堆石料弹塑性本构模型参数反演方法研究

岩石材料的蠕变实验及本构模型研究引言：岩石是地球上最基础的构造材料之一，其性质的研究对于地质科学以及岩土工程领域具有重要意义。

岩石在地壳中扮演着起支撑与保护作用，因此了解岩石的变形行为以及蠕变性质对于地质灾害的预测与评估具有重要的指导意义。

本文将就岩石材料的蠕变实验及本构模型研究进行详细阐述。

一、岩石材料的蠕变实验蠕变是指物质在长时间内受到持续应力下的变形现象。

岩石材料由于具有多种类型的孔隙和裂隙，因此其蠕变行为比一般材料更为复杂。

蠕变实验是研究岩石材料蠕变性质的主要手段之一，其目的是了解岩石在不同应力、不同温度和不同时间下的蠕变特性。

1.实验设备蠕变实验一般需要使用蠕变试验机，该仪器能够提供连续加载并测量样品的应力和应变，同时控制温度。

实验所需的试样通常需要根据具体需要制备。

此外，还需要一些测量设备，如蠕变计和应变测量仪等。

2.实验过程蠕变实验的过程包括准备试样、加载试样、施加应力、保持应力和测量应变等步骤。

首先，需要根据实验要求制备符合标准的试样。

然后，将试样放置在蠕变试验机上，施加适当的负载并开始加载。

在加载过程中，需要保持恒定的应力并测量试样的应变，常用的应变测量方法有外部应变计和内部传感器等。

最后，根据实验结果绘制蠕变曲线，分析蠕变行为。

本构模型是描述材料力学性质的数学模型，通过建立岩石材料的本构模型，可以预测岩石的变形行为并进行力学仿真研究。

目前常用的岩石本构模型有线性弹性模型、弹塑性模型和粘弹性模型等。

1.线性弹性模型线性弹性模型是最简单的本构模型，它假设岩石材料的应力应变关系是线性的，即满足胡克定律。

这种模型适用于小应变范围内的岩石变形，但无法描述岩石的时间依赖性和非线性特性。

2.弹塑性模型弹塑性模型考虑了岩石在加载时的弹性变形和塑性变形，常用的模型有Mohr-Coulomb模型、Drucker-Prager模型等。

这些模型能够更准确地描述岩石的变形行为，但在蠕变时间很长的情况下，塑性本构模型可能会失效。

第二部分弹塑性问题的有限元法第四章弹塑性体的本构理论第五章弹塑性体的有限元法第四章弹塑性体的本构理论4-1塑性力学的基本内容和地位塑性力学是有三大部分组成的：1) 塑性本构理论，研究弹塑性体的应力和应变之间的关系；2) 极限分析，研究刚塑性体的应力变形场，包括滑移线理论和上下限法；3) 安定分析，研究弹塑性体在低周交变载荷作用下结构的安定性问题。

塑性力学虽然是建立在实验和假设基础之上的，但其理论本身是优美的，甚至能够以公理化的方法来建立整个塑性力学体系。

塑性力学是最简单的材料非线性学科，有很多其它更复杂的学科，如损伤力学、粘塑性力学等，都是借用塑性本构理论体系而发展起来的。

4-2关于材料性质和变形特性的假定材料性质的假定1)材料是连续介质，即材料内部无细观缺陷；2)非粘性的，即在本构关系中，没有时间效应；3)材料具有无限韧性，即具有无限变形的可能，不会出现断裂。

常常根据材料在单向应力状态下的σ-ε曲线，将弹塑性材料作以下分类：硬化弹塑性材料理想弹塑性材料弹塑性本构理论研究的是前三种类型的材料，但要注意对于应变软化材料，经典弹塑性理论尚存在不少问题。

变形行为假定 1)应力空间中存在一初始屈服面，当应力点位于屈服面以内时，应力和应变增量的是线性的；只有当应力点达到屈服面时，材料才可能开始出现屈服，即开始产生塑性变形。

因此初始屈服面界定了首次屈服的应力组合，可表示为()00=σf(1)2) 随着塑性变形的产生和积累，屈服面可能在应力空间中发生变化而产生后继屈服面，也称作加载面。

