填埋场复合衬垫系统直剪试验的数值模拟

 考虑填埋场衬垫系统材料间的接触特性,建立了复合衬垫系统直剪试验的有限元模型,采用ANSYS程序对填埋场复合衬垫系统的直剪试验过程进行了数值仿真分析。给出了不同法向力作用下不同加载时步衬垫系统中土工膜-黏土界面的剪应力云图,研究了界面内剪应力的分布情况,分析了接触面最大剪应力出现的位置及界面切应力变化特征;绘制了衬垫系统界面的应力-位移关系曲线,探讨不同法向力作用下不同位置点沿剪切位移方向的切应力τ_zy和垂直剪切位移方向的切应力τ_zx变化特点。结果表明,随法向力增加,界面切应力-位移曲线的硬化现象越明显;界面边缘位置处的切应力较大是界面破坏的源头;数值模拟可以再现试验发生的宏观现象,这是研究衬垫系统内部作用机理的一种有效途径。     

轧辊、圆钢两曲面在接触点处的几何性质

为轧辊机的辊子与圆钢的接触线以及在接触线上各点的主曲率半径等几何量的计算,建立了数学模型。以接触疲劳为基准,对因接触应力产生点蚀的接触点处的最大正应力σ_(max)和最大剪应力τ_(max)的计算,提供了方法。     

疲劳剥落的试验研究与机理探讨

本文用对滚式接触疲劳试验机,测试了四种不同渗碳层深度试件的表面剥落过程,提出了剥落的形成模型,通过对剥落断口的宏观及微观分析,详细阐述了剥落的形成机理。关于剥落裂纹生核的控制应力,本文首次将最大剪应力τ_(max)等效转换为对称循环变应力τ_d,通过τ_d与平行或垂直于表面的平面内剪应力τ_(yz)在接触应力场中变化的对比分析,对不同层深的剥落提出了相应的计算准则。     

650℃—900℃区间单晶硅塑性区的直接观察

采用三点弯曲加载方法观察细切口单晶硅试样在650℃—900℃温度区间的塑性区,其形状呈蝴蝶形,与结晶学取向密切相关。测定了由位错蚀坑所排成的最长那条滑移线长度及其与应力、温度的关系,进而计算了位错增殖和运动的阻力τ_0,结果表明,塑性区大小基木上与切口顶端应力平方成正比,而与温度、τ_0的关系较为复杂.温度和τ_0都是影响塑性区大小的敏感量.     

浆体极限切应力的研究

本文基于絮凝发育图式,提出浆体在宾汉极限切应力行将呈现时,亦已具有恒大于零的临界粒间粘着力(τ_(Fk))的观点。换言之,宾汉极限切应力τ_B的大小取决于形成絮网结构时的粒间粘着应力τ_F与τ__(Fk)之差值的大小。并由此建立了包含有流型转化因素(临界含沙浓度)的宾汉极限切应力计算公式。并经大量实测资料验证表明,公式与实测资料吻合较好;其次还利用实测资料进一步对临界含沙浓度的大小进行了测算,获得了有益的认识。     

二向应力状态最大主应力方向的最简判别法

在二向应力状态中,已知任一单元体上的正应力(σ_x、σ_Y)和剪应力(τ_x、τ_Y),求两主应力的大小及方向。根据解析法提供的公式是较方便的,但主应力之方位角α_o及α_o+90°须指明哪一个角度是σ_(max)的方位角?哪一个角度是σ_(min)的方位角?这在许多材料力学教材中,都没有说消楚。这里,建议采用本文所介绍的一种简单易懂,一学就会的     

复杂应力状态下典型材料全载荷过程中的力学行为

针对材料在复杂应力状态下全载荷过程中的力学行为问题,应用实心圆轴试件进行拉扭联合试验,重点解决试验中拉伸扭转应力时时按固定比例C(σ/τ)加载的难题.以304不锈钢和16Mn R碳钢为研究对象,进行24组不同C值的拉扭试验.在此基础上,研究了实心圆轴试件在全寿命过程中等效真应力应变的处理方法,探索了不同应力状态对塑性极限承载能力的影响,并引入三轴应力度(TS)概念对其进行表征.结果表明:两种材料的极限应力(σ_(max))随着不同TS值变化均存在应力驻点,此处材料的σ_(max)最小;两种材料的极限应变(ε_(max))与TS值呈现反比函数关系;利用本文所提出的工程计算公式,可以在确定结构某点的应力状态情况下,推测结构在此时所能承受的极限应力与极限应变.但是不同材料的σ_(max)-TS、ε_(max)-TS呈现不同的函数关系,需分别进行试验标定.     

