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复合材料损伤—破坏机制与模型
被引量：
10
1
作者
沈为
《力学与实践》
CSCD
北大核心
1991年第3期1-16,26,共17页
本文首先综述了纤维复合材料损伤与断裂机制,然后概要介绍用经典力学方法和连续损伤力学方法建立的损伤-破坏分析模型。
关键词
复合材料
损伤
破坏
机制
断裂力学
下载PDF
职称材料
拉剪作用下类岩石试样的力学特性与损伤破坏机制
被引量：
8
2
作者
周超彪
刘东
姜清辉
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期3335-3344,共10页
利用自主设计的拉伸-剪切辅助装置,开展不同法向应力(-0.28~3.0MPa)条件下的拉剪试验和压剪试验,同时利用声发射技术对比分析两者的力学特性与损伤破坏机制。研究结果表明,拉伸-剪切辅助装置能够较好地开展拉剪试验。试样的峰值应力随...
利用自主设计的拉伸-剪切辅助装置,开展不同法向应力(-0.28~3.0MPa)条件下的拉剪试验和压剪试验,同时利用声发射技术对比分析两者的力学特性与损伤破坏机制。研究结果表明,拉伸-剪切辅助装置能够较好地开展拉剪试验。试样的峰值应力随法向应力呈曲线变化,对法向拉应力更为敏感,Hoek-Brown强度准则总体上能够较好地表征全应力区的强度特征。拉剪试样峰后应力大幅跌落并迅速分离成两部分,与压剪试验峰后残余阶段相比,具有更多的脆性破坏特征。试样破裂面的形貌特征与法向应力的方向以及大小密切相关,压剪试样破裂面的破碎程度以及声发射参数表征的损伤程度均大于拉剪试验。相比于拉剪试样,压剪试样的破裂面摩擦区、局部剥落现象更明显。随法向应力增大,声发射平静期持续时间变长,试样进入裂纹非稳定扩展阶段的时间越晚。拉剪试验损伤过程各阶段所需时间相较于压剪试验更短,损伤破坏的速率更快。剪应力曲线临界点σcc、σci和σcd与声发射参数可分别表征试样的宏观与微观破裂过程,σcd临界点和声发射b值可作为岩石破坏的预兆。
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关键词
拉剪试验
强度准则
脆性
破坏
声发射
损伤
破坏
机制
预兆
下载PDF
职称材料
碳纤维复合材料自行车前叉冲击-疲劳测试的声发射研究
被引量：
1
3
作者
武梦雅
刘云芳
+2 位作者
李鹏
李风
张瑾
《实验力学》
CSCD
北大核心
2023年第3期387-402,共16页
为建立碳纤维复合材料自行车前叉的可靠性检测评价方法,采用声发射(Acoustic Emission,简称AE)方法研究了前叉在冲击-疲劳过程中损伤的萌生和扩展。采用落锤冲击模拟前叉在役过程产生的缺陷,采集循环加载疲劳实验过程中的AE撞击数、峰...
为建立碳纤维复合材料自行车前叉的可靠性检测评价方法,采用声发射(Acoustic Emission,简称AE)方法研究了前叉在冲击-疲劳过程中损伤的萌生和扩展。采用落锤冲击模拟前叉在役过程产生的缺陷,采集循环加载疲劳实验过程中的AE撞击数、峰值振幅、持续时间等AE信号;通过AE线性定位图判断前叉内部损伤产生的位置,并利用AE频域波形快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,简称FFT)分析损伤特征。结果显示:落锤冲击载荷下,前叉会产生基体开裂、分层等微观损伤,且发生在前叉叉骨部位;疲劳实验中,前叉的损伤破坏经历了初始阶段、平稳扩展期和最终阶段,各阶段分别出现基体破坏、界面分层、纤维破坏等损伤模式,损伤演化呈渐进式增长;当AE峰值振幅和能量同时达到100dB和7.73×10^(10)eu时,复合材料中的碳纤维有32.36%发生断裂而导致前叉彻底失效。研究结果表明,在CFRP复合材料的冲击-疲劳过程中,AE参数的响应和损伤的形成与发展有密切关系,AE信号特征规律能够被用来指导碳纤维自行车前叉的结构设计,也能对在役前叉部件的健康状态进行监测以便及时修复受损伤部位。
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关键词
碳纤维复合材料
自行车前叉
声发射
冲击-疲劳测试
损伤
破坏
机制
原文传递
冻融焦煤力学行为特征及微观结构响应规律试验研究
4
作者
马宏发
宋彦琦
+4 位作者
郑俊杰
邵志鑫
申付新
刘传鹏
尹大伟
《Journal of Central South University》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2023年第8期2701-2725,共25页
为深入研究煤岩在冻融与载荷作用下的力学行为特征和细观结构响应规律,开展了冻融焦煤单轴压缩试验,试验全程采用声发射和DIC系统监测,采用扫描电镜及显微镜观测了不同冻融次数焦煤细观结构及断裂面形貌。结果表明,随着冻融次数增加,煤...