对于硬化材料加载面随着塑性变形的积累将不断扩张，对于理想弹塑性材料加载面就是初始屈服面，它始终保持不变，对于软化材料随着塑性变形的积累加载面将不断收缩。

因此加载面实际上界定了曾经发生过屈服的物质点的弹性范围，当该点的应力位于加载面之内变化时，不会产生新的塑性变形，应力增量与应变增量的关系是线性的。

只有当应力点再次达到该加载面时，才可能产生新的塑性变形。

第52卷第10期表面技术2023年10月SURFACE TECHNOLOGY·411·激光冲击强化TC4钛合金强化层弹塑性本构参数反演分析王淑娜，伏培林，李嘉伟，张旭，阚前华*（西南交通大学 力学与航空航天学院 应用力学与结构安全四川省重点试验室，成都 611756）摘要：目的获取TC4钛合金激光冲击强化层的弹塑性本构模型参数，结合纳米压痕试验和有限元模拟技术，进行激光冲击强化TC4钛合金的材料参数反演计算。

方法首先，在TC4钛合金试样侧面沿强化层深度方向进行纳米压痕测试，获得距表面不同距离处的载荷-压入深度曲线。

进而，基于幂律应变硬化模型，通过无量纲方程和有限元模拟反演得到激光冲击强化TC4钛合金梯度强化层的弹塑性参数。

最后，将反演获得的弹塑性本构模型材料参数用于有限元模拟，将模拟结果与试验结果进行对比，验证参数反演结果的合理性。

结果强化层表面的弹性模量和纳米硬度较母材分别提高了11%和30%，强化层内的应变硬化指数和屈服强度沿深度方向分别递增和递减。

模拟的载荷-压入深度曲线与试验曲线吻合较好，最大压入载荷、弹性模量和纳米硬度的模拟误差分别小于1%、7%和3%，证实了参数反演结果的合理性。

结论通过无量纲方程反演算法得到的强化层本构参数有较强的可信度。

激光冲击强化可有效提升TC4钛合金的表面力学性能，强化层的本构参数呈梯度分布，表面的抗塑性变形能力大幅提升。

关键词：TC4钛合金；激光冲击强化；纳米压痕；无量纲分析；反演分析；有限元模拟中图分类号：TG146.2+3 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)10-0411-11DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.10.037Reverse Analysis of Elasto-plastic Constitutive Parameters of Strengthening Layer for Laser Shock Processing TC4 Titanium AlloysWANG Shu-na, FU Pei-lin, LI Jia-wei, ZHANG Xu, KAN Qian-hua*(Applied Mechanics and Structure Safety Key Laboratory of Sichuan Province, School of Mechanicsand Aerospace Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611756, China)ABSTRACT: Laser shock processing (LSP) can form a strengthening layer with a gradient structure on the surface of parts, and thus improves the fatigue life. It is of great significance to obtain the elasto-plastic parameters of TC4 titanium alloy after LSP for the fatigue life prediction. However, there are few reports on the determination of elasto-plastic parameters of LSP TC4 titanium alloy. The reverse algorithm combining the nano-indentation experiments with finite element simulation is an effective method to obtain the constitutive parameters of the thin strengthening layer. Therefore, employing the nano-indentation experiments and finite element simulation, the reverse analysis of the LSP TC4 titanium alloy was conducted to determine the收稿日期：2022-09-02；修订日期：2023-03-10Received：2022-09-02；Revised：2023-03-10基金项目：国家自然科学基金（12072295，12192214，11872321）Fund：National Natural Science Foundation of China (12072295, 12192214, 11872321)引文格式：王淑娜, 伏培林, 李嘉伟, 等. 激光冲击强化TC4钛合金强化层弹塑性本构参数反演分析[J]. 表面技术, 2023, 52(10): 411-421. WANG Shu-na, FU Pei-lin, LI Jia-wei, et al. Reverse Analysis of Elasto-plastic Constitutive Parameters of Strengthening Layer for Laser Shock Processing TC4 Titanium Alloys[J]. Surface Technology, 2023, 52(10): 411-421.*通信作者（Corresponding author）·412·表面技术 2023年10月elasto-plastic parameters. First, the nano-indentation experiments of the LSP TC4 titanium alloy specimen were carried out based on the Nano indenter G200 nano-indentation experimental apparatus with the Berkovich diamond indenter, and the indentation depth of 1 000 nm was set by the displacement-controlled method. Then the nano-indentation experiments were carried out on a single side of specimen along the depth direction of the strengthening layer, and the corresponding load-displacement curves at different distances from the surface were obtained. Subsequently, the distributions of elastic modulus and nano-hardness along the depth direction of the strengthening layer were obtained after using the Oliver-Pharr method to determine the unloading stiffness and the reduced modulus from the unloading curves. Then, following the power-law strain hardening assumption, the yield stress and strain hardening index of the surface strengthening layer were determined by numerically solvingthe dimensionless equations of the representative stress, the ratio of plastic work to total work, and the ratio of residual depth to pressing depth, respectively. Therefore, the elasto-plastic parameters of the surface strengthening layer of LSP TC4 titanium alloy were obtained. Finally, the elasto-plastic parameters obtained by the reverse analysis were introduced toa two-dimensional axisymmetric nano-indentation finite element model. The effectiveness of the reverse analysis was verifiedby comparing the simulated results with the corresponding experimental results, which took into account the load-displacement curves as well as the variations of elastic modulus and nano-hardness with the distance from the surface. The obtained results showed that the elastic modulus, nano-hardness, yield stress and hardening index possessed a varying distribution along the thickness direction of the strengthening layer (about 300 μm). The surface elastic modulus, nano-hardness and yield stress of the strengthening layer reached 121.2 GPa, 5.0 GPa and 1 396.4 MPa, which were 11%, 30% and 55% higher than that of the substrate, respectively. However, the strain hardening index increased gradually along the depth direction, and the index at the substrate and the surface of the strengthening layer were 0.252 and 0.167, respectively. Additionally, the simulated load- displacement curves agreed with the experimental curves well, and the relative errors of the maximum load, elastic modulus and nano-hardness were less than 1%, 7% and 3%, respectively, demonstrating the effectiveness of the reverse analysis. The calculated results could be great helpful to the fatigue life prediction and the further optimization of LSP process parameters.KEY WORDS: TC4 titanium alloy; laser shock processing; nano-indentation; dimensionless analysis; reverse analysis; finite element simulationTC4钛合金（Ti-6Al-4V）因具有比强度高、耐热性高、耐蚀性好、密度小等特点而广泛应用在船舶、航空航天、车辆工程、生物医学等[1-6]领域。

