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动载下两条断续预制裂隙贯通机制研究 被引量：64
1
作者 张平 李宁 +1 位作者 贺若兰 徐建光 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1210-1217,共8页
采用预制断续裂隙类砂岩模型试样单轴动载试验,对不同裂隙空间位置(雁行、共面排列)条件下两条裂隙的贯通机制进行了研究。静、动荷载下的对比研究成果显示:不同空间位置的裂隙贯通方式存在较大差异,且对动载的响应不同;动载下分支裂纹... 采用预制断续裂隙类砂岩模型试样单轴动载试验,对不同裂隙空间位置(雁行、共面排列)条件下两条裂隙的贯通机制进行了研究。静、动荷载下的对比研究成果显示:不同空间位置的裂隙贯通方式存在较大差异,且对动载的响应不同;动载下分支裂纹扩展及贯通具有惯性效应,即动载下裂尖翼裂纹及次生共面裂纹起裂后易朝原起裂方向快速发展,动载下易在两预制裂隙内端部产生直接贯通。这与静载下岩桥处的贯通常通过分支裂纹拐折扩展、相连不同,这也是导致裂隙试样中低应变速率下强度增大(即速率效应)的主要原因。同时,试验结果也揭示:动载下次生共面裂纹扩展长度增加、预制裂隙尖端易产生直接贯通是地震荷载下易发生宏观II型剪切断裂的又一原因。 展开更多
关键词 岩石力学 动载 岩桥 贯通机制 惯性效应 速率效应
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岩石压缩特性的率效应与动态增强因子统一模型 被引量：40
2
作者 宫凤强 王进 李夕兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1586-1595,共10页
为了研究岩石材料在"静态-准静态-动态"范围内压缩特性的率效应,同时也为了克服现有静态和动态加载方法中试样尺寸存在差异的不足,在综合分析静力试验消除端部效应和动力试验试样受力平衡的基础上,统一采用φ25 mm×50 m... 为了研究岩石材料在"静态-准静态-动态"范围内压缩特性的率效应,同时也为了克服现有静态和动态加载方法中试样尺寸存在差异的不足,在综合分析静力试验消除端部效应和动力试验试样受力平衡的基础上,统一采用φ25 mm×50 mm的圆柱形细花岗岩试样,分别利用INSTRON液压伺服试验机和SHPB冲击试验机,进行"静态-准静态-动态"范围内的压缩试验,获得压缩强度、峰值应变和切线模量随加载率(应变率)增加的变化规律。利用获得的实验数据也研究了应变率与加载率之间的关系,结果表明两者(分别取对数)之间存在很好的线性函数关系。为了描述岩石材料从低到高加载率(应变率)范围内的率效应,提出一种基于率效应的动态增强因子统一模型,之后分别以应变率和加载率作为基本参数,考察该模型对压缩强度、切线模量和峰值应变的适用性。研究结果表明,基于加载率效应的动态增强因子模型可以很好地描述压缩强度和切线模量的率效应规律。 展开更多
关键词 岩石力学 率效应 动态增强因子 加载率 应变率 抗压强度
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动载下3条断续裂隙岩样的裂缝贯通机制 被引量：37
3
作者 张平 李宁 +1 位作者 贺若兰 徐建光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1457-1464,共8页
采用含3条断续预制裂隙的类砂岩模型试样进行单轴动力加载试验,对不同裂隙空间位置条件下断续裂隙岩体中裂隙的贯通机制进行了研究。静、动荷载下的对比研究成果显示:不同空间位置的裂隙贯通方式存在较大差异,且对动载的响应不同;动载... 采用含3条断续预制裂隙的类砂岩模型试样进行单轴动力加载试验,对不同裂隙空间位置条件下断续裂隙岩体中裂隙的贯通机制进行了研究。静、动荷载下的对比研究成果显示:不同空间位置的裂隙贯通方式存在较大差异,且对动载的响应不同;动载下分支裂纹扩展及贯通具有惯性效应,即动载下裂尖次生共面、次生倾斜裂纹起裂后易朝原起裂方向快速发展,动载下易在两预制裂隙内端部产生直接贯通。这与静载下岩桥处的贯通常通过分支裂纹拐折扩展、相连不同,这也是导致裂隙试样中低应变速率下强度增大(即速率效应)的主要原因。同时,试验结果也表明:含裂隙试样静、动荷载下裂隙间的多次贯通是导致其呈现出渐进破坏特征的主要原因。 展开更多
