脆性材料的各向异性损伤及其测量方法

利用微裂纹扩展区损伤模型，以单向拉伸为例，讨论了脆性材料中微裂纹损伤引起的本构关系各向异性，定量说明了损伤对不同方向的柔度张量分量、波桑比的影响，揭示了脆性材料损伤本构关系的一些规律。并在此基础上提出了一种测量脆性材料损伤状态的柔度等效方法。     

一种弹塑性各向异性损伤模型

提出一种适用于任意非比例加载的弹塑性损伤模型．设材料初始为各向同性,损伤状态由一个二阶张量表示,在损伤主轴系下受损材料为正交各向异性材料,弹塑性损伤本构关系可由有效应力一有效应变原则确立．伤演速率也由一个二阶张量表示,并设其主轴系与损伤有效应力主轴系重合．各向异性的伤演规律可由能量平衡及当量单参数方程所确定．     

饱和孔隙介质各向异性损伤细观模型

为研究孔隙介质的细观损伤力学及其流-固耦合特性,基于细观力学提出了一个脆性孔隙介质材料各向异性损伤细观模型。同时应用比奥(Biot)弹性孔隙介质理论框架下利用太沙基理论的有效应力概念,将孔隙介质材料各向异性损伤细观模型推广到了饱和条件,建立了一个饱和孔隙介质各向异性损伤细观模型。以法国的一种砂岩为例,分别模拟了三轴排水压缩实验、三轴不排水压缩、不同偏应力水平下增加孔隙水压的三轴压缩实验,数值模拟与实验结果吻合好,说明模型能正确地描述饱和孔隙介质的力学特性和流固耦合特性。     

各向异性损伤对土压力强度的影响分析

应用耦合损伤滑移线法，求解平面应变条件下的极限荷载问题，出考虑各向异性损伤的平面应变问题应力场的滑移线解，求出刚性挡土壤的主动土压力和被动土压力强度，并分析各向异性损伤对土压力的影响，计算得知，各向异性损伤对主动土压力系数Naq和被动土压力系数Npq值有影响，在水平方向损伤变量D1一定时，Naq值随着垂直方向损伤变量D2的增加而增加，Npq值却随着D2的增加而降低；D2一定时，Naq值随D1的增加而减小，而Npq值随D1的增加而增加。     

各向异性GTN损伤模型及其在板料成形中的应用

基于Hill的二次各向异性弹塑性屈服准则（Hill’48）,发展了可以用来描述各向异性多孔延性材料损伤演化发展的GTN（Gurson—Tvergaard—Needleman）弹塑性细观损伤本构模型,将材料的塑性各向异性行为和损伤发展有机地耦合起来．分别采用基于Mises的各向同性GTN弹塑性损伤模型、基于Hill’48的各向异性GTN弹塑性损伤模型和传统的Mises弹塑性模型,对NUMISHEET’2002中考题圆杯深拉深成形工艺进行了数值模拟,对板料成形过程中损伤的累积发展及其对材料性能的影响进行了分析．结果表明：延性板料的各向异性行为对其宏观力学性能和损伤演化都有影响;GTN模型中的损伤变量反映了成形历史的影响,为复杂加载路径下的成形极限判据的提出提供了理论依据．     

耦合各向异性蠕变损伤的黏弹性薄板的弯曲

设损伤张量的主方向与应力张量主方向相同,基于Schapery的耦合损伤增长的对应原理,得到考虑各向异性蠕变损伤的黏弹性本构关系.将薄壁结构沿厚度方向分层,建立层合模型,且由Kachanov的损伤演化方程描述损伤沿层中各点处2个主方向的发展.具体分析了承受均布荷载的四边简支黏弹性薄板的弯曲,给出耦合各向异性损伤黏弹性薄板蠕变弯曲问题的控制方程、边界条件以及求解方法.数值算例表明:黏弹性薄板弯曲时的材料主方向与时间基本无关;当荷载在一定范围内时由于内力的重新分布,考虑损伤后的黏弹性薄板挠度最后趋于稳态值;损伤沿厚度方向的非均匀演化引起拉弯耦合效应增加了板的变形;基于各向同性损伤模型所得板的蠕变变形大于各向异性损伤模型所给出的值.     

