岩土类材料统一强度屈服面角点特性研究

双剪统一强度理论是在中国本土产生的国际创新的应用基础理论成果。经过多年发展，国内外对统一强度理论进行较广泛研究、评价和应用。沈珠江评价了"这一理论的实用价值和强大功能"，钱七虎指出"统一强度理论在强度理论的发展史上具有突出的贡献"。（更多请见报告正文）。2007年基金委工材部的《学科发展战略研究报告（2006-2010年）：水利科学与海洋工程》以及2006年工程与材料科学部编著的矿产资源科学与工程发展战略研究报告，都将双剪统一强度理论作为创新性成果。同时指出统一强度理论内涵丰富，应该在理论、实验、参数确定及计算机实施与应用等方面需继续深入研究。本项目将通过8-10种岩土类材料的两种复合应力试验，对统一强度理论的角点特性，b参数的物理意义及其实验确定等进行深入研究，再通过计算机实施其数值模拟，确定参数b对发挥材料使用潜力的作用。

双剪统一强度理论是在中国本土产生、具有创新性的应用基础理论成果。经过多年发展，国内外对统一强度理论进行较广泛研究、评价和应用。但统一强度理论在理论、实验、参数确定及计算机实施与应用等方面需继续深入研究。.为此，为克服统一强度理论屈服函数存在的角点奇异性缺陷，本项目提出了一种基于主应力空间的统一强度理论图形返回算法。该方法能够精确地确定角点处的塑性流动矢量，并使得统一强度理论的数值实施更为简单有效。.之后，为确定参数b对发挥材料使用潜力的作用，本项目将统一强度理论运用于如下的两个数值模拟中。在第一个模拟中，统一强度理论被用于分析含结构面的三维岩质边坡的稳定性。 分别考虑参数b取值为0、0.25、0.5、0.75、1的五种情况，并加载不同程度的中间主应力，绘出了岩质边坡动安全系数曲线。计算结果表明参数b取值不同时，所得的动安全系数时程曲线形状是一样的，且在相同时间节点获得安全系数最小值。在第二个模拟中，统一强度理论材料被用于预测纳米复合陶瓷材料的宏观三点弯曲强度。通过将参数b分别取值为1和0，可得到抗弯强度预测值的上限和下限。并且当参数b取值为0.5时，预测结果可以很好地吻合实际实验结果。.此外，本项目系统总结了自1991年以来，统一强度理论的研究进展，分别阐述了统一强度理论的力学模型、数学模型及参数确定、屈服面，以及应用推广, 并将其发表于Proccdia Engineering 10(2011).。最后，在本项目的资助下，整理、汇总了统一强度理论近50年的研究成果，申报并获得 2011年国家自然科学二等奖1项。