关键词 动载 裂隙岩体 贯通机制 惯性效应 速率效应 渐进破坏
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不同应变速率下非贯通裂隙介质的力学特性研究 被引量：27
4
作者 张平 李宁 +1 位作者 贺若兰 徐建光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期750-755,共6页
针对地震、爆破等动力荷载作用下节理裂隙岩体的稳定性问题,采用含2条、3条闭合非贯通裂隙的类砂岩模型试样,对应变速率为1.7×10-5s-1、1.7×10-3s-1、1.7×10-1s-1条件下的含裂隙试样进行了单轴加载试验。结果表明:裂隙... 针对地震、爆破等动力荷载作用下节理裂隙岩体的稳定性问题,采用含2条、3条闭合非贯通裂隙的类砂岩模型试样,对应变速率为1.7×10-5s-1、1.7×10-3s-1、1.7×10-1s-1条件下的含裂隙试样进行了单轴加载试验。结果表明:裂隙试样的变形与内部裂隙的贯通过程紧密相关,且呈现显著的局部化渐进破坏特征;随着应变速率的增加,裂隙试样应力-应变曲线斜率显著增加,裂隙试样与无裂隙试样弹模差别减小;不同应变速率下裂隙试样强度明显受控于裂隙的空间位置,且共面非贯通裂隙试样在倾角为35°左右时峰值强度呈现最低值,这与贯通裂隙试样在60°左右时强度出现最小值不同;不同应变速率下含3条预制裂隙试样破坏时的强度与预制裂隙间的贯通模式有关,且与发生相同贯通模式时的含2条预制裂隙试样峰值强度基本相同;裂隙试样峰值强度随应变速率的增加而增加,且含3条裂隙试样强度增幅较含2条裂隙试样、无裂隙试样明显,即随着应变速率的提高,含裂隙试样的弱化作用降低。 展开更多
关键词 应变速率 非贯通裂隙 力学特件 渐进破坏 速率效应
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振动荷载作用下饱水冻结粉土的单轴抗压强度 被引量：19
5
作者 沈忠言 张家懿 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 1996年第2期162-169,共8页
以恒应变速率增长的等幅动应变的动力作用模式，对－５℃饱水黄土进行振动试验，揭示了动力作用对强度的影响。与静强度试验相比较，由于动力作用的速率效应和循环效应的综合影响的结果，在小的中值应变速率下，破坏提前，破坏应变减小... 以恒应变速率增长的等幅动应变的动力作用模式，对－５℃饱水黄土进行振动试验，揭示了动力作用对强度的影响。与静强度试验相比较，由于动力作用的速率效应和循环效应的综合影响的结果，在小的中值应变速率下，破坏提前，破坏应变减小，动强度降低；而在大的中值应变速率下，破坏推迟，破坏应变增大，动强度提高。在试验范围内，振频对动强度的影响微弱，而且在大、小两个中值应变速率区的影响趋向相反。似存在动、静强度相当。 展开更多
关键词 振动荷载 冻土 动力学 粉土 冻结 单轴抗压强度
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混凝土动力强度提高的机理探讨 被引量：17
6
作者 李庆斌 郑丹 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第S1期188-193,共6页
土木工程中,混凝土结构都不可避免的会承受动力荷载,尤其是对高拱坝来说,地震荷载是非常重要的荷载。准确地认识混凝土材料的动态力学性能是进行准确的混凝土结构动力响应分析的基础。因此混凝土动力本构模型的研究是一个十分有意义的... 土木工程中,混凝土结构都不可避免的会承受动力荷载,尤其是对高拱坝来说,地震荷载是非常重要的荷载。准确地认识混凝土材料的动态力学性能是进行准确的混凝土结构动力响应分析的基础。因此混凝土动力本构模型的研究是一个十分有意义的课题。而现有混凝土动力模型大多是宏观、唯像的模型,很难反映混凝土材料的细观特征。采用细观力学方法得到了混凝土的动力强度,与文献中的试验结果对比吻合得较好。 展开更多