45钢热处理的正电子寿命谱分析

我们测定了45钢从820℃淬火后分别在200℃、400℃、600℃回火及加热到740℃的正电子寿命谱;测定了经上述处理的试样的硬度和微观应力。结果表明,对于淬火试样,τ_1和τ_2的数值比较接近。随着回火温度的增加,τ_1减少I_1增加,τ_2增加I_2减少。这与位错密度和点阵静畸变减少、空位集中形成空位团相关。硬度和微观应力与正电子寿命τ_1之间有一定的对应关系。     

党政干部质量考核的数学模型

本文给出一种考核党政干部质量优劣的数学模型。按照该模型,从程度分析和集值统计出发,运用聚类分析方法,引入增益函数概念,通过对争议度δ_(iq)(λ,τ)、上偏差α_(iq)(λ)、下偏差β_(ip)(τ)的分析、比较,达到择优选拔干部的目的。     

在多轴应力状态下脆性岩石的强度特性

本文以须家河中粒砂岩、须家河细粒砂岩和嘉陵江微晶质石灰岩三种不同致密程度的岩石为研究对象,利用一套三个主应力大小均可独立改变的岩石真三轴加压设备,对岩石在多轴应力状态下的强度特性及断裂破坏形态进行了深入地研究,并着重讨论了中间主应力σ_2对岩石强度及断裂破坏形态的影响。结果发现,对于不同最小主应力σ_3下的(σ_1/σ_c)～(σ_2/σ_c)强度曲线可以十分近似地用某一抛物线来表示,而对于不同Lode参数λ下的(R/σ_2)～(Q/σ_c)强度曲线则可以十分近似地用某一直线来表示。同时还发现,岩石的断裂破坏将随着应力状态的不同而有可能出现剪切破坏,拉剪混合破坏或拉裂破坏。     

按γ_(min)最大综合偏置曲柄滑块机构的解析法

本文首先给出了γ_(min)和描述曲柄回转中心 A 点的位置参数β间的函数关系式,进而给出了在 A 点可取范围内γ_(min)的极大值与极小值出现的位置,最后导出了按 K、γ_(min)最大及任一长度尺寸(H、e、a、b 等)一不同情况下综合偏置曲柄滑块机构的解析式。     

张坡村滑坡数值模拟研究

以甘肃省秦安县张坡村接触面滑坡为研究对象,通过现场调研、室内试验以及数值计算探究其形成机制。研究结果表明,滑坡的形成机制为黄土-泥岩接触面斜坡在原始应力条件下,坡顶处靠近斜坡临空方向土体内部位移变化最大,逐渐发展至黄土-泥岩接触面位置,以接触面为界,两侧位移变化明显。应力变化主要集中在黄土层内,靠近斜坡表面应力变化最大,当斜坡发生破坏时,首先从黄土-泥岩接触面开始,加之降雨条件加速了斜坡破坏进程,当滑面贯通,滑坡产生。     

电力綫路上載波通道中噪声的相关分析

根据在我国各区电力线路上测試的噪声频譜密度数据S_s(ω)),先算出相对功率頻譜密度,再用逐段积分法,求出相关系数ρ与相差时間τ的关系曲线。在大值S_s(ω)集中在一个较低频率的几个情况下,ρ-τ曲线的形状相当接近于e~(-ατ)cos 2πfτ;在大值S_s(ω)比较分散的一般情况下,它的振蕩形状是很不规則的。最后算出|ρ|开始小于1/e,1/e~2与0.05的相关时间τ_1,τ_2与τ_3,以及在分段过程τ_1.τ_2-τ_1,τ_3-τ_2和整个过程τ_3中的平均振蕩頻率f,指数衰减系数α,过零点数目N等,其中N/τ_3f很接近2。第一分段τ_1中所得的参数和整个过程τ_3中所得的平均参数相差很远,因而第一分段的参数不能表示整个过程的特征。τ_3决定着通道中不积累誤差的载波包絡的频率高限。一般地讲,如果在通道中使用较高的頻率(4万赫以上),所得的τ_3較小。因而可用较高的载波包络频率,也就是信号频率可以提高些而不致降低信号噪声比。     