非均质材料弹性参数反演研究方法及其应用非均质材料在工程和科学中广泛应用，如岩石、金属、混凝土等，不均匀性是其特征之一，常表现为各向异性和非线性。

估计这些材料的弹性参数是解决这些应用问题的关键之一。

然而，非均匀材料的弹性反演是一个有挑战性的研究方向，因为这些材料的弹性参数可能分布在空间中，并且通常无法直接测量。

本文将综述一些常用的非均质材料弹性参数反演方法，并研究其在实际应用中的应用。

一、弹性反演方法的分类弹性反演方法可以分为直接方法和间接方法。

直接方法指根据可测量的实际数据，如声速、波形，直接利用反演算法计算弹性参数。

常用的直接方法有声速反演、矩阵反演等。

间接方法则是指根据建立的数学模型和理论知识，利用相关的计算方法求解未知弹性参数。

常用的间接方法有有限元法（FEM）、反射法、逆时偏移法等。

二、声速反演法声速反演是一种直接方法，它通过测量岩石中的波速，计算出岩石的弹性常数。

声速反演法的主要优点是简单易行，样品制备较为容易。

声速反演可以依据声波传输的两个参量：声波传播时间和声波振幅来进行，前者用于计算弹性常数，后者则可用于展示相应的波形图。

声速反演法的缺点是精度受制于仪器限制，以及不同岩石类型的异常性质也越来越难以通过声速反演法得出其弹性参数。

因此，声速反演法主要适用于均质材料的弹性反演。

三、有限元法有限元法属于间接方法，它可以处理具有各向异性、非线性和不规则形状的非均匀材料的弹性反演。

它是一种数值方法，根据弹性方程对材料进行分割和离散化，然后确定微小元素的位移和应力，找到能够将这些位移和应力联系起来的参数，再回推材料的弹性常数。

有限元法的主要瓶颈是时间和计算资源的限制，因为复杂的材料通常需要使用成千上万的单元来模拟。

在实际应用中，有限元法可以用于模拟地震道路中的土壤区域，或用于解决航空航天中的材料设计问题等。

四、反射法反射法是一种间接方法，其原理基于材料中产生的反射波。

这个方法需要确定两个参数：正向波速和纵波速度。

第28卷 第6期 岩 土 工 程 学 报 Vol.28 No.62006年 6月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering June, 2006岩石粘弹塑性本构关系及改进的Burgers蠕变模型袁海平，曹 平，许万忠，陈沅江（中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083）摘 要：软弱岩石一般具有粘弹塑性共存特性，而典型的Burgers蠕变模型只能描述材料第三期蠕变以前的粘弹性规律，因此，本文基于Mohr-Coulomb准则，提出了新的塑性元件，该元件假定材料屈服后完全服从Mohr-Coulomb塑性流动规律。