含层理灰岩巴西劈裂强度及拉裂损伤各向异性

为了研究不同角度层理对灰岩抗拉力学特性的影响,对7组不同角度层理灰岩进行巴西劈裂试验,根据岩石声发射累计振铃次数定义拉裂损伤变量,推导抗拉强度、劈裂模量及损伤变量随层理角度的变化规律。研究结果表明,(1)不同层理角度的灰岩,其受力变形过程基本一致,即经历压密、弹性和破坏3个阶段。(2)抗拉强度、拉伸模量随层理角度变化表现出明显的各向异性,在0°时最大,90°时最小。(3)基于岩体微元强符合Weibull分布及Lemaitre应变等效原理,通过拟合计算得到的损伤参数可以较好地反映7个角度灰岩样的损伤特性,损伤变量也具有各向异性特点,说明不同倾角的岩石参数在加载过程中有不同的劣化程度,同一应变水平下的损伤变量随着层理角度的增加出现下降的趋势。研究结果对于层状灰岩的试验研究、理论计算和工程建设具有一定的指导意义。     

多方位提高高中数学课堂教学效果

要教好高中数学,仍需突出课堂教学的＂主渠道＂作用,就要明确教学目标,突出重点、突破难点;选择恰当的教学方法,适当应用现代教学手段;选择恰当的教学方法,适当应用现代教学手段;充分发挥学生为主体,教师为主导的作用,调动学生的学习积极性;切实重视基础知识、基本技能和基本方法;渗透教学思想方法,重视解题方法探索总结,能力的培养。     

多方位探测传感器系统的设计和实现

随着物联网和大数据时代的到来,人们对传感器的采集效率提出了更高的要求.论文设计了基于光子人工微结构的多方位探测传感器系统的Web前端和服务器端,在Web前端可以清楚地实时地显示六个方位的探测结果.利用IAR Embedded Workbench集成开发环境、串口调试工具Serial Tool、Zstack云计算服务软件...     

试析微机原理课程的多方位教学改革

随着计算机技术的快速发展,微机原理已成为培养学生应用能力的重要课程。但是由于微机原理课程教学手段、实验方式等原因,微机原理课程相对枯燥,没有体现出应用的重要性。因此,加强微机原理课程的多方位教学改革具有十分重要的意义。     

平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响

通过有限元计算,分析平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响.计算结果表明,三向应力度q相同时,不同的主应力比2σ/1σ会引起不同的孔洞长大和聚合行为,从而使开裂路径和断裂时的应变不同.当2σ/1σ>1时,最大主应力为2σ,由孔洞长大和聚合所决定的开裂路径倾向于同2σ方向垂直.当2σ/1σ<1时,最大主应力为σ1,开裂路径倾向于同1σ方向垂直.随主应力比2σ/1σ的增加,孔洞面积分数fa随主应变1ε1的增加速率变大,断裂时的主应变(1ε1)f降低.因此在分析应力状态对材料的损伤断裂行为的影响及建立相应的力学模型时,不仅要考虑三向应力度σm/eσ,而且要考虑不同主应力比2σ/1σ的影响.     

Void damage model and service life prediction for solid high polymer

Based on the analysis of three void damage variety models, this note presents (i) a method that regards the void content as a damage variation of the grain and (ii) a geometric model for micro-unit of void damage. Equations of the void damage variety containing void content are analyzed. This work is focused on the measurement of internal damage level and the damage variety estimation is directly related to the life predication in the practical engineering applications. Nowadays, the critical service life of the solid grain/polymers is usually presumed at domestic and international level. The strength or strain reduction of 20% or the stabilizer consumption of 50% is generally regarded as a critical storage life of the solid grain/polymers, and the service life is predicted by the extrapolation method on Anhenius formula. The applications, however, show that the above method is unreliable and has significant errors. With the aid of the discontiguous automatic measuring device of real time volume deformation and void content, the master curve of void damage variety, the storage service life and the surplus life of a solid rocket grain are obtained. Since the critical storage life has been measured, and the accuracy of the service life prediction has been greatly increased. It is a novel ideal and a break-through technique.     

不同脱空形式下水泥混凝土路面破坏应力分析

水泥混凝土路面在车辆荷载的作用下,由于路面施工控制等多方面的原因可能产生接触脱离,进一步生成脱空区.脱空区在车辆荷载的作用下,使路面产生开裂、破碎、折断,从而造成路面破坏.文章将脱空区假定为三角形、矩形、梯形3种典型形状进行力学分析,得出脱空区各点的应力公式和临界面的最大主应力公式,从而分析水泥混凝土路面的应力,研究混凝土路面破坏的主要形式,为水泥路面施工控制奠定基础.     