关键词 混凝土 率效应 动力强度 细观力学
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基于微观结构特征的混凝土动态抗拉强度提高机理及其统一模型 被引量：11
7
作者 吴胜兴 周继凯 陈厚群 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期419-428,共10页
通过总结和分析混凝土材料静动态强度及其微观结构特征的主要研究成果,从微观角度研究了混凝土动态抗拉强度提高机理。研究表明,基于微观结构特征研究混凝土动态抗拉强度提高机理是可行的,并建立了能够解释水灰比、养护条件、龄期、含... 通过总结和分析混凝土材料静动态强度及其微观结构特征的主要研究成果,从微观角度研究了混凝土动态抗拉强度提高机理。研究表明,基于微观结构特征研究混凝土动态抗拉强度提高机理是可行的,并建立了能够解释水灰比、养护条件、龄期、含水量以及不同加载速率等因素影响混凝土动态抗拉强度微观结构机理的统一模型。模型使混凝土动态抗拉强度形成得到了统一,即由固体材料效应、自由水效应以及惯性效应三部分组成,各部分在不同应变率阶段影响程度不同。 展开更多
关键词 混凝土 动态抗拉强度 微观结构特征 率效应 Stefan效应 惯性效应 毛细吸力
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花岗岩球砾法向恢复系数试验研究 被引量：11
8
作者 叶阳 曾亚武 +1 位作者 曾超 金磊 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期633-643,共11页
法向恢复系数是岩崩块石运动分析的关键参数,其取值直接决定了块石的运动轨迹。为了严格测定花岗岩球砾碰撞的法向恢复系数,分析其影响因素,试验采用自行设计的碰撞试验装置和声频采样技术,精确测定花岗岩球砾碰撞的法向恢复系数,研究... 法向恢复系数是岩崩块石运动分析的关键参数,其取值直接决定了块石的运动轨迹。为了严格测定花岗岩球砾碰撞的法向恢复系数,分析其影响因素,试验采用自行设计的碰撞试验装置和声频采样技术,精确测定花岗岩球砾碰撞的法向恢复系数,研究球砾大小、碰撞速度、含水状态和板的弹性特性4个因素对恢复系数的影响;并基于弹性接触理论推导出碰撞过程的最大接触应力P_(0,max)、碰撞起裂速度v_(ci)和碰撞损伤速度v_(cd),构造接触应力割线变化率k来描述碰撞过程的率相关,分析碰撞法向恢复系数的尺寸效应和速率效应,对碰撞过程耗能机制进行探讨。试验结果表明:花岗岩球砾法向恢复系数存在明显的尺寸效应,低速下更加显著;法向恢复系数的速率效应同样较明显,并且速率效应受球砾尺寸和板的弹性特性影响,呈现较强的相关性;球砾大小和速度相同时,等效弹性模量E*越大,法向恢复系数越小;含水状态对法向恢复系数影响不大。理论分析表明:P_(0,max)和k为控制法向恢复系数变化规律的内在因素;尺寸和速度均是通过改变P_(0,max)和k使法向恢复系数呈现复杂的尺寸效应和速率效应。 展开更多
关键词 岩石力学 花岗岩球砾 法向恢复系数 尺寸效应 速率效应
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不同应变速率下非贯通裂隙介质的单轴抗压强度分析 被引量：11
9
作者 张平 贺若兰 +1 位作者 李宁 李夕兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期2735-2742,共8页
采用滑移型裂纹模型模拟分支裂纹扩展,并采用裂纹密度的方法考虑多裂隙的相互作用,对不同应变速率下含不同裂隙空间位置、不同裂隙数目的非贯通裂隙模型试样强度变化规律进行了分析。研究结果表明:采用滑移型裂纹模型可以较好地模拟裂... 采用滑移型裂纹模型模拟分支裂纹扩展,并采用裂纹密度的方法考虑多裂隙的相互作用,对不同应变速率下含不同裂隙空间位置、不同裂隙数目的非贯通裂隙模型试样强度变化规律进行了分析。研究结果表明:采用滑移型裂纹模型可以较好地模拟裂隙试样产生拉伸及拉剪复合型贯通破坏的强度,但不能反映裂隙试样出现剪切型贯通的强度;不同应变速率荷载作用下含多条裂隙试样的强度特性并不与试样内预存的裂隙总数有关,而与引起试样破坏的贯通裂隙数目(即控制性裂纹数目)有关;在中低加载速率条件下(应变速率为1.7×10-5～1.7×10-1 s-1),通过提高试样断裂韧度即可很好模拟裂隙试样的强度随加载速率的变化。 展开更多
