魏汝龍-Khosla-Wu模型是一種土的土的臨界狀態模型，魏汝龍、Khosla、Wu等人依據修正劍橋模型的屈服面形狀為通過坐標原點的橢圓，根據正常固結粘土不排水三軸壓縮試驗的應力路徑資料，把橢圓形屈服面的位置推廣到更一般的情況。計算是根據土體的關聯流動規則、不等向壓縮和回彈試驗曲線。
總結
基本介紹
- 中文名：魏汝龍-Khosla-Wu模型
- 外文名：Wei Rulong-Khosla-Wu model
- 學科：土力學
- 模型類別：土的臨界狀態模型
- 理論：彈塑性模型
- 目的：計算塑性應變增量
簡介,修正劍橋模型,土體本構模型,塑性增量理論,
簡介
如果外力較大，當它的作用停止時，所引起的形變並不完全消失，而有剩餘形變，稱為塑性形變。塑性應變增量根據塑性增量理論計算。魏汝龍-Khosla-Wu模型是魏汝龍、Khosla、Wu等人總結不排水三軸壓縮試驗的應力路徑資料，把修正劍橋模型中屈服面計算推廣到更一般情況，即土體塑性應變增量計算。
修正劍橋模型
劍橋模型是英國劍橋大學的Roscoe和Burland根據正常固結粘土和弱超固結粘土的三軸試驗，採用狀態邊界面的概念，由塑性理論的流動法則和塑性勢理論，採用簡單曲線配合法，建立塑性與硬化定律的函式。它考慮了靜水壓力屈服特性、壓硬性、剪縮性，但破壞面有尖角，該點的塑性應變方向不易確定。其假定的彈性牆內載入仍會產生塑性變形。
羅斯科（Roscoe）和伯蘭特（Burland）於1968年對劍橋模型作了修正後提出的一個土的彈塑性模型。主要是對劍橋模型的彈頭形屈服面形狀作了修正，認為屈服面軌跡應為橢圓。修正後的模型通常稱為修正劍橋模型。隨後又修正了劍橋模型認為在完全狀態邊界面內土體變形是完全彈性的觀點。認為在完全狀態邊界面內，當剪應力增加時，雖不產生塑性體積變形，但產生塑性剪下變形。這可認為是對修正劍橋模型的再次修正。
土體本構模型
岩土材料的本構理論是現代岩土力學的基礎。採用數值方法分析岩土工程問題時，關鍵技術就是模擬岩土介質的本構回響。作為天然材料的岩土是由固體顆粒、水、空氣組成的三相介質，具有彈性、塑性、粘性以及非線性、剪脹性、滯回性、各向異性等性狀，其應力一應變關係非常複雜。自劍橋模型出現，己出現數百個本構模型，但得到工程界普遍認可的卻很少。事實上，試圖建立能反映各類岩土工程問題的理想本構模型是困難的，甚至是不可能的。結合前人的研究成果和現有的工程實踐，開展土的本構模型的研究應該從如下兩個方向努力，一是努力建立用於解決實際工程問題的實用模型再者是建立能進一步反映土體某些應力—應變特性的理論模型。理論模型主要包括非線性彈性模型如一模型、彈塑性模型、粘塑性模型等幾大類，以及後來發展起來的內時模型、損傷模型及結構性模型等各種新型模型。它們能較好的反映岩土的某種或幾種特性，是建立工程實用模型的基礎。
塑性增量理論
又稱塑性流動理論。塑性力學中用增量形式表 示塑性本構關係的理論。根據基本假設增量理論也可寫成速率形式。由 於塑性本構關係與應力歷史、應變歷史有關，應力 全量與應變全量之間一般地不存在一一對應關係， 因此塑性本構關係應以增量形式給出，以反映變形 歷史。塑性增量理論主要包括三個方面關於屈服面的理論、關於流動法則的理論和關於硬化軟化的理論。套用塑性增量理論計算塑性應變，首先要確定材料的屈服條件，對加工硬化材料，需要確定初始屈服條件和後繼屈服條件或稱載入條件。其次，需要研究材料服從的流動法則。若材料服從不相關聯流動法則，還需要確定材料的塑性勢函式。然後，確定材料的硬化或軟化規律。最後可運用流動法則確定塑性應變增量的方向，根據硬化規律計算塑性應變增量的大小。屈服面是應力六維空間中的五維表面。屈服面通常是凸的，屈服面內部的應力狀態是彈性的。當應力狀態位於表面上時，材料被稱為已經達到其屈服點，並且材料據說已經變成塑膠。材料的進一步變形會導致應力狀態保持在屈服面上，即使表面的形狀和尺寸隨著塑性變形的發展而發生變化。這是因為位於屈服面之外的應力狀態在速率無關塑性方面是不允許的，儘管不是在某些粘塑性模型中。
若屈服面和塑性勢能面相同，即為相關聯流動法則，否則為非相關聯流動法則。流動法則最重要的作用是確定了塑性應變增量各分量的比例關係，從而確定塑性應變增量的方向如果能夠通過其他的途徑確定塑性應變增量各分量的比例，就不必再引入塑性勢函式了。硬化參數反映了載入過程中的硬化情況。硬化和塑性變形的發展密不可分，因此硬化參數應該選擇與塑性有關的量，也可以選用某幾個塑性量的組合。屈服準則是判斷材料彈塑性的判據，在討論彈塑性模型之前先對屈服準則做一個概括性的總結。現有的屈服面大體上可以分為兩類一類為單一開口的屈服面，也稱錐體屈服面另一類就是廣泛採用的閉合屈服面，也稱帽子屈服面。錐體屈服面主要是反映塑性剪下變形，大多數經典屈服面都屬於這一類型。但岩土材料不同於金屬材料的顯著特點之一就是單純的靜水壓力也可能產生塑性體積應變，而單一開口的屈服面不能反映這種塑性體積應變。它克服了單一屈服面的缺點，能較為真實的描述土體的形狀，恰當的擬合多種載入途徑下的試驗資料。