将该元件与典型的Burgers模型串联，形成了能模拟粘弹塑性偏量特性和弹塑性体积行为的改进型Burgers蠕变模型，推导了相应的粘弹塑性本构关系。

给出了模型参数的求解方法，编制了相应的数据处理程序，并结合工程实例，对蠕变模型参数进行了拟合和加权平均取值。

应用结果表明：试验曲线与理论计算曲线吻合，改进的Burgers蠕变模型能较好的描述岩石的蠕变特性。

关键词：Burgers模型；Mohr-Coulomb；蠕变；粘弹塑性；屈服准则；本构关系中图分类号：TU452 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2006)0796–04作者简介：袁海平(1977–)，男，博士研究生，从事岩石力学理论、工程模型及岩土工程数值计算与仿真研究。

Visco-elastop-lastic constitutive relationship of rock andmodified Burgers creep modelYUAN Hai-ping，CAO Ping，XU Wan-zhong，CHEN Yuan-jiang（School of Resources & Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, China）Abstract: The classic Burgers creep model could only describe the viscoelastic behaviour of rock material before the thirdcreep-phase, but weak rock usually was visco-elasto-plastic. So according to this shortage of Burgers model, a new plastic cellwas developed based on Mohr-Coulomb criterion, which was assumed to be in absolute accordance with the plastic flow law ofMohr-Coulomb when rock failed. And then the plastic cell acted in series with the classic Burgers model, and a modifiedBurgers creep model was built and the corresponding visco-elasto-plastic constitutive relationships were deduced. The modifiedmodel could simulate visco-elasto-plastic deviatoric behavior and elasto-plastic volumetric behavior. In addition, some methodsto solve model parameters were given and some corresponding programs were developed to deal with the test data. And themodel parameters of an engineering example were fitted and the values were obtained through weighted mean ones. It wasshown that the creep testing curves were coincident well with the theoretic curves, validating that the modified Burgers creepmodel was felicitous to characterize the creep behaviour law of rock.Key words: Burgers model; Mohr-Coulomb; creep; viscoelastic plasticity; yield criterion; constitutive relationship0 引 言岩石的蠕变特性是岩石类材料重要的力学性质之一，国内外学者对岩石的蠕变特性和蠕变模型进行了大量的研究[1-10]，在理论与实践上取得了重大研究成果。

第26卷第2期 岩 土 力 学 V ol.26 No.2 2005年2月 Rock and Soil Mechanics Feb. 2005收稿日期：2003-09-18 修改稿收到日期：2003-12-24作者简介：张社荣，男，1960年生，博士，教授，系主任，研究方向为水工结构设计与计算优化。

E-mail ：tjudam@文章编号：1000－7598－(2005) 02－0182－05改进的遗传算法在堆石体参数反演中的应用张社荣, 何 辉（天津大学 建筑工程学院，天津 30072）摘 要：在研究堆石坝问题中，堆石体参数的合理估计非常重要，根据工程实测值反演堆石体参数不失为一种有效估计参数的新思路。

在传统遗传算法操作过程中，引入模拟退火的Metropolis 接受准则，并结合系统识别的基本原理改进了遗传算法。

将改进的新算法应用于堆石坝主要堆石料的参数反演，结果显示其误差很小、收敛速度快、精度高的优越性，克服了传统的梯度优化方法和单纯形法所具有的搜索速度随反演参数增多呈级数减慢、容易陷入局部极值点和误差传递导致不收敛等缺点，值得在本领域参数优化中推广。

