混凝土非线弹性正交异性本构模型

通过对混凝土多轴应力下强度、变形和破坏形态的大量试验研究，建立了非线弹性正交异性本构模型。根据试验规律，建议了拉应力指标α以划分混凝土的破坏形态，并分别给定适宜的等效单轴应力—应变关系；定义了合理的应力水平指标β；给定拉、压应力状态泊松比值的不同变化规律和公式。本构模型与试验曲线比较，无论是应力—应变曲线的形状和绝对值，以及不同应力比下的峰值应变变化规律都符合良好     

西昆仑造山带变形古应力差值、应变速率估算及结果分析

文章对西昆仑造山带早华力西变形期的古应力差值、应变速率进行了估算，并对估算的结果进行了分析。对透射电镜所拍摄的变形颗粒位错形态照片，采用位错密度、动态重结晶和亚晶粒粒径等方法进行古应力差值的估算，并估算了该期变形的应变速率。古应力差值σ１－σ３＝８０～１５０ＭＰａ，应变速率６×１０－１４～２×１０－１３ｓ－１，为中速应变。初步推算，该期变形作用大约持续了２．１６Ｍａ。     

裂隙矿岩的动载特性

用ＳＨＰＢ高速冲击试验机，对４种不同裂隙类型的矿岩进行高速冲击试验，测定矿岩在高速冲击作用下的应力波形，应变历史，应变率历史，应力历史，应力－应变曲线，应力－应变－应变率的关系，应力－应变－裂隙类型的关系。算出动态破坏强度和动态弹模，定量进行动静态矿力学物性比较，得出裂隙矿岩与完整矿岩在不同力学状态下的数值关系。     

冻融环境下混凝土双向受压强度与变形特性试验研究

对普通混凝土经冻融后在双向压荷载作用下的变形和强度特性进行了试验研究.试件尺寸为100mm×100mm×100mm.试验过程中测得了混凝土在常态和经过25次、50次、75次冻融循环后在双向受压下的应力-应变关系曲线和双轴强度,分析了主压应力σ3及其对应的应变随冻融循环次数的变化规律,以及在冻融作用后混凝土的二轴强度、应力-应变关系,最大应力处的应力、应变和弹性模量随主压应力比的变化规律,观察了试件的破坏形态,建立了相应的破坏准则.发现普通混凝土经冻融后在双轴压荷载作用下的强度和弹性模量随着冻融循环次数的增加而降低,应变随着冻融循环次数的增加而增大;强度、应变和弹性模量随着主应力比α值的不同而变化的规律及其破坏形态均与常态混凝土基本相同.     

混凝土与木材受压动力性能试验分析

为探究普通混凝土与木材受应变率影响的动力性能,设置五种不同加载应变率,通过液压伺服试验机得到两种材料不同加载工况下的应力-应变关系和破坏形态。通过应力-应变曲线提取峰值应力、峰值应变与弹性模量特征值,对比分析两种材料动力性能。研究结果表明:普通混凝土与木材均存在动力率的相关性,从破坏形态分析两种材料受动力影响破坏机理基本相同;普通混凝土与木材峰值应力和弹性模量均随着应变率的提高而提高,但木材受动力率影响更为明显,同时木材存在的稳定强度也随着应变率的提高而随之提高。两种材料峰值应变与应变率关系相对离散,木材即与混凝土材料同样存在离散性与随机性特征。     

不同螺纹形态的圆柱状2D种植体的即刻力学分析

为研究不同螺纹形态的圆柱状2D种植体的即刻力学,建立了简化的种植体—牙槽骨的参数化模型,骨块简化为内部为松质骨外部为皮质骨的矩形方块,在骨块上建立圆柱形螺纹种植体及牙槽骨,牙槽骨和种植体简化为一个整体。采用有限元方法,对不同螺纹形态种植体轴向截面应力应变在不同承载特征下的变化规律并进行了对比分析。结果表明,在混合加载作用下,种植体—牙槽骨的应力、应变及变形分布更趋均匀,表明相邻牙槽骨之间的反作用力即水平加载对应力分布的影响是不可忽略的。当螺纹角度在30°~60°时,顶角为45°的螺纹形态应力集中现象严重;顶角为60°的螺纹形态应力、应变及变形最小。为避免应力过度集中产生的二次伤害,应采用顶角为60°的螺纹形态,有利于应力在皮质骨、松质骨区域更合理的分散,可延缓皮质骨表面的骨吸收,为种植体的螺纹设计提供参考依据。     