双层水泥混凝土路面结构临界点位置分析

针对我国水泥混凝土路面刚性、半刚性材料作为基层大量使用的情况,基于弹性地基上不等平面尺寸双层结构模型,采用3维20节点实体单元,讨论了轴载作用下水泥混凝土路面结构(面层和基层)最大荷载应力点的位置、大小和对应的荷位,多轴荷载对最大荷载应力位置和大小的影响,以及移动轴载作用下的最大荷载应力影响线;分析了轴载作用于不同荷位时,基层有无超宽对面层、基层自身最大荷载应力的影响,以及轴载向面层内侧移动时路面结构最大荷载应力的变化规律;讨论了温度翘曲和荷载作用的耦合效应.研究结果可用于确定水泥混凝土路面结构临界点的位置.     

岩石Ⅰ、Ⅱ复合型断裂判据的研究

本文采用三点弯曲、四点弯曲的断裂试验方法对岩石的断裂韧性以及Ⅰ-Ⅱ复合型断裂判据进行了研究,得出了岩石的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂判据:K_Ⅰ~2+AK_ⅠK_Ⅱ+BK_Ⅱ~2=K_(ⅠC)~2并将试验结果与最大拉应力(σ_(θ_(max)))理论和最小应变能密度因子(S(θ_(min)))理论进行了分析比较。     

热压方程的研究——铁粉热压实验验证

本文根据黄培云粉末压型理论,导出了能进行定量计算的热压方程: ln(d_m-d_0)d/(d_m-d)d_0=((P/M_0))~(1/m_0) e~(-t/τ_2)+(P/M)~(1/m)(1-e~(-t/τ_2))式中:d是压块密度,d_0是粉末的初始密度,d_m是金属的理论密度,P是压制压力,m是非线性指数,m_0是初始非线性指数,τ_2是恒应力下的应变弛豫时间,M是压制模数,M_0是初始压制模数。用铁粉热压实验对所导出的方程进行了验证,结果表明,上述方程不但在本实验条件下与实验结果较好地符合,而且能预测本实验范围以外的结果。     

不同假定对边坡安全系数计算的影响分析

基于滑面正应力假定,可以很方便地得到给定滑动面的安全系数,但不同的滑面正应力假定对结果的影响值得研究。本文通过随机模拟方法,给出了不同滑面正应力假定下安全系数的分布,并对给定的多个滑动面,经计算比较了该方法与不平衡推力法的误差大小。分析结果表明：给定滑动面愈接近临界滑动面,其结果误差愈小;对任意给定的滑动面,误差可高达900%以上。     

码头预应力空心板板宽方向应力分布数值模拟及应用

为了探究高桩码头预应力空心板板宽方向上应力分布特点,对预应力钢筋混凝土内部不同位置预应力钢筋的应力变化进行数值模拟。首先对空心板的简化模型建立刚度矩阵,而后运用大型有限元分析软件ANSYS编写APDL语言进行建模、加载。通过对不同位置钢筋的应力变化曲线的比较和预应力空心板与普通钢筋空心板受力特性之间的比较,得出以下结论:(1)温度等效法在本工程的数值模拟中十分适用,可以准确地模拟不同位置的预应力钢筋在混凝土中的具体受力表现。(2)在板宽方向上,空心板中心抵消的预应力大于板两侧抵消的预应力。在实际工程施工中,可以采用添加应力控制装置的方法,在先张过程中对板中心施加较大的预应力而板两侧施加较小的预应力。这可以使得预应力空心板的应变减小,板面更加平整,结构整体的疲劳破坏也将相应减小。     

三维波动方程的高精度交替方向隐式方法

提出了数值求解三维波动方程的2种精度分别为O(τ2 h4)和O(τ4 h4)的交替方向隐式(ADI)格式,并且通过Fourier方法证明了格式的稳定性.该方法在沿每个空间方向上只涉及三个网格基架点,因此可以重复采用TDMA算法,从而可以大大节省计算时间,数值实验验证了本文方法的精确性和可靠性.     

桩基负摩阻力的试验与研究

桩的负摩阻力的大小受多种因素的影响 ,故其准确数值很难计算。本文介绍了有效应力法 ,通过试验结果与计算结果的对比 ,得出有效应力法可以方便、准确地计算桩基的负摩阻力。