关键词 岩石力学 滑移型裂纹模型 裂隙介质 非贯通裂隙 断裂韧度 速率效应
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不同应变速率下混凝土吸能特性及尺寸效应的研究 被引量：10
10
作者 胡伟华 邹荣华 +1 位作者 彭刚 邹三兵 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第5期132-136,共5页
为了解混凝土的尺寸效应,进行了混凝土动态抗压性能试验,分析了在不同试件尺寸(150,300,450 mm立方体)不同应变速率(10-5/s,10-4/s,10-3/s,10-2/s)下混凝土的应力-应变全曲线、吸能特性,并基于Bazant尺寸效应理论建立了含应变速率效应... 为了解混凝土的尺寸效应,进行了混凝土动态抗压性能试验,分析了在不同试件尺寸(150,300,450 mm立方体)不同应变速率(10-5/s,10-4/s,10-3/s,10-2/s)下混凝土的应力-应变全曲线、吸能特性,并基于Bazant尺寸效应理论建立了含应变速率效应的混凝土强度的尺寸效应模型。结果表明,混凝土力学性能存在明显的尺寸效应和速率效应;混凝土单位体积的吸能能力随试件尺寸的增大而降低;在应变速率较小时,混凝土的吸能能力随应变速率的增大而增加;但应变速率超过一定值后,混凝土吸能能力增加不明显;混凝土应变软化程度随试件尺寸的增大而加深;在一定程度上,峰后应变软化程度取决于试件几何尺寸。 展开更多
关键词 混凝土 尺寸效应 速率效应 应变软化 抗压性能 吸能特性
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基于声发射参数的混凝土循环加卸载动态损伤破坏特性研究 被引量：9
11
作者 彭刚 王乾峰 +1 位作者 陈灯红 周洪涛 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第6期1-9,共9页
对5种不同几何尺寸与不同配合比的混凝土试件进行了不同加载速率下的单轴压缩试验,同步进行了声发射(AE)数据的采集;在对比分析AE参数与应力应变关系的基础上,进行了不同加载速率下的混凝土损伤机理与破坏机制研究;通过分析不同加载速... 对5种不同几何尺寸与不同配合比的混凝土试件进行了不同加载速率下的单轴压缩试验,同步进行了声发射(AE)数据的采集;在对比分析AE参数与应力应变关系的基础上,进行了不同加载速率下的混凝土损伤机理与破坏机制研究;通过分析不同加载速率下的应力应变全曲线,研究了循环加卸载中的损伤破坏特性的速率效应;构建了基于AE参数的损伤变量模型,并基于该模型进行了动态损伤特性分析.结果表明:混凝土的峰值应力与弹性模量随加载速率的提高而增大,表现出明显的规律性;但峰值应变随加载速率的变化而表现出较大的离散性.峰值应力前的AE能量随加载速率的提高而增加;加载速率越大,上升幅度越大,峰前释放的能量越大,混凝土内部破坏越严重,残余能量不足以维持试件继续承受更多的循环加卸载而直接进入破坏阶段;峰后可完成的循环加卸载次数随着加载速率的提高而减少.在不同加载速率下材料损伤破坏的路径不同,但损伤起点与破坏终点是重合的;随加载速度提高,损伤破坏的路径变短,加载速率差异越大,损伤破坏路径差异越大;混凝土在不同应力阶段的损伤程度及破坏形态与加载速率有较强的相关性.加载速率的提高改变了混凝土的能量释放过程与方式,形成了不同的损伤破坏机制,在不同加载速率下的损伤破坏机理存在较大差异. 展开更多
关键词 混凝土 循环加卸载 速率效应 损伤机理 声发射
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滑带土残余强度的速率效应及其对滑坡变形行为的影响 被引量：9
12
作者 王鲁男 晏鄂川 +2 位作者 宋琨 杨广 王杰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3350-3358,共9页