混凝土弹塑性多轴损伤模型及其应用

针对混凝土多轴应力状态下各向异性损伤的特点,建立了各向异性弹塑性损伤模型.该模型具有可清晰地表征混凝土的渐进破坏过程和表达当前损伤水平及结构破坏趋势的优点.引入了一个应力状态因子,用以表征当前应力状态在应力空间中距离破坏面的程度,从而对损伤演化方程进行了改进以考虑多轴效应.此外,在三轴破坏准则的基础上,还建立了考虑混凝土各向异性损伤破坏的多轴损伤破坏准则,其中包含了塑性、损伤内变量和有效主应力的影响.本模型可有效地表达出混凝土的各向异性和多轴损伤特点.     

不均匀变形对空洞长大影响的有限元分析

为了分析FCC晶体中不均匀变形对空洞长大的影响,运用率相关晶体有限元,采用一个3D模型研究了FCC晶体中空洞的长大行为,对比分析了单晶和晶界上球形空洞长大的情况.模拟结果表明:晶界上的等效塑性应变大于单晶中的等效应变,晶界上空洞的长大速度大于单晶中空洞的长大速度,表明空洞易沿着晶界长大;随着晶粒间力学性能差异的增加,晶粒间不均匀变形更加明显,空洞越易沿着晶界长大.     

盾构隧道壁后空洞注浆对管片受力特性的影响

为研究盾构隧道壁后空洞注浆浆液的扩散机理及其对管片受力的影响规律,基于修正达西定律对黏性土中浆液的扩散半径和管片产生的压力计算公式进行了推导,并以西安地铁某区间隧道涌水事故为依托,利用推导的注浆压力公式,采用地层-结构模型得到了管片壁后空洞注浆部位及注浆压力对管片受力的影响规律。结果表明:同一注浆位置,当注浆压力不断降低时,管片的轴力值、弯矩值以及管片上浮呈不断降低的趋势;除了控制截面有稍微旋转之外,设计工况下的管片轴力值、弯矩值与模拟过程中注浆压力为0.3 MPa时的情况相近,注浆压力超过0.9MPa时,结构产生明显的偏压,甚至出现管片裂缝以及结构破损;不同注浆部位施加相同注浆压力时,当注浆位置为隧道顶部和底部时,管片的力学形态发生了较大的变化,特别是弯矩值,增加幅度可达1.5~2倍,隧道侧面注浆使弯矩分布发生一定程度的旋转,甚至反转。     

砼路面板底脱空压浆材料的试验分析

板底脱空是水泥混凝土路面病害的主要原因,也是当前我国水泥路面养护的重点。通过某水泥混凝土路面板底压浆加固工程实例,阐述压浆材料技术的性能要求,着重分析压浆材料配合比设计思路和试验方法。针对常规试验仪器无法测定的大流动性浆体问题,提出相应的试验装置和坍落直径指标,推荐压浆材料配合比。通过项目实施前后板角弯沉测量和1a后弯沉跟踪测量,表明所使用的压浆材料和压浆措施对处理板底脱空效果明显。     

热轧钢延性损伤断裂过程各向异性的细观力学分析

对热轧钢中的长条形初始损伤孔洞承受不同方向最大正应力时的后续损伤演化和断裂的过程进行细观有限元分析.结果表明:热轧钢中的长条形夹杂物与基体剥离后形成的长条形孔洞在后续加载中,其周围产生的局部高应力应变集中及其相互作用使孔洞长大.孔洞长大行为存在明显的个体差异,个别大孔洞的快速长大和聚合对材料破坏起主导作用.当长条形孔洞承受不同方向的最大正应力加载时,孔洞周围产生的局部应力应变分布及其相互作用不同,孔洞长大速率及其聚合时的临界外加主应变不同,相应的材料延性起裂韧性不同.当最大正应力与孔洞长条平行时,韧性最高;垂直时,韧性最低.     

拟线性抛物问题各向异性R-T混合元分析

利用各向异性判别定理证明了一阶R-T混合元的各向异性特征,并把它应用于拟线性抛物方程,在不需要Ritz投影的前提下, 直接利用插值算子给出了相关变量的收敛性分析和误差估计,利用积分恒等式技巧,导出了流量在H(div,Ω)模意义下的超逼近性质。