关 键 词：遗传算法；模拟退火；参数反演；系统识别；面板堆石坝 中图分类号：TU 371.4；TV 64 文献标识码：AApplication of improved genetic algorithm to backanalyzing parameters of rockfillZHANG She-rong, HE Hui( School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China)Abstract: It is very important to reasonably estimate parameters of rockfill in study and analysis of rockfill dams. Back analysis of parameters of rockfill according to in-situ measurement is one kind of new method to effectively estimate the parameters. Metropolis accepting rule of simulated annealing algorithm and system identification are applied to improve genetic algorithm during the processing. Applying this improved genetic algorithm to back analyzing parameters of rockfill, the result shows that the algorithm has advantages of higher accuracy, quick convergence etc.. This method is deserved to be popularized for parameters optimization in this filed.Key words: genetic algorithm; simulated annealing; parameter back analysis; system identification; concrete faced rockfill dams (CFRD)1 引 言在堆石坝沉降问题的分析中，合理地选用堆石体的本构模型以及较为精确的确定模型参数具有十分重要的意义。

钢材弹塑性本构模型研究随着经济的快速发展，各类工程建设的需求也逐渐增加，钢结构作为一种新型的建筑材料被广泛应用。

但是，材料失效是每个工程师必须面对的问题，因此，在钢构建筑设计中，强度评估和材料的强度预测是至关重要的。

在材料强度预测中，本构模型是一种常用的分析方法。

本构模型有助于描述水平应力和应变之间的关系，并为强度预测提供了基础。

在本构模型中，应力与应变之间的关系可以通过选择适当参数来建立基于材料行为的力学模型。

本文将介绍钢材弹塑性本构模型的研究现状。

钢材的强度预测中，弹塑性本构模型是一种常用的方法。

弹塑性本构模型将材料强度预测分为两步，首先解决材料的弹性部分，然后再考虑可塑性部分。

弹塑性本构模型的优点是它能够描述材料的完整行为，并且能够很好地有效率地预测材料的强度。

然而，弹塑性本构模型的建立仍需进一步研究。

因为对于大多数情况，材料的弹性及塑性会受多种因素的影响，如应力变化等。

此外，许多材料的行为是不规则的，所以必须了解更复杂的行为模式，才能发展出更准确、更可靠的本构模型。

当前，许多研究致力于进一步发展钢材弹塑性本构模型。

在这些研究中，有许多方法可以帮助我们更好地研究材料的本构行为。

例如，使用神经网络和遗传算法等技术，可以帮助我们更好地发展本构模型；使用计算机模拟，在建立精确的本构模型方面可以使用这种技术来获得更好的结果。

在未来的工程研究中，钢材弹塑性本构模型研究仍将是研究的重点之一。

理解材料的本构行为和建立准确的弹塑性本构模型对于预测材料的强度和在实际应用中保证材料安全是至关重要的。

总之，钢材弹塑性本构模型是钢材强度预测的关键因素之一。

虽然目前对于该模型的研究仍需进一步深入，但是理解其基本原理并使用现有的技术可以帮助我们更好地预测材料的强度，从而为建设更安全、更可靠的工程提供基础。

一般力学与力学基础的弹塑性分析方法弹塑性分析方法是一般力学和力学基础中重要的研究领域之一。

本文将介绍弹塑性分析方法的基本概念、应用领域以及常用的数学模型和计算方法。

一、弹塑性分析方法的基本概念弹塑性分析方法是一种综合运用弹性力学和塑性力学理论的方法，用于描述材料在外力作用下的弹性变形和塑性变形过程。

