PMMA银纹损伤实验研究

利用含缺陷流变性物体的材料破坏理论,采用显微技术对高聚物蠕变条件下的银纹损伤引发和演化进行了实时在线的实验研究.通过对损伤变量的定量观测,得到了聚甲基丙烯酸甲酯银纹损伤随时间和应力水平演化的规律,并给出了损伤演化模型.     

FEM-DEM耦合弹塑性土体插桩过程力学特性研究

为了研究大型建筑物的大直径钢管桩插桩过程,以大桥弹塑性土体(砂壤土)插桩为研究对象,采用离散元(DEM)与有限元(FEM)耦合的方法,根据工程区土壤粘结参数建立适合的地层模型。为保证计算的有效性,选用了非线性粘结弹性塑形接触(EEPA)模型对土体大直径钢管桩插桩过程进行FEM-DEM耦合数值模拟,对插桩钢管在整个过程中所受到土体作用力的应力-应变及位移特性进行研究并分析土体运动状态变化。模拟结果表明,大直径钢管桩插桩过程中所受到的应力与产生的位移等特性与插桩的深度有着密切的关系,从土体的力学特性可以看到整个过程中土体运动的速度等变量都呈现先增大后减小的趋势,管道在底部受力较大并且沿径向变形较为复杂。研究有助于指导施工过程中及时调整插桩角度以及平整插桩土体表面。     

珊瑚礁岩土材料的物理力学性能研究综述

为了更深入地了解珊瑚礁灰岩和钙质砂的物理和力学特性,该文通过总结近年来的相关文献,对珊瑚礁的形成机理及其分布区域,珊瑚礁灰岩和钙质砂两种典型珊瑚礁岩土材料的物理力学特性做出了详细的阐述;着重论述了钙质砂的压缩特性、剪切特性、破碎特性、动力特性、钙质砂混凝土和桩基工程特性及钙质砂数学物理模型几个方面的研究进展分析表明：钙质砂具有丰富内孔隙、胶结、颗粒破碎三个重要的结构特征,其静力学和动力学特性与其结构特性密切相关;颗粒破碎对钙质砂的变形和强度特性存在十分显著的影响,尤其表现在高应力水平条件下;已有的数学物理模型多关注其胶结和颗粒破碎特性,但难以定量地从微观层面描述钙质砂力学特性的演化;如何通过宏微观表征相结合的方法,建立起钙质砂微观特性和宏观特性之间的关联,并以此为基础构建数学物理模型,进而为发展珊瑚礁岩土力学理论和模型提供了新的研究视角     

TC25钛合金室温高周疲劳累积损伤与疲劳寿命分析

在恒定最大应力700 MPa条件下,对TC25钛合金进行不同应力比下的室温高周疲劳实验,测试TC25钛合金的高周疲劳寿命,考察疲劳寿命与应力比之间的关系.每间隔一定疲劳周次测试试样的电阻,采用电阻变化率表征疲劳损伤,并应用Chaboche损伤模型来推导疲劳损伤演化方程,结果显示理论计算结果与实验数据吻合,表明Chaboche损伤模型能够精确预测轴向循环加载条件下TC25钛合金的高周疲劳累积损伤,且在恒定最大应力条件下,TC25钛合金的疲劳寿命随应力比的增大而增大.测试应力比r为0.1时不同应变强化量下TC25钛合金的疲劳寿命,基于微观结构分析,考察应变强化对疲劳寿命的影响,结果表明增大应变强化量能有效提高疲劳寿命.     

水工混凝土动态压缩本构关系试验研究

通过单轴压缩试验研究水工混凝土材料动态压缩力学性能,并用公式推导其动态压缩损伤因子,为大坝地震损伤分析提供参数依据。在10^-5 s^-1至10^-2 s^-1的应变速率范围内对立方体试件进行单轴压缩试验研究,分别对其强度特性、峰值应力处应变、弹性模量与应变速率关系进行分析,得到其率相关公式。基于《混凝土结构设计规范》得到考虑不同应变速率的混凝土材料压缩本构关系。根据能量等效性假设,通过材料压缩损伤演化参数推导压缩损伤因子,从而建立压缩应力与压缩损伤因子之间的联系。研究结果表明,水工混凝土材料压缩力学性能率相关性明显,应变速率10^-2 s^-1对应的峰值强度较应变速率10^-5 s^-1对应的峰值强度提高17.5%。在进行大坝地震损伤分析时,应谨慎选择材料动态力学特性及其对应的损伤因子。     

非贯通裂隙混凝土损伤特性试验研究

为了探究不同裂隙倾角、连通率对混凝土力学行为及微观损伤特性的影响,采用岩石力学及声发射配套系统,对17组相同配合比、不同裂隙倾角和连通率的混凝土进行了单轴压缩及声发射监测试验。研究结果表明:混凝土的强度、变形破坏及内部损伤等与裂隙倾角和连通率密切相关,且均表现出各向异性的特征。相同倾角下,连通率越大,混凝土的延性和峰值当量强度越低,连通率一定时,延性和峰值当量强度呈先减后增的整体趋势;无裂隙时,声发射主要集中于峰值应力前后,表现为脆性破坏特征,大/小倾角及小连通率时,声发射表现为脆延性破坏形式,大/小倾角及大连通率时,声发射信号主要表现为"S"型的3阶段延性特征,主要集中于屈服至峰值应力阶段。基于声发射损伤模型计算得到的损伤演化过程表明:模型计算结果和试验结果吻合良好,且混凝土内部的损伤演化随着倾角和连通率的变化而表现各异,连通率越大时,损伤发展越平缓,越充分。     

多机制损伤测量

本文基于连续介质损伤力学方法,通过引入伴随变量,讨论了损伤测量参量的选取对多机制损伤的测量以及建立损伤演化方程的影响。并从理论上证明了、实验上验证了采用单参量测量多机制损伤只能精确到同格损伤状态程度。由此指出了目前在连续介质损伤力学中广泛使用的损伤测量方法的局限性。     

铝合金开裂机理及刻痕杆断裂分析

结合古典强度理论和现代损伤力学对金属屈服和断裂解释的力学原理,给出了铝合金在应力三轴空间广义屈服轨迹方程的新诠释.根据三向等拉伸应力状态下铝合金屈服和宏观脆断的重合性,提出了铝合金在应力三轴空间的开裂准则.并通过对铝合金刻痕杆断裂试验的数值模拟分析,验证了开裂准则的普适性及精度.给出了铝合金广义屈服和开裂模型的物理解释及抗断设防.     

基于深基坑复合土钉支护的弹塑性三维有限元分析

应用非线性有限元软件ADINA对复合土钉支护的变形性能进行分析.阐述了复合土钉支护有限元数值模拟的特点和作用机理,考虑了土体的弹塑性特性、土钉与土体、锚杆与土体的相互作用以及分步施工过程,并结合具体工程实例进行了数值模拟,结果表明:复合土钉在土钉墙复合土体中具有分担作用、应力传递与扩散作用、变形的约束作用.分析结果既为工程设计施工提供了可靠数据,也验证了ADINA软件在土工分析方面的优势.     

路基土体冻胀的影响因素分析

路基土体冻胀后,在各种荷载作用下,会产生融沉、翻浆、冻胀等危害。本文对路基土体冻胀后体积变化的敏感指标——水分、土性、荷载、环境温度等进行分析,并开展了界限含水量实验、冻融实验、击实实验,从而得出影响地基土体冻胀的因素,为冻土地区路基工程的设计与施工提供有价值的参考。