岩体开挖松弛的判据与有限元分析

针对地下洞室、边坡、大坝坝基等开挖过程中存在的岩体松弛问题,基于岩体开挖松弛机理,采用主拉应变准则作为松弛判据,提出了相应的松弛效应有限元算法,并以小湾工程坝基松弛问题为例进行了分析.该方法不但可以明确判断松弛发生的部位、范围和严重程度,而且能够对松弛后岩体内部的应力应变状态进行合理描述.研究结果表明:小湾工程松弛区范围及松弛后应力应变状态与现场监测成果符合较好,表明所采用的研究方法对高地应力地区开挖松弛问题是可行的.     

聚合物应力松弛过程的分数Zener模型

分析了分数Zener模型的应力松弛特征,讨论了Mittag-Leffler函数的收敛性及其数值计算问题.基于遗传算法和共轭梯度法进行最优化参数拟合,用分数Zener模型对两种聚合物的应力松弛过程进行了拟合,结果表明:分数Zener模型可以对具有双拐点的应力松弛过程给出很好的描述.     

冷拉碳素钢丝弹簧抗应力松弛特性研究

本文探讨提高金属材料的抗应力松弛特性的新工艺,提出热强压处理是提高冷拉碳素钢丝弹簧的抗应力松弛的有效方法。此外,还讨论了去应力回火、热稳定化处理工艺参数对应力松弛特性的影响等问题。     

关于高分子材料在应力松弛过程中应力－时间关系的研究

指出了Ｍａｘｗｅｌｌ型应力松弛方程的局限性，并分别从高分子材料应力松弛过程的活化能及高分子链间物理交联结构对应力松弛的影响出发，首次推导了高分子科技界及工程界广为公认的形式上带有广因子的应力松弛经验方程．并对其有关参数的物理意义作了分析．在此基础上处理了硬聚氯乙烯在不同介质条件下的应力松弛实验数据，获得了一系列应力松弛参数，证明了对这一体系而言ｔｎ中的ｎ值为０≤ｎ≤１，证明聚氯乙烯高分子链间极性相互作用及部分化学交联对材料的应力松弛有明显的影响．     

HDPE土工膜温度应力及其应力松弛评价

利用弹性理论和粘弹性模型提出了温度应力和温度应力松弛的评价方法.采用拉压传感器、热电偶以及位移计研究了环境温度变化对HDPE土工膜温度应力的影响,以及HDPE土工膜温度应力伴随时间变化的规律.实验结果表明:HDPE土工膜的温度应力伴随环境温度的变化而变化,当环境温度下降时将导致HDPE土工膜收缩产生温度应力;在同一温度条件下,HDPE土工膜发生了温度应力松弛现象.运用提出的评价方法对温度应力及其应力松弛进行了评价,并与模拟试验结果进行了对比,温度应力松弛现象的解析结果与实验趋势一致.所提出的评价方法对HDPE土工膜温度应力及其松弛现象解析具有实际使用价值.     

不同结构竹浆纱线的应力松弛性能研究

以2个Maxwell并联的四元件模型为基础,利用波尔兹曼叠加原理建立纱线应力松弛变化过程的理论方程,并分别对竹浆紧密纺、赛络纺和喷气涡流纺(MVS)纱线进行应力松弛实验.基于应力松弛理论模型,利用非线性回归拟合法求得纱线应力松弛的回归方程,分析了3种不同结构竹浆纱线的应力松弛机制.实验结果表明,理论值与实测值具有良好的相关性,所用模型可以预测不同结构竹浆纱线的松弛性能.在消耗各纱线断裂伸长30%形变的情况下,竹浆紧密纱应力松弛现象最严重,赛络纱次之,喷气涡流纱最小.     

热塑型聚氨酯弹性体(TPUE)应力松弛过程的研究

文中以加速应力松弛法研究了热塑型聚氨酯弹性体(TPUE)的应力松弛过程,将从TPUE大形变弹性分子理论推导出的单向拉伸应力-应变关系,结合三种承受应力链的键数随时间衰减的动力学方程,建立了应力松弛过程的定量表达式,并以高温和大形变量实验数据对理论进行了验证.以二元回归法求得分子参数α,k,k_3,并进而求得松弛活化能△E_3.     

从三参数固体模型来理解高聚物的粘弹性

为了更好的理解高聚物的粘弹性.通过三参数固体模型的几何构型来推导其运动微分方程,利用其微分方程分析此模型的应力松弛过程、蠕变过程、以及反映弹性和粘性相结合的应力松弛时间和蠕变推迟时间.利用微分方程不同情况下的解,分析了应力松弛过程和蠕变过程.结果表明这种三参数固体模型能够很好的描述聚合物的力学性能.     

分数Zener模型在硫化橡胶应力松弛中的应用

基于分数Zener模型对硫化橡胶GR-S的应力松弛模量和储存及损失模量进行了拟合.应用遗传算法结合共轭梯度法对模型参数进行优化.结果表明,该模型能够很好的描述硫化橡胶的应力松弛和动态过程.     