选取三角滩滑坡滑带土进行环剪试验,分析滑带土残余强度的速率效应及含水率对速率效应的作用,结合数值模拟揭示速率效应对滑坡变形行为的影响。研究结果表明:三角滩滑坡滑带土残余强度具正速率效应;滑带土残余强度的速率效应可表示为φ_... 选取三角滩滑坡滑带土进行环剪试验,分析滑带土残余强度的速率效应及含水率对速率效应的作用,结合数值模拟揭示速率效应对滑坡变形行为的影响。研究结果表明:三角滩滑坡滑带土残余强度具正速率效应;滑带土残余强度的速率效应可表示为φ_r=Aln(v)+B,其中速率效应系数A反映速率效应的类型与剧烈程度;正速率效应下,受土体自身黏滞性与细颗粒定向性的交互影响,A随着含水率的增加先减小后增大;受正速率效应的影响,滑带土残余强度的动态变化控制着滑坡由活动阶段过渡到稳定阶段,揭示滑带土残余强度的正速率效应对滑坡的变形行为具有重要的影响,为滑坡"走走停停"的变形特性提供解释。 展开更多
关键词 滑带土 残余强度 速率效应 变形行为
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循环荷载下冻结裂隙砂岩动疲劳特性研究(英文) 被引量：7
13
作者 李宁 张平 陈蕴生 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期636-639,共4页
通过在砂岩样中预制裂隙的方法来模拟实际裂隙岩体 ,借助于中低频率 (2 0 .0Hz和 2 .0Hz)动循环加载和常规加载试验 ,对烘干、饱水和饱水冻结砂岩样在循环作用下引起的低周疲劳特性和不同加载频率下的速率效应进行了研究 ,试验结果表明 ... 通过在砂岩样中预制裂隙的方法来模拟实际裂隙岩体 ,借助于中低频率 (2 0 .0Hz和 2 .0Hz)动循环加载和常规加载试验 ,对烘干、饱水和饱水冻结砂岩样在循环作用下引起的低周疲劳特性和不同加载频率下的速率效应进行了研究 ,试验结果表明 :①疲劳效应 ,冻结状态下 ,裂隙砂岩样比无裂隙砂岩样疲劳效应明显 ;②冻结效应 ,冻结作用减弱了试样的疲劳效应 ,尤其是对无裂砂岩隙样 ;③加载 (频率 )率效应 ,冻结作用降低了裂隙砂岩样加载率效应 ,意味着饱水岩样强度随加载 (频率 )率增加而增加的幅度较冻结样明显。 展开更多
关键词 循环荷载 冻结 裂隙砂岩 动疲劳特性
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红砂岩单轴压缩试验的率效应研究 被引量：7
14
作者 王进 宫凤强 《黄金科学技术》 CSCD 2018年第1期56-63,共8页
利用MTS 322试验机对均质红砂岩进行了低加载(应变)率范围内不同量级的单轴压缩试验,考察了加载率对压缩强度、切线弹模和破坏应变的率效应影响规律。试验过程中采用位移控制加载,对应的加载量级分别为0.12,1.2,12,120 mm/min。研究结... 利用MTS 322试验机对均质红砂岩进行了低加载(应变)率范围内不同量级的单轴压缩试验,考察了加载率对压缩强度、切线弹模和破坏应变的率效应影响规律。试验过程中采用位移控制加载,对应的加载量级分别为0.12,1.2,12,120 mm/min。研究结果表明:位移控制加载率与试样实际加载率、应变率之间均存在良好的线性关系。不同加载速率下岩石材料的单轴压缩强度、切线弹模随着加载率的增加呈现增加趋势,单轴压缩强度增加了11%,切线弹模增加了13%,率效应显著。通过试验数据发现,破坏应变与应变率(加载率)之间无相关性,不具有率效应规律,故强度准则应该是应力准则而不是应变准则。 展开更多
关键词 红砂岩 单轴压缩试验 率效应 加载速率 应变率 压缩强度 切线弹模 应力准则
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基于3D-DIC技术的砂岩变形局部化荷载速率效应试验研究 被引量：6
15
作者 彭守建 冉晓梦 +3 位作者 许江 陈灿灿 宋肖徵 闫发志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3591-3603,共13页
