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。     

不同围压下花岗岩σ_(cc),σ_(ci)和σ_(cd)的确定

为研究不同围压下裂隙闭合应力阈值σ_(cc),起裂应力阈值σ_(ci)和损伤应力阈值σcd,对高放废物地质处置新疆预选场址雅满苏YM01号钻孔岩心进行了三轴压缩试验和巴西劈裂试验.应用裂隙体积应变模型、移动点回归法和声发射确定了σ_(cc),σ_(ci)和σ_(cd);通过分析不同方法确定各阈值的适用性,优化了一套确定各阈值的综合方法;分析了不同围压下σ_(cc),σ_(ci)和σ_(cd)与围压的关系:σ_(cc)受围压的影响不明显,σ_(cc)=σ_1=50~65 MPa;σ_(ci)为裂隙张拉破坏的起点,起裂强度满足格里菲斯强度理论;σ_(cd)与峰值抗压强度σ_c线性关系明显,损伤强度满足摩尔-库伦强度理论.     

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.     

高聚物辐射交联效应的研究(Ⅲ)从溶胶分数和溶胶部分的特性粘数估计高聚物的起始分子量分布

从无規交联理論出发,討論和分析了交联过程中溶胶部分特性粘数的变化基木規律,考虑到支化效应对特性粘数的依賴性后,得到溶胶部分特性粘数同溶胶分数和分布寬度参数間的一般关系式(16),当溶胶部分的交联指标很小时(γn<0.5),其支化效应可近似不計。建議一种从溶胶分数和溶胶部分特性粘数的实驗数据按(13)和(17)式估計高聚物起始分子量分布的簡易新方法,应用此种方法估計了高压聚乙烯和天然橡胶的起始分子量分布,得到σ=0.3,(?)_(wo)/(?)_(no)=4.3(对高压聚乙烯)和σ=0.6,(?)_(wo)/(?)_(no)=2.7(对天然橡胶)。它們分别同溶胶分数和凝胶的体积溶胀比和从溶胶分数和溶胶部分的数均分子量所确定的σ值很好地一致。并且溶胶部分特性粘数計算值同实測值亦較好地一致。最后对无規交联理論又一次进行了驗証。     

用实测偏差应变的方法测定б_(0.2)

航空工业等部门,对所用金属材料的机械性能要求比较严格,经常需要测定所选用金属材料的条件屈服强度σ_(0.2),以保证所设计和制造出来的飞行器等在多次正常使用的情况下不致积累过大的永久变形;断裂力学的研究和应用中,为了解裂纹端附近塑性区的范围,以便估计塑性区的影响,也普遍地要求测定金属材料的条件屈服强度σ_(0.2);至于高强度金属材料的应力腐蚀问题,常以材料条件屈服强度的大小作为该材料对应力腐蚀敏感性的一个标志,所以也需要准确地测定条件屈服强度σ_(0.2)。条件屈服强度σ_(0.2),简称屈服强度(为与物理屈服强度相区别,后者简称为屈服点σ_s,是微量塑性变形抗力指标的一种。其起始的定义是:在拉伸试验过程中,使试样计     

球铁齿轮弯曲静强度的试验研究

为了保证齿轮达到一定程度的传动精度,必须限制轮齿的残余变形量,即轮齿允许的残余交形量取决于传动精度和齿轮的使用条件。通过一系列试验,发现轮齿齿根的静弯曲极限应力值σ_(F11ms)与齿轮残余变形量δ和模数m两者之间的比值(δ/m)有这样的关系:σ_(F11ms)=σ_1(δ/m)~k。其中σ_1是每单位模数产生1μm残余变形量时的齿根应力,σ_1值取决于材料的机械性能。K为指数,其值取决于材料的种类和热处理工艺。本文给出球铁齿轮的σ_1和K值。     

球坐标中的折射指数方程

討論电磁波在地球电离层和磁层中传播的問題时,通常应用射线理論,将电离层和磁层作为水平分层、緩变的磁离子介质来处理,并广泛应用到Appleton-Hartee公式和Booker方程。对于以哨声方式在磁层中传播的甚低頻(VLF)电磁波,严格地講,应当用全波理論来研究,但是,大多数作者仍采用射綫理論来近似处理。然而,由于甚低頻电磁波的波长較长,地球的球面性将会对传播特征产生明显的影响,介质不宜再视为水平分层的緩变介质,Calejs曾对該問題作过一些討論。我們認为,在考虑到地球的球面性以后,Appleton-Hartree公式和Booker方程不再适用,必須要作相应的改变。本文的目的,就是导出球坐标中的折射指数方程,进而可以由此方程来討論甚低頻电磁波在磁层中的传播特征。假設磁层是連續、緩变的磁离子介质,等电子浓度面是以地心为中心的球面。在球坐标(r,θ,ψ)中,在磁子午面中传播的电磁波,場的每个分量都正比于:     