有机轻集料混凝土的单轴受压试验研究

研究了原发发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒、再生EPS颗粒或废橡胶粒部分取代粗集料的有机轻集料混凝土在单轴受压时的破坏形态、弹性模量、应力-应变全曲线等,并采用不同公式对有机轻集料混凝土的应力-应变全曲线进行拟合.结果表明:各轻集料混凝土的应力-应变全曲线总体形状与普通混凝土的相似,但曲线上各特征点与普通混凝土不同;轻集料混...     

颗粒材料修正的微形态连续体模型研究

基于细观力学给出了1个颗粒材料的修正的微形态连续体模型。在该模型中,考虑了颗粒的平动和转动,且对颗粒间的相对运动进行分解,认为颗粒的细观真实运动(包括平动和转动)是由细观平均运动与1个表征相对于平均运动的波动组成。对微曲率进行对称修正,推导得到了与对称应变张量共轭的对称柯西应力张量,与对称微曲率张量共轭的对称偶应力张量,以及与非对称相对应变张量(微曲率张量)共轭的非对称相对应力张量(偶应力张量)。基于运动分解与对称修正,最终得到了1个颗粒材料的1阶微形态宏观本构关系。宏观本构关系包括应力-应变关系,偶应力-微曲率关系,以及相对应力(偶应力)-相对应变(微曲率)关系。宏观本构模量通过表征细观信息的接触刚度、内部长度参数等识别。     

网架螺栓球节点锥头的极限承载力和简化公式

采用轴对称等参有限元对网架螺栓球节点锥头进行弹塑性应力分析，文中不仅给出了锥头在荷载增加过程中塑性区发展的工作形态，而且给出了锥塑性区贯穿时的极限承载力。同时，总结出锥头在承载过程中应力－应变弹塑性发展规律，在此基础上，利用回归分析推导出锥头强度简化公式。     

数字图像相关的不锈钢真实应力应变关系测量

工程上广泛应用的名义应力应变曲线,在材料发生大变形时,由于应力和应变不再沿着试件均匀分布,因而不能真实反映材料在塑性阶段的本构关系。在不锈钢标准板的拉伸试验中连续采集试件散斑表面的数字图像,采用数字图像相关技术对序列数字图像进行相关运算以获得其每个变形状态下的变形场,得到了整个拉伸过程中试件的变形形态。以光学虚拟引伸计的方法分别测量横向和竖向的实时应变数据,结合体积不变理论计算得到真实应力应变曲线。采用Johnson-Cook材料模型对真实应力应变曲线进行拟合,得到了塑性本构关系;最后根据以上实验结果和真实应力应变曲线获取了材料的力学特性参数。实验结果表明了基于数字图像相关方法对不锈钢真实应力应变关系测量的有效性和可靠性,对实验结果的真实应力应变曲线后处理,获得不锈钢材料的弹性模量为169 GPa,屈服强度为236.8 MPa,并获得了Johnson-Cook简化模型的所有三个参数A、B和n的数值。     

灰岩强度特性的三轴压缩试验分析

对灰岩进行三轴压缩试验，分析与比较了其应力、应变关系曲线，并进行了曲线拟合。结果表明，岩石的变形可分为5个不同的阶段，围压对岩石的应力、应变关系有一定影响，用多项式函数拟合应力、应变关系曲线是比较理想的。而依据岩石的应力、应变关系可以在一定的强度理论下得到强度参数c,φ值，能为有关工程提供参考与借鉴。     