利用可视化三轴压缩伺服控制试验系统研究了不同加载速率条件下砂岩的变形局部化特征。通过3D-DIC测试系统,获得了砂岩在三轴应力条件下的轴向及径向应变场云图,分析了加载速率对砂岩变形局部化的影响规律。研究表明:在峰值强度前,砂岩... 利用可视化三轴压缩伺服控制试验系统研究了不同加载速率条件下砂岩的变形局部化特征。通过3D-DIC测试系统,获得了砂岩在三轴应力条件下的轴向及径向应变场云图,分析了加载速率对砂岩变形局部化的影响规律。研究表明:在峰值强度前,砂岩表面变形较为均匀;在峰值强度时出现应变集中现象,且在峰后阶段迅速扩展,最终形成贯穿试样表面的变形局部化带;随着荷载速率增加,砂岩的峰值强度、弹性模量、泊松比、峰值点轴向应变和峰值点径向应变均增大;当荷载速率从1×10^–6 s^–1增大到1×10^–3 s^–1时,变形局部化启动应力随之增大,且轴向及径向变形局部化启动应力水平即比值σA/σpeak和σR/σpeak分别从峰后的92.00%、93.75%变至峰前的97.17%、96.00%,表明砂岩变形局部化具有较为明显的荷载速率效应。 展开更多
关键词 砂岩 3D-DIC 应变场云图 变形局部化 速率效应
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混凝土抗折动强度及其极值研究 被引量：6
16
作者 党发宁 焦凯 潘峰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期422-428,共7页
混凝土类不均匀脆性材料的率敏感性主要是由于混凝土的不均匀性造成的,不均匀性使得不同速率的动裂纹发展路径不同,决定了不同速率的抗折动强度不同。基于此,提出混凝土抗折动强度由砂浆与骨料的抗折静强度的加权平均值再加上惯性项组... 混凝土类不均匀脆性材料的率敏感性主要是由于混凝土的不均匀性造成的,不均匀性使得不同速率的动裂纹发展路径不同,决定了不同速率的抗折动强度不同。基于此,提出混凝土抗折动强度由砂浆与骨料的抗折静强度的加权平均值再加上惯性项组成的代数表达式,并预测混凝土材料在爆炸冲击荷载条件下的极限抗折动强度。最后通过特殊设计的单一菱形净浆骨料三点弯实验,验证了不同加载速率时破坏裂纹的发展路径及抗折动强度变化规律。 展开更多
关键词 固体力学 不均匀性 抗折动强度 冲击荷载 率效应
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初始静荷载下的混凝土动力强度研究 被引量：5
17
作者 郑丹 李庆斌 《水利与建筑工程学报》 2009年第3期23-26,共4页
在土木工程中,混凝土结构都不可避免的会承受动力荷载,并且混凝土结构的动力荷载总是在一定静力荷载基础上叠加的,但现有大多数研究都是基于材料直接承受动力荷载进行的,因此有必要研究初始静荷载对混凝土动力特性的影响。本文计算了含... 在土木工程中,混凝土结构都不可避免的会承受动力荷载,并且混凝土结构的动力荷载总是在一定静力荷载基础上叠加的,但现有大多数研究都是基于材料直接承受动力荷载进行的,因此有必要研究初始静荷载对混凝土动力特性的影响。本文计算了含裂纹体在不同初始静荷载下的动力响应,在直接承受动力荷载的混凝土强度与加载速率关系基础上,研究了不同初始静力荷载下动力荷载惯性和破坏时间的关系;在适当简化下分析了初始静荷载对混凝土的动力抗拉、抗压强度的影响规律,对现有文献中的试验现象做出了定性的解释和定量的分析,可为混凝土结构动力分析提供参考。 展开更多
关键词 混凝土 率效应 动力强度 初始荷载
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分子动力学模拟金属玻璃Cu应力晶化的应变率效应 被引量：3
18
作者 王海龙 王秀喜 梁海弋 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期474-478,共5页
采用Mishin镶嵌原子势,通过分子动力学方法模拟了零温下非晶金属Cu在不同应变率条件下的拉伸变形过程和应力晶化行为,分析了此过程中原子体系应力与结构组态的变化．结果表明:在应变率108S-1-109S-1范围内,金属玻璃Cu的塑性流动应力随... 采用Mishin镶嵌原子势,通过分子动力学方法模拟了零温下非晶金属Cu在不同应变率条件下的拉伸变形过程和应力晶化行为,分析了此过程中原子体系应力与结构组态的变化．结果表明:在应变率108S-1-109S-1范围内,金属玻璃Cu的塑性流动应力随着应变率的提高而增大,弹性模量约为55 GPa．在塑性流动过程中发生应力晶化现象,伴随着明显的晶棱形成与生长过程,晶化程度随着应变率的增加而加剧．应力效应和温度效应都是导致金属玻璃晶化的重要途径,形成的少量纳米晶粒是导致剪切带的形成和扩展的可能因素． 展开更多
