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基于单缝法的混凝土工作应力微损测试
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作者 顾颖 刘庭勇 +3 位作者 彭勇军 杜义祥 周子豪 古松 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2099-2108,共10页
混凝土工作应力是相对于无应力状态的应力增量。为准确测定混凝土工作应力,基于“应变部分释放”的理念,提出一种用于混凝土工作应力的微损伤测试方法——单缝法。该方法通过切割一条较浅的弧形狭缝来释放应力,根据测试应变来计算应力... 混凝土工作应力是相对于无应力状态的应力增量。为准确测定混凝土工作应力,基于“应变部分释放”的理念,提出一种用于混凝土工作应力的微损伤测试方法——单缝法。该方法通过切割一条较浅的弧形狭缝来释放应力,根据测试应变来计算应力。采用数值模拟验证了单缝法的有效性,并分析了混凝土弹性模量等参数对应变释放率的影响。应变释放率为切缝释放应变与混凝土初始应变的比值。通过试验研究了应力大小、切缝深度等参数对测试精度的影响。研究结果表明:应变释放率由切缝形状与大小唯一确定,与混凝土弹性模量、应力大小、切缝宽度等参数无关;给定切缝形状与大小,就可以借助数值模拟或试验确定相应的应变释放率。释放应变沿切缝两侧呈“M”形分布,远离切缝,释放应变呈先增加、后减小的趋势。应变片应尽量布置在应变较大且单调变化的位置,故建议选用50 mm的应变片,布置在距切缝边缘25 mm的位置。切缝深度越大,切割产生的扰动应变越大,当切缝深度小于35 mm,扰动应变为12~18με的压应变;扰动应变可在测试应变中扣除,以消除其对测试精度的影响。切缝深度越大,测试精度越高,但对混凝土的损伤也越大,若采用直径125 mm切割片,建议切缝深度控制在30~35 mm。单缝法能够有效测试混凝土工作应力且具有较高的精度,对于测试试样,测量误差少于8.5%。 展开更多
关键词 混凝土 工作应力 释放应变 应变释放率 单缝法
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真三轴加卸载岩体各向异性及能量演化机制 被引量：1
2
作者 许文松 赵光明 +3 位作者 孟祥瑞 刘之喜 刘崇岩 戚敏杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1502-1515,共14页
地下工程开挖过程中围岩处于极其复杂的应力环境中,尤其是在其各向异性的影响下,动力灾害的发生存在隐蔽性。采用真三轴卸荷扰动岩石测试系统对砂岩进行不同主应力方向加卸载试验,研究真三轴不同主应力加卸载条件下高应力岩体力学特性... 地下工程开挖过程中围岩处于极其复杂的应力环境中,尤其是在其各向异性的影响下,动力灾害的发生存在隐蔽性。采用真三轴卸荷扰动岩石测试系统对砂岩进行不同主应力方向加卸载试验,研究真三轴不同主应力加卸载条件下高应力岩体力学特性与破坏特征,分析不同主应力加卸载岩体次生各向异性及能量演化机制。结果表明:(1)在岩体次生各向异性影响下,σ_(1)(第一主应力)进行循环加卸载过程中,ε_(2)(第二主应变)和ε_(3)(第三主应变)呈现相反变化,ε_(V)(体积应变)先压缩再膨胀,最终表现出膨胀的宏观现象;(2)高围压岩体σ_(3)(第三主应力)卸载时,ε_(1)产生压缩,ε_(2)和ε_(3)产生膨胀变形,ε_(2)变化量小于ε_(3),卸荷方向变形由线弹性状态转变为弹-塑非线性;(3)σ_(1)和σ_(3)卸载岩体积聚的能量差异较大,σ_(1)卸载是一个能量释放的过程,σ_(3)卸载是一个能量积聚的过程,卸荷方向的能量变化特征决定了其余2个诱发方向的能量积聚、释放规律,σ_(3)卸载岩体的极限储存能量降低,且σ_(2)(第二主应力)卸荷时随着σ_(1)的增大加快了岩石的破坏,表明岩体卸载比加载更容易破坏;(4)σ_(3)卸荷速度越快,破坏时所释放的能量增加、耗散能降低,卸荷方向岩体能量密度和总积聚能量密度减小。动力事故发生的主要原因是岩体内部能量的积聚释放,岩体次生各向异性对岩体自身极限储存能存在很大影响,研究真三维加卸载次生应力对岩石极限储存能的影响特征为冲击地压防止提供了参考。 展开更多
关键词 真三轴加卸载 各向异性 能量积聚 释放应变能
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中强震前地震活动矩释放加速现象(AMR)的普遍性问题 被引量：28
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作者 蒋长胜 吴忠良 史勇军 《中国地震》 CSCD 北大核心 2004年第2期119-125,共7页
地震前的矩释放加速现象 (AMR)作为一种预测中强震发生的方法 ,近年来得到普遍关注 ,所以有必要对这一现象的普遍性进行讨论。我们考虑 1978年以来中国大陆MS5 7以上地震的情况 ,用贝尼奥夫应变作为地震矩释放的量度。采用规则的空间... 地震前的矩释放加速现象 (AMR)作为一种预测中强震发生的方法 ,近年来得到普遍关注 ,所以有必要对这一现象的普遍性进行讨论。我们考虑 1978年以来中国大陆MS5 7以上地震的情况 ,用贝尼奥夫应变作为地震矩释放的量度。采用规则的空间区域和统一的时间尺度 ,通过直接判断和对曲线进行非线性拟合 ,最终确定矩释放的加速或减速特征。所考虑的1978年以来MS5 7以上主震事件共 10 9例 ,其中具有加速特征的 5 5例 ,具有减速特征的 2 3例 ,因数据不足而无法判断加减速特征的 9例 ,加减速特征不稳定的 2 2例。 展开更多