基于蠕变试验的ZChSnSb11-6应力松弛特性研究

在相同温度下,对巴氏合金ZCh Sn Sb11-6做了蠕变试验,获得合金在Norton形式和指数形式下的稳态蠕变方程,并利用所得系数得到合金在两种形式下应力松弛计算公式。采用ANSYS有限元分析软件模拟巴氏合金ZCh Sn Sb11-6的应力松弛过程,得到松弛过程中的蠕变曲线,并比较了理论与有限元方法计算结果,两种方法相对误差不到0.5%。结果表明:在松弛过程中,Norton形式的蠕变速率比指数形式的蠕变速率小,且相比指数形式,Norton形式下的应力松弛计算公式精度更高,更适合于巴氏合金ZCh Sn Sb11-6.     

磁处理降低钢中残余应力的微观机理模型

目的是定量研究一种新颖的降低材料内应力的非热方法、低频交变磁处理法的效果及其微观机理。在试验研究了该方法降低试样内残余应力的程度、特点和工艺参数的影响后 ,通过透射电镜分析 ,着重观察了磁处理时材料内部的位错运动规律。结果表明 ,低频交变磁处理用于降低材料的内应力是有效的 ,其主要应力降低原因是磁处理过程引起的位错均匀化。在实验结果和理论分析的基础上 ,提出了磁处理时材料内应力松弛的物理模型 ,合理地解释了低频交变磁处理方法降低残余应力的机理     

考虑材料粘弹性混凝土路面温度应力计算方法

分析了粘弹性理论各种模型，再根据温度应力实际产生过程，提出了温度应力计算松弛－蠕变方法，代替了计算温度应力需经过拉普拉斯变换和逆变换的方法，最后运用该方法计算了温度应力，得出了与实测结果相一致的结论。     

Fe3Al合金的高温变形行为

用载荷松弛法对Ｆｅ－２８Ａｌ－２Ｔｉ合金在较高温度下的变形行为进行了研究．测定了Ｆｅ－２８Ａｌ－２Ｔｉ合金在高温变形时的载荷松弛曲线、应力减小因子Ｙ及激活能值,并对试样进行了显微结构观察．结果表明,Ｆｅ－２８Ａｌ－２Ｔｉ合金的高温变形是一个亚晶界吸收位错,而且不断向大角晶界转变的过程．     

注塑冷却过程中的应力分析

将热流变简单假设进行推广,建立了热流变简单材料非恒温条件下的基本方程．采用Ｐｒｏｎｇ 级数近似表示简单拉伸松弛模量,得到了剪切松弛模量的分析表达式．根据注塑冷却过程的特点,引入合理的简化假设,建立了冷却过程中的应力分析模型,采用有限差分法求解了应力模型．上述方法已经应用于自行开发的注塑模ＣＡＥ商品化软件中,分析结果对于工程问题具有实用价值．     

动态扰动对不同含水率砂岩应力松弛影响的研究

采用课题组自制的岩石松弛-扰动试验装置,研究了不同含水率砂岩的松弛过程动态扰动的影响,测试轴向应力、轴向应变的变化,观察到了砂岩试样在动态扰动后应变增加、应力降低的现象.根据试验数据,分析了松弛稳定后水对砂岩试样应力松弛量和应力松弛度的影响,基于岩石松弛扰动效应的本构方程,得到不同含水率扰动系数在2~6之间.结果表明:(1)由于水的影响作用,松弛稳定后砂岩试样的应力松弛量增加、应力松弛度增大,水对砂岩试样应力松弛衰减的影响作用增强;(2)在相同的冲击扰动能量作用下,含水率高的砂岩试样在动态扰动后应变增加和应力降低的现象更明显,扰动系数随含水率增加而增大.     

开挖边坡松动区的一种定义及分析方法

从岩土材料的强度准则出发，给出了坡体稳定系数的一种表示方法．提出了在应力分析的基础上，利用坡体内从上而下所作的不同参考线段的稳定系数变化曲线来分析坡体开挖松动区．在分析松动区的同时，得到松动区坡体所对应的稳定系数．通过工程实例分析，说明该分析坡体开挖松动区的方法是合理的．     

沥青路面裂缝密封胶的低温应力松弛评价指标

选择四种加热型密封胶和两种有机硅密封胶,参照交通行业标准进行低温拉伸试验,达到50%应变量后进行应力松弛试验,采用三参数固体模型拟合应力松弛试验数据.结果表明,三参数固体模型可以理想地拟合密封胶的黏弹性力学行为,模型的两个黏弹性特征参数——最大松弛比例和松弛时间,可以评价不同密封胶的应力松弛能力,但拟合过程较为复杂。定义了松弛指数,该指标与采用黏弹性特征参数的评价结果一致,可作为密封胶行业标准低温性能评价的一个补充指标.