应力-应变曲线和塑性应变分布。可以看出，当加载位置与中心轴距较远时，塑性应变分布呈现出明显的不对称性，且在离加载点较远的位置形成了明显的塑性流。
Conclusion：
本研究基于广义塑性理论，研究了粗粒料在不同应力路径下的适应性。通过阿贝尔材料模型建立了广义塑性模型，分析了粗粒料在常规轴对称、非轴对称和轴对称三点弯曲等应力路径下的本构关系，并得出了不同应力路径下的应力-应变曲线和塑性应变分布。研究结果表明，粗粒料的广义塑性模型能够很好地描述不同应力路径下的本构关系，并且在轴对称三点弯曲应力路径下具有较好的适应性。本研究对于深入理解粗粒料的塑性行为具有重要意义，并为工程实践提供了指导意义。