关键词 矩释放加速现象 贝尼奥夫应变 地震的临界点模型
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模拟长纤维增强树脂层合板冲击损伤的数值方法 被引量：5
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作者 李晨锋 程建钢 +1 位作者 胡宁 姚振汉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期989-996,共8页
建立了一套模拟树脂层合板低速冲击下损伤过程的方法.该方法采用Mindlin板模型并考虑板的大变形,使用以前提出的一种修正的Newmark时间积分方案进行层板的动态分析,全面考虑了复合材料的脱层破坏、基体开裂和纤维断裂等破坏形式及其相... 建立了一套模拟树脂层合板低速冲击下损伤过程的方法.该方法采用Mindlin板模型并考虑板的大变形,使用以前提出的一种修正的Newmark时间积分方案进行层板的动态分析,全面考虑了复合材料的脱层破坏、基体开裂和纤维断裂等破坏形式及其相互作用.还建立了一种适合于 Mindlin板的计算应变能释放率的方法;构造了一种连续的罚函数来动态加人弹簧约束以考虑脱层间的接触效应;证明了球板之间的冲击过程是刚性系统,应使用A（α）稳定的数值方法求解;实现了模拟过程中的自适应分析.使用所开发的软件NBHULI完成了长纤维增强碳/环氧复合材料层板在低速冲击下损伤过程的模拟,取得了一些重要的结果. 展开更多
关键词 树脂层合板 应变能释放率 刚性方程 自适应 航空材料 冲击损击 增强纤维
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固体装药人工脱粘层前缘界面脱粘分析 被引量：6
5
作者 徐瑞强 杨茂 郑晓亚 《科学技术与工程》 2011年第1期76-81,共6页
基于某固体火箭发动机装药结构的人工脱粘结构,分别对壳体、绝热层、衬层和药柱进行结构化网格划分。在固化降温过程中,对装药结构尤其是头部人工脱粘层前缘部位分别进行线性结构分析和考虑到边界非线性的接触分析。通过对两种结果的比... 基于某固体火箭发动机装药结构的人工脱粘结构,分别对壳体、绝热层、衬层和药柱进行结构化网格划分。在固化降温过程中,对装药结构尤其是头部人工脱粘层前缘部位分别进行线性结构分析和考虑到边界非线性的接触分析。通过对两种结果的比较,分析边界非线性的引入对前缘应力应变的影响;然后通过头部人工脱粘部位界面之间的接触正应力,对人工脱粘前缘部位进行脱粘分析。相比线性分析,边界非线性的考虑使得人工脱粘层前缘部位应力应变的数值模拟更加接近真实水平,可以更准确地进行前缘部位的脱粘分析。 展开更多
关键词 人工脱粘 应力应变分析 边界非线性 接触 有限元
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抛掷型岩爆震源体能量动态释放机制与几何尺度特征 被引量：4
6
作者 向鹏 纪洪广 +1 位作者 蔡美峰 张月征 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期457-466,共10页
为了进一步理解岩爆的机制并解释岩爆发生的过程,通过对抛掷型岩爆能量来源、去处及大小的分析,提出了抛掷型岩爆的震源两体模型。抛掷型岩爆本质上是释能体-岩爆体相互作用下岩石裂纹动态扩展和能量快速释放的过程。从岩爆体张拉断裂... 为了进一步理解岩爆的机制并解释岩爆发生的过程,通过对抛掷型岩爆能量来源、去处及大小的分析,提出了抛掷型岩爆的震源两体模型。抛掷型岩爆本质上是释能体-岩爆体相互作用下岩石裂纹动态扩展和能量快速释放的过程。从岩爆体张拉断裂机制出发,采用脆性内聚裂纹阵列扩展动力学模型分析了裂纹间距与应变率对岩爆体能量释放速率的影响。据此得出释能体对岩爆体的作用可归结为应变率效应,释能体能量释放速率越大,对岩爆体的动态加载速率就越大,使得岩爆体能量释放速率加快。岩爆体破裂能量释放速率越大,作用于释能体的动态卸载速率就越大,又使得释能体的能量释放速率增大,两体相互作用形成的动态加、卸载效应构成了岩爆能量释放的正反馈机制。基于上述理论推导得出岩爆震源体的几何尺度是岩爆体的几倍到几十倍,理论结果与现场实际监测分析基本吻合。 展开更多
关键词 抛掷型岩爆 两体系统 裂纹动态扩展 能量释放速率 应变率效应 几何尺度
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钎焊接头界面断裂力学试验研究 被引量：2
7
作者 李晓红 张海泉 张彦华 《航空工艺技术》 1999年第1期25-28,共4页
通过ＧＨ４０３３合金钎焊接头界面断裂力学试验，研究了钎焊接头界面断裂行为，获得了钎焊接头界面裂纹的临界应变能释放率，分析了影响界面断裂特征的因素，为钎焊接头界面断裂性能评定提供了参考依据。
关键词 钎焊接头 界面断裂 应变能释放率 断裂力学
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