宽板弯曲问题的应力中性层与应变中性层

对宽板纯弯曲问题进行了分析，给出了应变中性层和应力中性层的表示式，用数值方法计算得到了应力中性层和应变中性层的关系。指出了虽然应力中性层和应变中性层都是内移的，但应力中性层的内移量小于应变中性层，并证明了这一结果适用于更一般的情况。     

复数莫尔圆方程及其应用

文章提出应力复数、应变复数和惯性复数的概念，得到一个复数方程式，即复数莫尔圆方程。用该方程进行平面应力状态应力分析、平面应变状态应变分析及截面惯性矩（积）分析，形式简洁，且具有简单的几何意义，应用简便。     

高边坡节埋岩体地质力学模型试验研究

按弹塑性体相似判据和破坏阶段相似判据确立相似常数,模拟山体形态、结构面和岩石物理力学性质、地应力、边界条件和埋设测点,建立三维模型,模拟开挖卸荷过程,监测边坡形态、地应力释放和山体应变,认识到边坡变形的主要因素、变形延时和变形量、变形与应力释放的关系及山体应力应变明显变化的范围。     

岩体裂隙渗流水力特性的实验研究

根据数理统计原理，从随机平稳过程理论出发，提出了一套描述裂隙空间曲面几何形态的三维指标和方法。在一套特制的岩石裂隙渗流实验装置上系统地研究了不同几何形态的裂隙在不同应力、应变条件下的水力特性，探讨了渗透系数与机械隙宽、剪切变形、几何形态、应力条件、加卸载条件的关系，并得出了各种不同情况下的实验数据拟合方程式。     

平面应变混凝土强度变形试验与等效单轴应变本构模型

利用自行研制的三向强度变形试验装置,进行了应力比α=σ1/σ3=0:-1,0.05:-1,0.1:-1,0.2:-1和0.3:-1的拉-压平面应变状态强度与变形试验.试验结果表明:在拉压平面应变状态时,混凝土破坏形态主要分为受拉和受压2种,应力比α=σ1/σ3≤-0.1时为受拉破坏,应力比α>-0.1时为受压破坏;在混凝土开裂或屈服前,应力应变关系呈线性.同时,根据试验结果给出了拉-压平面应变状态的强度计算公式,完善了平面应变状态等效单轴应变本构模型.     

结构性Q2,Q3黄土的力学特性对比研究

通过时Q2和Q3黄土的单轴压缩和常规三轴试验研究，对两种黄土单轴压缩曲线和CU剪切的应力应变曲线特征进行分析比较，探讨了两种黄土应力应变本构模型。研究表明：强软化型Q2黄土应力应变关系，可采用强软化型模型进行描述，并对其模型参数进行了分析；弱软化-硬化型Q3黄土应力应变关系可用两参数的指数模型描述，也可用强软化性模型描述。     

铝合金流动应力数学模型

采用恒应变速率凸轮塑性计，对４种铝合金的流动应力进行了实验研究，分析了变形温度、应变速率及应变率对流动应力的影响。通过对５种不同结构型式的流动应力数学模型的回归分析比较，提出了拟合精度较高的４个铝合金流动应力的数学模型，并给出了数学模型的回归系数值。     

碳纤维布约束混凝土方柱轴压性能的试验研究

研究了碳纤维布约束混凝土方柱的轴向抗压性能,考虑了纤维布的粘贴方式、纤维布数量以及纤维布条之间的间距对约束效果的影响。重点分析了其破坏形态、承载力和轴向压应力与应变的关系,结果表明碳纤维布约束混凝土柱可不同程度地提高其抗压承载力和变形能力;整体加固效果明显优于条带加固;随加固率的增大,峰值应力、峰值应变、极限应力和极限应变都有所提高,轴向应力应变曲线的下降段趋于平缓。     

双轴拉压应力下混凝土的强度和应力应变全曲线的试验研究

应用自制的真三轴拉压刚性试验机，结合高拱坝水工混凝土的受力特点，采用立方体试件进行双轴拉压受力试验。根据试验结果，分析了试件的破坏形态、应力应变全曲线和拉压强度，并给出相应的全曲线方程和强度计算公式。