基于改进壳-柱模型的盾构隧道饱和地基动应力解

针对现有壳-柱模型无法考虑盾构隧道壁后注浆层的问题,分别采用无限长的双层圆柱壳模拟盾构隧道衬砌和壁后注浆层,中空圆土柱模拟饱和地基,基于Flügge圆柱壳理论和Biot波动理论,结合边界条件,求解隧道内作用固定简谐荷载时饱和地基中的动应力,并分析其分布规律及注浆层对土体动应力的影响.结果表明:隧道注浆层底部土体径向正应力τrr和孔压Pf幅值随着与荷载的轴向距离增大而减小,剪应力τrz随距离增加先增大后减小,至3 D(隧道直径)时地基动应力接近于0;土体的渗透性越差,径向正应力和孔压幅值越大,但当土体渗透系数k小于10-5 m·s-1时,渗透系数的进一步减小对地基动应力幅值的影响不大;隧道壁后注浆层能减小土体径向正应力和孔压(约5%~8%);注浆层下方同一点土体径向正应力和孔压幅值均随着注浆层厚度增加而线性减小;而注浆层的弹性模量在一定范围内(50~650MPa)变化时对其几乎无影响.     

应力状态在2024-T351 Taylor杆断裂行为数值预报中的作用

近期研究表明,部分金属材料的延性断裂与应力三轴度及Lode参数同时相关.将近期文献中提出的包含Lode参数影响的断裂准则（MMC）写入有限元程序ABAQUS,用于2024-T351 Taylor杆断裂行为的数值预报.为揭示应力状态的影响,同时还采用仅考虑应力三轴度影响的两个断裂准则（JC和BW）进行有限元计算.将计算结果与试验进行了对比.对比表明,仅用轴对称圆棒试样单向拉伸试验数据标定的JC准则过高估计了材料在其他应力状态下的延性,低估了Taylor杆的断裂行为;BW准则预报了弹体头部中心断裂而与试验不符;MMC断裂准则可预报出合理的裂纹形式.     

基于PATH-STIRPAT模型的城镇化演进边际资源环境胁迫效应测度及趋势预测——以安徽省为例

探索城镇化演进的边际资源环境胁迫效应,对制定城镇化与资源环境保护协调融合的政策具有启示意义.以安徽省为例,采用通径分析与STIRPAT模型组合研究方法,揭示了城镇化演进对资源环境胁迫的直接与间接弹性,依据城镇化发展规划,就未来城镇化演进边际资源环境胁迫效应进行了预测,结果表明:1安徽省资源环境压力指数由2000年的0.043196跃升至2013年的0.806663;2城镇化对资源环境边际胁迫的直接弹性系数为0.000153,间接弹性系数为0.0024386,其中,外国直接投资(FDI)、固定资产投资、经济增长、产业结构、人均消费水平、人口的间接弹性系数分别为0.00107、0.000912、0.000532、0.00012、0.0000906、0.00003,其技术因素具有明显的负向舒解效应,间接弹性系数为-0.000316;32020年、2030年城镇化发展对资源环境胁迫直接弹性系数将分别增至0.003242、0.007078、间接弹性系数将高达0.051674、0.112810,基于研究结果,从以新常态理念顶层设计城镇化建设路径等5方面提出了相应的政策建议.     

含裂纹胶接金属加筋板的Ⅰ型应力强度因子求解

借鉴纤维增强金属层板桥接应力求解模型的理论和方法建立了胶接金属加筋板桥接力的求解模型,利用叠加原理将含裂纹胶接加筋板的Ⅰ型应力强度因子的求解分为2种情况,即利用Swift的位移协调方法求解破损筋条和普通筋条作用下基板的应力强度因子,以及利用桥接力模型求解桥接筋条作用下基板的应力强度因子.同时,利用有限元法和相关文献的实验结果验证桥接力模型和应力强度因子求解方法的有效性.结果表明,所建立的桥接力模型能够快速求解桥接力和胶接加筋板的Ⅰ型应力强度因子.     

深部逆断层圆弧形断面诱发煤岩动力灾害的力学分析

为了探索逆断层附近易于发生煤岩动力灾害的力学机制,构建了由构造应力为主导的圆弧形断层面简化力学模型,得到了构造应力以及由其引起附加垂直应力的分布规律,进而建立了断层上盘逆冲滑动临界角度的数学模型。研究表明:水平构造应力与附加垂直应力随着断层倾角的增大而增大,当断层倾角接近90°时,附加垂直应力突然增大且其值数倍高于水平构造应力;基于逆断层滑动的力学分析,理论计算了煤层沿断层逆冲滑动的临界角度,这将对煤岩动力灾害的危险性预测有一定的参考意义。     

基于ANSYS的光伏组件晶体硅电池片应力分析

以单晶硅标准组件为研究对象,考虑不同风压及EVA(Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer)胶膜剪切模量的影响,由ANSYS建立不同组件参数下光伏组件层合板的有限元分析模型,将计算结果与理论结果进行了比较、分析.结果表明:1)应力分布的变化趋势与理论模型一致,即应力的变化是非线性的,最大应力发生在电池片中点,电池片的应力随着EVA胶膜剪切模量的增加而呈非线性增加;2)组件受风载作用而弯曲变形时,电池片、EVA胶层和TPT(Tedlar/PET/Tedlar)的组合层对组件的整体刚度影响较小,组件近似按面板中面弯曲.     