在弹塑性分析中，材料会先发生弹性变形，当应力达到一定临界值时，开始发生塑性变形。

弹塑性分析方法可以更准确地预测材料的变形和破坏行为。

二、弹塑性分析方法的应用领域弹塑性分析方法广泛应用于工程结构、土力学、岩石力学等领域。

例如，在工程结构的设计中，使用弹塑性分析方法可以预测结构在外载荷作用下的变形和破坏行为，从而确定结构的合理尺寸和材料强度要求。

在土力学和岩石力学中，弹塑性分析方法可以用于预测土体和岩石的变形和破坏特性，为工程施工和地质灾害的预测提供依据。

三、弹塑性分析的数学模型弹塑性分析方法使用了多种数学模型来描述材料的力学行为。

其中常用的模型包括线性弹性模型、单一参数塑性模型和本构模型等。

1. 线性弹性模型：线性弹性模型假设材料的应力与应变之间呈线性关系，常用于描述小应变范围内的材料行为。

2. 单一参数塑性模型：单一参数塑性模型假设材料的塑性行为由一个参数来描述，常用于描述中等应变范围内的材料行为。

3. 本构模型：本构模型是更为复杂的数学模型，可用于描述广泛的材料行为。

常见的本构模型包括弹塑性本构模型、弹塑性本构模型、弹粘塑性本构模型等。

四、弹塑性分析的计算方法弹塑性分析方法使用了多种计算方法来求解材料的变形和应力分布。

其中常用的计算方法包括有限元法、边界元法和等。

这些方法可以将实际结构离散成有限个子区域，通过求解子区域的变形和应力，得到整个结构的变形和应力分布。

这些计算方法具有高精度和较强的通用性，广泛应用于工程和科学研究领域。

综上所述，弹塑性分析方法是一般力学和力学基础中重要的研究领域，用于描述材料在外力作用下的弹性变形和塑性变形过程。

岩土工程中的三轴试验数据处理与模型参数反演岩土工程是土木工程的一个分支，涉及到土和岩石的力学性质与工程应用。

三轴试验是岩土工程中常用的试验方法之一，旨在研究材料在不同的应力状态下的力学行为。

三轴试验数据处理与模型参数反演是岩土工程研究中重要的环节，将在本文中探讨。

一、三轴试验数据处理三轴试验涉及到多种数据，如应力-应变曲线、剪切强度参数及其对应的应力和切线模量等。

这些数据的获取需要一定的试验设备和仪器，如三轴试验仪和应变计等。

而数据处理也需要一定的理论和方法支撑。

1. 应力-应变曲线应力-应变曲线是三轴试验中最基本的数据之一，通常表示松弛和强化等阶段中材料的力学行为。

在三轴试验中，往往需要测量三个方向的应力和应变数据，然后综合计算得出三个方向上的平均应力和平均应变数据。

处理应力-应变曲线数据时，需要用到一些常用的理论和方法，如弹性模量、塑性指数和应力路径等。

2. 剪切强度参数剪切强度参数是三轴试验中另一重要的数据之一，通常包括内摩擦角和凝聚力等。

处理剪切强度参数数据时，需要用到一些经验公式和数学方法，如摩尔-库仑准则和线性回归分析等。

3. 应力和切线模量应力和切线模量是三轴试验中涉及到的另一类数据，通常表示材料的刚度和变形特性。

处理应力和切线模量数据时，需要用到一些反演方法和数学模型，如经验拟合和神经网络等。

二、模型参数反演模型参数反演是一种逆向方法，旨在通过实验数据或场地观测数据来确定模型参数，从而优化或改进模型预测结果。

在岩土工程中，模型参数反演涉及到多个因素，如试验设计、数据分析和模型识别等。

1. 试验设计试验设计是模型参数反演的第一步，需要考虑多种因素，如试验类型、应力水平、应变率、应变路径和试样大小等。

合理的试验设计能够最大程度地提高数据的可靠性和精度，从而为后续的模型参数反演提供更有价值的数据。

2. 数据分析数据分析是模型参数反演的核心环节，需要运用多种分析方法和算法，如参数估计、优化算法、反演模型和敏感度分析等。

第18卷第3期2004年06月　华　东　船　舶　工　业　学　院　学　报(自然科学版)Journal of East China Shipbuilding Institute(Natural Science Edition)Vo1118No13J un.2004文章编号:1006-1088(2004)03-0021-05岩土介质弹塑性本构关系位移反分析尹蓉蓉1,朱合华2(11江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003;21同济大学地下建筑与工程系,上海200092)摘　要:土体的本构关系采用弹塑性本构关系时比采用弹性模型更接近实际情况。

本文在岩土介质弹塑性模型的反演分析中,采用莫尔-库仑准则、德鲁克-普拉格准则,分别对这2种准则中的弹性模量和泊松比进行反分析,并将2种准则反演所得结果进行对比分析,最后得出莫尔-库仑准则位移反演结果优于德鲁克-普拉格准则。

