黏弹-Perzyna黏塑性有限元法应力更新隐式算法

来源：计算力学学报杂志2018年第5期北京时间：

作者：闫富有,崔昊,张晓婉,刘忠玉

单位：郑州大学 土木工程学院, 郑州 450001,郑州大学 土木工程学院, 郑州 450001,郑州大学 土木工程学院, 郑州 450001,郑州大学 土木工程学院, 郑州 450001

摘要：黏弹-黏塑性耦合模型的黏弹性部分由弹簧、黏壶和Kelvin链串联而成，黏塑性部分为双曲线型Drucker-Prager屈服函数、各向同性硬化和Perzyna黏塑性流动模型。基于黏弹性蠕变柔度，通过定义与弹性问题相对应的与时间增量相关的黏弹性剪切模量和体积模量，导出增量递推形式的本构方程。为保证算法的收敛和稳定性，把Perzyna黏塑性流动方程转化为与弹塑性相似的一致性条件，建立黏塑性增量因子单侧逼近其收敛值的N-R迭代算法。最后，给出应力更新完全隐式算法和最终计算公式。分别采用黏弹性、黏弹-塑性和黏弹-黏塑性本构关系对一地基蠕变模型进行三维有限元分析和比较，结果表明，本文算法具有较高的计算效率和稳定性。

关键词：黏弹性,Perzyna黏塑性,应力更新算法,一致切线算子,有限元法,

基金资助：国家自然科学基金（51578511）资助项目.