界面裂纹的Cell-Based光滑有限元法研究

为提高求解含界面裂纹结构断裂参数的精度,基于界面断裂力学和Cell-Based光滑有限元法,提出了求解双材料界面裂纹断裂参数的Cell-Based光滑有限元法,给出了求解应力强度因子的光滑子域交互积分法,对含中心界面裂纹双材料无限板进行了模拟,并与FEM计算结果和解析解进行了对比,讨论了光滑子元数和单元个数与正则应力强度因子的关系及其收敛性.数值算例结果表明该方法具有很好的收敛性和精度,可为研究人员和工程师设计制造多层材料提供必要参考.     

循环应力对高牌号无取向电工钢磁性能的影响

以30WGP1600无取向电工钢为研究对象,采用磁性测量仪检测循环拉应力对试验钢磁性能的影响规律,利用Bitter粉纹法、EBSD和TEM等分析手段,分别观察了不同循环应力下试样的磁畴、织构和位错结构的变化特征。结果表明,最大循环应力Smax小于材料的弹性极限强度(300 MPa)时,去除应力后试验钢的磁性能基本恢复;Smax≥300 MPa时,试验钢的磁畴结构和织构发生变化,磁性能开始恶化,其铁损P1.0/50、矫顽力和饱和磁致伸缩系数均随着Smax的增大而增加,而磁感应强度B50则随之降低,并且变化速率均越来越快。     

Effects of stress ratio on the temperature-dependent high-cycle fatigue properties of alloy steels

This paper addresses the effects of stress ratio on the temperature-dependent high-cycle fatigue (HCF) properties of alloy steels 2CrMo and 9CrCo, which suffer from substantial vibrational loading at small stress amplitude, high stress ratio, and high frequency in the high-temperature environments in which they function as blade and rotor spindle materials in advanced gas or steam turbine engines. Fatigue tests were performed on alloy steels 2CrMo and 9CrCo subjected to constant-amplitude loading at four stress ratios and at four and three temperatures, respectively, to determine their temperature-dependent HCF properties. The interaction mechanisms between high temperature and stress ratio were deduced and compared with each other on the basis of the results of fractographic analysis. A phenomenological model was developed to evaluate the effects of stress ratio on the temperature-dependent HCF properties of alloy steels 2CrMo and 9CrCo. Good correlation was achieved between the predictions and actual experiments, demonstrating the practical and effective use of the proposed method.     

不同水分生境下铅胁迫对芦苇地下芽及其输出子株能力的影响

为明确铅胁迫对不同水分生境条件下芦苇的不同克隆繁殖构件数量和繁殖能力的影响,从芽库和子株角度,采用盆栽实验模拟芦苇的水层和干旱生境,设置五个梯度的铅胁迫浓度处理(0、500、1500、3000和4500mg·kg~(-1))进行了研究.结果表明:分蘖节芽数在水层生境中,处理前期随着铅胁迫浓度的增加而显著减少,而在处理中期和后期却均显著增加,在干旱生境中处理前、中、后期铅胁迫对分蘖节芽数无显著影响.根茎节芽、根茎顶芽和总芽数无论是在水层生境还是在干旱生境,均随着铅胁迫浓度的增加而显著减少.分蘖节子株数在水层生境中,处理前期随着铅胁迫浓度的增加而显著减少,而在处理中期和后期却无显著变化,在干旱生境中随着铅胁迫浓度的增加而显著减少.根茎节子株不存在,根茎顶子株无论是在水层生境还是在干旱生境,均随着铅胁迫浓度的增加而显著减少.总子株数在水层生境中处理中期显著减少,处理后期无显著变化,在干旱生境中处理中期和后期均显著减少,并且总芽数+总子株数在胁迫前期和中期随铅胁迫浓度的增加显著减少.说明不同类型芽具有不同的抵御铅胁迫的策略,分蘖节芽采取了耐性策略而不受影响甚至增加,其他类型的芽采取了逃避策略数量减少;水生生境的芦苇具有逐步适应铅胁迫的能力,并出现了补偿生长效应,而干旱生境进一步加剧了铅胁迫的作用,铅胁迫和干旱具有协同效应.