珠光体和珠光体-铁素体球墨铸铁齿轮抗点蚀能力的研究——球墨铸铁齿轮承载能力研究报告之二

本文总结了珠光体和珠光体—铁素体球铁齿轮的齿面接触疲劳极限应力的测定结果。根据齿轮寿命试验的结果数据,采用ISO齿轮承载能力计算方法,求得可靠度为0.99的接触疲劳曲线方程,和循环基数N_0=5×10~7时的接触疲劳极限应力σ_(Hlim): 当HB=253时,σ_(Hlim)=673牛/毫米~2; 当HB=226时,σ_(Hlim)=633牛/毫米~2。上述数值均高于国外同硬度的球铁齿轮或相当碳钢齿轮的数值。试验中,还测定了齿面的磨损曲线,进行了齿轮润滑状态的计算。同时采用齿面复膜和扫瞄电镜分析技术,揭示了珠光体球铁齿轮齿面破坏的两种不同方式。     

棉纱干不勻率的定級和評級的数理統計原理

全文包括兩个主要部分:定級的数理统計原理和評級的数理統計原理。在定級方面,提出并討論了划分品級界限的临界值的概念和意义,还举了实例,以說明求得划分品级界限的临界值的方法。此外,还提出了获得标准样照的原則。在評級方面,討論了按量抽样法和按質抽样法。应用了尼们和彼亞蓀的二类誤差的理論,而求得样本大小n与总体不勻率均方差σ的关系,进而以实例說明n=9的样本个体数太小的事实。作者在討論中,建議將按質抽样檢驗方法轉化为抽量检验法以評定品級,并指出这样做法是可能而合理的。最后,提出了二項作进一步研究的方向。     

不同加载应力路径下饱和砂土力学特性试验研究

通过全球数字系统(global digital system, GDS)动三轴测试系统,对砂土进行了常规三轴压缩试验和偏压固结下的等p(平均应力)、等σ_3(围压)、等σ_1(围压)等不同应力路径的试验。通过对所有的实验结果进行了对比分析,研究了砂土材料在不同应力路径下的应力-应变、变形特性、强度特性。试验研究结果表明,等压应力路径试验中试样都是先体积收缩随后出现体积膨胀现象,这与高围压下砂土的剪胀性变化情况不一样;偏压固结试验中,整个加载阶段前期表现为应变硬化,但是后期的软化现象不是很明显,这与等压固结试验应变硬化-软化现象略有不同。虽然常规三轴和偏压固结下的σ_3等试验采用的是两种不同的固结方式,但是达到的峰值强度基本上是一样的,说明固结方式对于试样的强度没有太大的影响。偏压固结试验中,不同的应力路径达到峰值强度时所对应的轴向应变是不同的,而且峰值强度也不一样,说明不同的应力路径会对砂土的强度造成影响,同时也说明了砂土力学特性对于应力路径的依赖性。     

旋转圆盘的安定分析

本文给出了幂强化和弹性－幂强化材料旋转圆盘的应力σｉｊ、残余应力σｒｉｊ、应力 强度σｉ以及残余应力强度σｉｒ的计算结果．两种材料的计算结果具有明显的差别。 文中最后讨论了各向同性强化条件和随动强化条件下两种材料旋转圆盘的安定性。     

高性能轻骨料混凝土三轴压强度和变形特性研究

为了给轻骨料混凝土结构的设计和有限元分析提供精确的本构模型,进行了高性能全轻混凝土、高性能次轻混凝土和普通骨料混凝土的真三轴压试验研究,对3种混凝土的多轴强度和变形特征进行了比较.试验应力比选取低应力比σ1/σ3=0.1和高应力比σ1/σ3 =0.25两组,每组变换中间主应力σ2.通过比较发现,单轴压条件下轻骨料混凝土...     

第六届科学报告討論会(自然科学)动态

我校第六屆科学报告討論会于校庆(11月12日)正式开始到月底这期间进行。今年理科各系提出的論文数目共120篇比去年增加了大約4％,根据目前对論文的初步审查情况反映,論文质量也普遍比去年提高。其中有些論文水平較高,各系提出的論文計,数学16篇,物理22篇,化学21篇,生物46篇,地理24篇。論文絕大部分是基础理論研究,但其中同农业生产有較大关系的論文也不少,有16篇論文討論到农业生产、农作物生长发育等方面的問題。在論文中也反映了有些学科采用了新的技术,例如生物科学中有些工作使用厂示踪原子的技术,生物系教师还同广州市生产单位的技     

生物酶改良膨胀土的应力-应变关系归一化特性

以生物酶改良膨胀土的应力-应变关系归一化特性为研究对象,提出了基于生物酶掺量的生物酶改良膨胀土的应力-应变关系特性的归一化方程.通过不同生物酶掺量下的三轴固结排水剪切试验,生物酶改良膨胀土的应力-应变关系均表现为应变硬化型,应力-应变关系曲线为典型的双曲线.基于Duncan-Chang模型参数拟合方法,分析了生物酶掺量对相应参数的影响,提出了生物酶掺量与相应参数的关系表达式.采用主应力差渐近值(σ_1-σ_3)_(ult)作为归一化因子,给出了相应的归一化条件,对生物酶改良膨胀土在不同生物酶掺量、不同围压σ_3下的应力-应变关系特性进行归一化分析,其应力-应变关系特性归一化程度较高.通过所建立的应力-应变关系归一化方程对生物酶改良膨胀土的应力-应变曲线进行预测,预测曲线与试验曲线较为接近,可以较好地预测出不同生物酶掺量、不同围压σ_3下的应力-应变关系.     