关键词 材料科学基础学科 分子动力学 金属玻璃 应变率效应 应力晶化
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FFP在黏土中贯入过程的CFD模拟 被引量：5
19
作者 刘君 张雨勤 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期167-176,共10页
圆锥静力触探法(cone penetration test,CPT)广泛应用于土的抗剪强度测试中.在此基础上发展的自由落体式贯入仪(free fall penetrometer,FFP),依靠自由下落获得的动能和自身重力势能贯入土中,不需要借助外部加载装置,提高其使用的便捷性... 圆锥静力触探法(cone penetration test,CPT)广泛应用于土的抗剪强度测试中.在此基础上发展的自由落体式贯入仪(free fall penetrometer,FFP),依靠自由下落获得的动能和自身重力势能贯入土中,不需要借助外部加载装置,提高其使用的便捷性.但在动力贯入过程中FFP与土的相互作用更为复杂,涉及到土体的率效应和拖曳阻力等的影响.因此,对FFP各项受力和相关参数的准确分析有助于提高其实用性以及测量的准确性.作者采用基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)的分析软件ANSYS CFX 17.0模拟FFP在均质黏土中的贯入过程,借助动网格的大变形分析方法模拟FFP贯入过程中的运动边界问题.提出了薄层单元法模拟FFP与土体的界面摩擦接触行为.在CFD模拟中,土体材料采用非牛顿流体来模拟,其剪切强度受土体切应变率的影响(即土体的率效应).通过模拟贯入仪以不同的速度在黏土中贯入的过程,研究FFP的端部阻力和侧壁阻力与贯入速率、土体强度和密度、界面摩擦系数以及率效应参数之间的关系,建立了端部承载力系数、端部和侧壁率效应参数及拖曳系数的表达式,并提出了土体不排水抗剪强度的预测方法,为FFP测试数据的解析提供依据. 展开更多
关键词 自由落体式贯入仪 土体率效应 拖曳阻力 承载力系数 土性测试 计算流体动力学
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应变率对3D打印混凝土抗压性能的影响
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作者 王海龙 陶傲 孙晓燕 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1499-1507,共9页
为评价应变率对3D打印混凝土动态抗压性能的影响,开展4种应变率下打印混凝土3个正交方向的单轴压缩试验,得到不同加载工况下3D打印混凝土的受压破坏形态和应力-应变曲线,探讨了应变率和不同方向对3D打印混凝土抗压强度、弹性模量、峰值... 为评价应变率对3D打印混凝土动态抗压性能的影响,开展4种应变率下打印混凝土3个正交方向的单轴压缩试验,得到不同加载工况下3D打印混凝土的受压破坏形态和应力-应变曲线,探讨了应变率和不同方向对3D打印混凝土抗压强度、弹性模量、峰值应变及各向异性的影响规律,考虑应变率效应提出3D打印混凝土各个方向动态抗压强度与动态弹性模量的经验计算公式。研究结果表明:3D打印混凝土裂缝萌生于层条间薄弱界面处并沿界面扩展,这些发展于薄弱界面处的裂缝决定了3D打印混凝土的破坏失效;各个方向的动态峰值应力和动态弹性模量均存在一定程度的应变率相关性,Y方向抗压强度率相关性最高;3D打印混凝土的各向异性随着应变率增加而减小,在高应变率下变化幅度很小。 展开更多
关键词 3D打印 混凝土 应变率 力学性能 各向异性 率效应
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