为深入研究煤岩在冻融与载荷作用下的力学行为特征和细观结构响应规律,开展了冻融焦煤单轴压缩试验,试验全程采用声发射和DIC系统监测,采用扫描电镜及显微镜观测了不同冻融次数焦煤细观结构及断裂面形貌。结果表明,随着冻融次数增加,煤样质量持续增长,孔隙裂隙结构显著发育,单轴抗压强度及弹性模量逐渐降低。冻融次数增加,压缩煤样声发射活动逐渐增强,且压密阶段AE事件分布密度及强度显著增加;煤样压缩全程内部拉伸微裂纹占比较大(除冻融30次外);声发射b呈“V”型变化,揭示冻融焦煤裂纹扩展速度先增后减,加载过程中b值平稳降低特征逐渐显著,微裂纹尺度不断增大。冻融次数增加,压缩煤样耗散能占比逐渐增大,弹性能占比对应减少;冻融0~20次煤样多呈劈裂拉伸破坏,冻融30次后转为剪切破坏,煤样破坏时最大主应变由17.42%降至4.65%,断面形貌由粗糙逐渐趋于光滑。建立了冻融及单轴载荷作用下冻融焦煤单轴压缩损伤本构模型,所得理论曲线与试验结果吻合度较高。研究发现,自由水冻结造成孔隙裂隙空间扩展延伸、不断强化的水岩作用以及矿物颗粒间的相互作用是造成焦煤冻融损伤的主因。
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关键词
焦煤
冻融循环
声发射
微观结构
力学行为
损伤
本构模型
损伤
破坏
机制
下载PDF
职称材料
题名
复合材料损伤—破坏机制与模型
被引量：
10
1
作者
沈为
机构
华中理工大学
出处
《力学与实践》
CSCD
北大核心
1991年第3期1-16,26,共17页
文摘
本文首先综述了纤维复合材料损伤与断裂机制,然后概要介绍用经典力学方法和连续损伤力学方法建立的损伤-破坏分析模型。
关键词
复合材料
损伤
破坏
机制
断裂力学
分类号
TB330.1 [一般工业技术—材料科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
拉剪作用下类岩石试样的力学特性与损伤破坏机制
被引量：
8
2
作者
周超彪
刘东
姜清辉
机构
武汉大学土木建筑工程学院
中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期3335-3344,共10页
基金
国家自然科学基金(No.51769014)。
文摘
利用自主设计的拉伸-剪切辅助装置,开展不同法向应力(-0.28~3.0MPa)条件下的拉剪试验和压剪试验,同时利用声发射技术对比分析两者的力学特性与损伤破坏机制。研究结果表明,拉伸-剪切辅助装置能够较好地开展拉剪试验。试样的峰值应力随法向应力呈曲线变化,对法向拉应力更为敏感,Hoek-Brown强度准则总体上能够较好地表征全应力区的强度特征。拉剪试样峰后应力大幅跌落并迅速分离成两部分,与压剪试验峰后残余阶段相比,具有更多的脆性破坏特征。试样破裂面的形貌特征与法向应力的方向以及大小密切相关,压剪试样破裂面的破碎程度以及声发射参数表征的损伤程度均大于拉剪试验。相比于拉剪试样,压剪试样的破裂面摩擦区、局部剥落现象更明显。随法向应力增大,声发射平静期持续时间变长,试样进入裂纹非稳定扩展阶段的时间越晚。拉剪试验损伤过程各阶段所需时间相较于压剪试验更短,损伤破坏的速率更快。剪应力曲线临界点σcc、σci和σcd与声发射参数可分别表征试样的宏观与微观破裂过程,σcd临界点和声发射b值可作为岩石破坏的预兆。
关键词
拉剪试验
强度准则
脆性
破坏
声发射
损伤
破坏
机制
预兆
Keywords
tension shear test
strength criterion
brittle failure
acoustic emission
damage failure mechanism
omen
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
碳纤维复合材料自行车前叉冲击-疲劳测试的声发射研究
被引量：
1
3
作者
武梦雅
刘云芳
李鹏
李风
张瑾
机构
北京化工大学碳纤维及功能高分子重点实验室
中国石化胜利油田技术检测中心
出处
《实验力学》
CSCD
北大核心
2023年第3期387-402,共16页
文摘
为建立碳纤维复合材料自行车前叉的可靠性检测评价方法,采用声发射(Acoustic Emission,简称AE)方法研究了前叉在冲击-疲劳过程中损伤的萌生和扩展。采用落锤冲击模拟前叉在役过程产生的缺陷,采集循环加载疲劳实验过程中的AE撞击数、峰值振幅、持续时间等AE信号;通过AE线性定位图判断前叉内部损伤产生的位置,并利用AE频域波形快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,简称FFT)分析损伤特征。结果显示:落锤冲击载荷下,前叉会产生基体开裂、分层等微观损伤,且发生在前叉叉骨部位;疲劳实验中,前叉的损伤破坏经历了初始阶段、平稳扩展期和最终阶段,各阶段分别出现基体破坏、界面分层、纤维破坏等损伤模式,损伤演化呈渐进式增长;当AE峰值振幅和能量同时达到100dB和7.73×10^(10)eu时,复合材料中的碳纤维有32.36%发生断裂而导致前叉彻底失效。研究结果表明,在CFRP复合材料的冲击-疲劳过程中,AE参数的响应和损伤的形成与发展有密切关系,AE信号特征规律能够被用来指导碳纤维自行车前叉的结构设计,也能对在役前叉部件的健康状态进行监测以便及时修复受损伤部位。