关键词:反分析;莫尔-库仑准则;德鲁克-普拉格准则中图分类号:TU470.3 文献标识码:AB ack2analysis of Elastoplastic Model of SoilY IN Rong2rong,ZHU He2hua(1.School of Naval Architecture and Ocean Eng.,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang Jiangsu212003,China;2.Dept.of G eotechnical Eng.,Tong Ji University,Shanghai200092,China)Abstract:Compared with elastic model,elastoplastic model of soil conforms to practice better.In this pa2 per,Mohr2Coulomb and Drucker2Prager criterion are employed in the back analysis for elastoplastic model in geotechnical engineering.This paper back2analyzes elastic module and Poisson’s ratio and makes a com2 parison of the result of the back2analysis for these two criterions.In conclusion,Mohr2Coulomb criterion is better than Drucker2Prager criterion.K ey w ords:back2analysis;Mohr2Coulomb criterion;Drucker2Prager criterion0　引　言基坑施工过程是一个复杂的土质力学变化过程,随着土体的开挖,支护结构的施作,将会遇到很多问题,其中主要一点是弹性模量、泊松比等地层参数的取值对不同的地带有任意性。

土体邓肯—张非线性弹性模型参数反演分析近年来，随着科学技术的发展，经过精心设计的弹性模型和参数反演算法技术开始被广泛应用于土体力学中。

英国科学家邓肯（Duncan）和张（Zhang）的非线性弹性模型参数反演分析方法为土体力学研究奠定了坚实的理论基础。

线性弹性模型参数反演分析旨在研究土体的弹性本构模型，决土体的动态参数反演问题，从而更好地控制和解释土体力学行为。

首先，非线性弹性模型是一种普遍适用的土体力学模型，描述了土体的应力应变关系，其中包括受力弹性部分，恢复弹性部分和弹性非线性部分.述应力应变关系的函数可以用地质、浅层力学等参数表示。

其中包括材料参数，比如弹性模量、泊松比、抗拉强度极限等；空间参数，比如等效平面应力变化率等；时间参数，比如历史负荷重复次数等。

然后，非线性弹性参数反演分析是一种专门用于研究土体动态参数变化特性和土体弹性本构模型确定的非线性优化算法。

主要包括反演算法和参数估计算法。

演算法可以从提供的土体动态应力应变数据中恢复弹性本构参数的值，而参数估计算法则可以从实验测量数据中精确估计土体实际弹性参数的值。

此外，非线性弹性模型参数反演分析具有许多优点，到的结果有助于深入理解土体动态变化特性，有助于开发新的土体力学理论，有助于实现高精度的土体力学分析及模拟，为现有土体力学分析方法提供了更为准确的理论支撑。

最后，非线性弹性模型参数反演分析技术对土体力学研究有重要意义。

管技术刚刚起步，但有望在解决实际问题上发挥重要作用。

此，有必要加强相关技术的研究，加强详细计算，改进参数反演算法，并在非线性弹性本构分析的理论和实验研究方面进行深入挖掘，以及在实际工程中对该技术的实际应用。

综上所述，非线性弹性模型参数反演分析是一种新的、有效的土体力学分析方法，从理论和实践上都有重要意义，为土体力学研究和工程实践提供了有用的理论和技术支持。

高堆石坝瞬变-流变参数三维全过程联合反演
方法及变形预测
高堆石坝瞬变-流变参数三维全过程联合反演方法及变形预测旨
在通过联合反演方法，确定高堆石坝的瞬变和流变参数，以及预测其
变形情况。

该方法包括以下步骤：
第一步，收集高堆石坝的地质、地球物理和工程资料，包括地质
构造、地形地貌、地震信息、地质勘探资料、注浆监测等数据。

第二步，对这些数据进行处理和分析，得到高堆石坝的地质、地
球物理和工程特征参数，包括岩性、构造特征、应力状态、孔隙结构、渗透性等参数。

第三步，结合现场实验数据，确定高堆石坝的瞬变和流变参数，
包括岩石应力应变关系、固结指数、弹性模量、泊松比、黏滞阻尼比
等参数。

第四步，基于反演理论和数值模拟计算，建立高堆石坝的三维模型，并进行瞬变和流变参数的联合反演，得到瞬变和流变参数的空间
分布和变化规律。

第五步，根据瞬变和流变参数，对高堆石坝的稳定性进行评价和
分析，确定其变形预测模型，包括位移、震级、应力变化、应变分布
等参数。

最后，对变形预测模型进行验证，对高堆石坝的变形情况进行监
测和预警，及时采取措施，确保高堆石坝的安全稳定运行。

综上所述，高堆石坝瞬变-流变参数三维全过程联合反演方法及
变形预测是一种有效的高堆石坝安全管理方法，可以为高堆石坝的设
计和运行提供科学依据和技术支持。