照影机曲线的理论

本文从理論对照影机曲綫进行了分析与研究,从实际現象出发而导出了照影机曲线的理論方程式如下: R(η_0)=integral from η_0 to w (η-η_0)/ηf(η)dη以及η_0的頻率函数为φ(η_0)=integral from η_0 to w 1/ηf(η)dη本文除了分析与討論R(η_0)曲线的具有实用价值的特性外,尚研究了1/4以下的K(η_0)曲线的近似性質,插补方法,并提出該近似曲綫方程如下: R(η_0)=α+βη_0+γη_0~2 (0<η_0≤1/4)其中α,β与γ可由已获得的R(η_0)曲线求得。此外,本文另一个主要工作是分析与批判了資产阶級的学者K.L.赫丹尔的照影机曲线的理論,指出了他的基本概念方面的錯誤的原因,并指出了他所提出的方程式所必需滿足的存在条件。最后,还提出影响R(η_0)曲线准确描绘的实际因素。     

双向加载下混凝土的力学特性研究

为了研究双向加载下混凝土的强度,采用河南理工大学的双向等刚度加载设备,对C50混凝土立方体试块进行了单向和双向σ_1∶σ_2=1∶1和σ_1∶σ_2=2∶1的加载试验,并将单轴下混凝土的强度与双轴下混凝土的强度进行了比较;得出了不同加载条件下的混凝土应力应变曲线,给出了实验过程中观察到的现象,探讨了双轴下混凝土的破坏机理.通过研究表明:单向加载下,混凝土的破坏属于剪切破坏,双向加载下,混凝土的破坏属于拉—剪破坏;双向加载条件下,混凝土的破坏强度比单轴破坏强度要高,主要是中间主应力的影响.     

多孔氧化铝陶瓷气孔率对强度的影响

加入不同量的碳粉作造孔剂,挤压成型、烧结,获得气孔率20％～55％的多孔氧化铝陶瓷。研究了气孔率及烧结程度对强度的影响。对试样的强度与气孔率按不同方程拟合.结果表明:当烧结程度较低时,强度(σ)与气孔率(ρ)的关系对经验方程σ=σ_0(1-ρ)~m的拟合结果最好;当烧结程度较高时,强度与气孔率的关系更符合经验方程σ=σ_0exp(-bρ)。经验常数m,b,σ_0与烧结程度有关。随着烧结程度的提高,这些值下降。     

Zn-22Al合金在超塑温度及复合加载下屈服条件的实验研究

通过薄壁管复合加载实验及单向拉伸卸载组合实验,证明了Zn-22Al合金在超塑温度-速度条件下遵循Mises屈服条件,且与应变速度呈(σ_1-σ_2)~2+(σ_2-σ_3)~2+(σ_3-σ_1)~2=2(σ=K_(ε~m))~2的关系。给出了该合金在250℃、应变速度为3.3×10~(-2)(sec~(-1))时,平面应力且0.2％应变时的屈服椭圆方程为通过单向拉伸位置预置自动卸载组合实验及数学回归分析处理,可定量地确定关系式(变形一定时,σ=K_(ε~m)),且证明K、m与变形程度或变形速度有关。通过薄壁管复合加载实验和分析,还得到薄壁筒形件吹塑时的吹塑压力-应力图和压力-应变图,可为判断和选择类似的吹塑成型力学条件提供参考。     

土的破坏准则——考虑中主应力的影响

本文就土的破坏准则及其试验研究工作做了一般性讨论.作者根据土的破坏决定于形变能的概念提出了一个破坏准则.在轴对称情况下,它与摩尔—库伦准则是一致的,对于σ_1>σ_2>σ_3的应力状态,强度指标较摩尔—库伦为大,当σ_2=1/2(σ_1+σ_3)时有最大值,sinφ将增大15.5%.     

稀土镁球铁齿轮承载能力研究

本课题是原一机部重点科研项目,由北京钢铁学院、北京市机电研究院和郑州机械研究所三单位承担。全课题经过三年多时间的研究于1981年12月通过部级鉴定,并获机械科学研究院科技成果二等奖,一机部1982年科技成果三等奖。 本课题通过大量试验研究,得出国内外各种牌号球铁齿轮的弯曲疲劳和接触疲劳曲线,以及相应的极限应力σ_(Flim)和σ_(Hlim)值,得到了使用、工艺性能参数以及齿轮合理设