关键词
碳纤维复合材料
自行车前叉
声发射
冲击-疲劳测试
损伤
破坏
机制
Keywords
carbon fiber composite
bicycle front fork
acoustic emission
impact-fatigue test
damage mechanism
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
冻融焦煤力学行为特征及微观结构响应规律试验研究
4
作者
马宏发
宋彦琦
郑俊杰
邵志鑫
申付新
刘传鹏
尹大伟
机构
College of Energy and Mining Engineering
School of Mechanics and Civil Engineering
出处
《Journal of Central South University》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2023年第8期2701-2725,共25页
基金
Project(52274128)supported by the National Natural Science Foundation of China
Project supported by the Young Taishan Scholars Project Special Fund,China
Project(2022YFC2904102)supported by the National Key Research and Development Program of China。
文摘
为深入研究煤岩在冻融与载荷作用下的力学行为特征和细观结构响应规律,开展了冻融焦煤单轴压缩试验,试验全程采用声发射和DIC系统监测,采用扫描电镜及显微镜观测了不同冻融次数焦煤细观结构及断裂面形貌。结果表明,随着冻融次数增加,煤样质量持续增长,孔隙裂隙结构显著发育,单轴抗压强度及弹性模量逐渐降低。冻融次数增加,压缩煤样声发射活动逐渐增强,且压密阶段AE事件分布密度及强度显著增加;煤样压缩全程内部拉伸微裂纹占比较大(除冻融30次外);声发射b呈“V”型变化,揭示冻融焦煤裂纹扩展速度先增后减,加载过程中b值平稳降低特征逐渐显著,微裂纹尺度不断增大。冻融次数增加,压缩煤样耗散能占比逐渐增大,弹性能占比对应减少;冻融0~20次煤样多呈劈裂拉伸破坏,冻融30次后转为剪切破坏,煤样破坏时最大主应变由17.42%降至4.65%,断面形貌由粗糙逐渐趋于光滑。建立了冻融及单轴载荷作用下冻融焦煤单轴压缩损伤本构模型,所得理论曲线与试验结果吻合度较高。研究发现,自由水冻结造成孔隙裂隙空间扩展延伸、不断强化的水岩作用以及矿物颗粒间的相互作用是造成焦煤冻融损伤的主因。
关键词
焦煤
冻融循环
声发射
微观结构
力学行为
损伤
本构模型
损伤
破坏
机制
Keywords
coking coal
freeze-thaw effect
acoustic emission
microstructure
mechanical behaviors
damage constitutive model
damage mechanism
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复合材料损伤—破坏机制与模型
沈为
《力学与实践》
CSCD
北大核心
1991
10
下载PDF
职称材料
2
拉剪作用下类岩石试样的力学特性与损伤破坏机制
周超彪
刘东
姜清辉
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
下载PDF
职称材料
3
碳纤维复合材料自行车前叉冲击-疲劳测试的声发射研究
武梦雅
刘云芳
李鹏
李风
张瑾
《实验力学》
CSCD
北大核心
2023
1
原文传递
4
冻融焦煤力学行为特征及微观结构响应规律试验研究
马宏发
宋彦琦
郑俊杰
邵志鑫
申付新
刘传鹏
尹大伟
《Journal of Central South University》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2023
0
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职称材料
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