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考虑骨料尺寸的混凝土岩石边界效应断裂模型 被引量：26
1
作者 管俊峰 王强 +2 位作者 HU Xiaozhi 白卫峰 姜斌 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期22-30,共9页
该文比较了边界效应模型(BEM)和尺寸效应模型(SEM)在研究材料断裂性能方面的不同。提出了由处于准脆性断裂状态的三点弯曲试件的峰值荷载P_(max),同时确定材料参数——断裂韧度K_(IC)与拉伸强度f_t的理论与方法。由于实验室条件下混凝... 该文比较了边界效应模型(BEM)和尺寸效应模型(SEM)在研究材料断裂性能方面的不同。提出了由处于准脆性断裂状态的三点弯曲试件的峰值荷载P_(max),同时确定材料参数——断裂韧度K_(IC)与拉伸强度f_t的理论与方法。由于实验室条件下混凝土试件高度W与骨料最大粒径d_(max)的比例W/d_(max)约为5~20,试件的非均质性明显,破坏为准脆性断裂控制。因此,区别于以连续介质力学为基础的应用于准脆性断裂研究的力学模型,该文研究将骨料最大粒径d_(max)引入相应的断裂模型解析表达式中,由参数组合β·d_(max)来计算结构峰值状态对应的裂缝扩展量,通过离散参数β的不同取值,实现了对材料参数——断裂韧度与拉伸强度的准确预测。基于不同学者的相同尺寸W而不同初始裂缝长度α_0,以及相同初始缝高比α_0/W而不同尺寸W的几何相似的砂浆、混凝土及岩石类材料试件的试验成果(骨料最大粒径d_(max)从1.2 mm^40 mm变化),验证了所提理论与方法的合理性。 展开更多
关键词 准脆性断裂 骨料粒径 断裂韧度 拉伸强度 边界效应 尺寸效应
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用边界效应理论考虑断裂韧性和拉伸强度对破坏的影响 被引量：27
2
作者 管俊峰 胡晓智 +2 位作者 王玉锁 李庆斌 吴智敏 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1298-1306,共9页
采用边界效应理论,研究了断裂韧性和拉伸强度对材料与结构破坏的影响。边界效应模型中通过引入等效裂缝,可同时反映试件前边界与后边界对断裂特性的影响;基于等效裂缝与特征裂缝的比值,即可判断试件处于强度准则、韧度准则或准脆性断裂... 采用边界效应理论,研究了断裂韧性和拉伸强度对材料与结构破坏的影响。边界效应模型中通过引入等效裂缝,可同时反映试件前边界与后边界对断裂特性的影响;基于等效裂缝与特征裂缝的比值,即可判断试件处于强度准则、韧度准则或准脆性断裂等何种破坏模式。边界效应模型不仅适用于线弹性断裂条件,而且适用于弹塑性断裂分析,解决了ASTM规范及RILEM规范的局限。鉴于ASTM规范确定材料断裂韧度对试件初始缝长与试件尺寸等的严格限制,本文基于边界效应理论,建立了由RILEM规范中小尺寸试件确定材料断裂韧度与拉伸强度的方法,相关试验成果证明了所提方法的合理性与适用性。 展开更多
关键词 边界效应 断裂韧度 拉伸强度 ASTM RILEM
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离心泵隔舌区压力脉动测量与分析 被引量：11
3
作者 蔡建程 潘杰 Guzzomi Andrew 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期92-96,72,共6页
离心泵内部的压力脉动是引起机组振动及噪声的主要原因,这一现象在隔舌区尤为严重。对某单吸离心泵在变转速和变流量工况下的性能及隔舌区的压力脉动进行了定量试验研究。试验结果表明:离心泵运行在小流量工况时,其性能随转速工况的变... 离心泵内部的压力脉动是引起机组振动及噪声的主要原因,这一现象在隔舌区尤为严重。对某单吸离心泵在变转速和变流量工况下的性能及隔舌区的压力脉动进行了定量试验研究。试验结果表明:离心泵运行在小流量工况时,其性能随转速工况的变化基本符合离心泵一维设计理论。隔舌区压力脉动测量结果表明:压力脉动以离散分量为主,其整体强度占参考动压的1%左右,且随转速近似以二次函数形式变化。定转速时,随着流量的减小隔舌外侧压力脉动强度变化不明显,但舌尖及内侧压力脉动强度有明显提高,这归因于低频压力脉动的增大。研究结果对泵类系统的减振降噪和安全性改善具有指导意义。 展开更多
关键词 离心泵 变转速 变工况 压力脉动 频谱
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考虑骨料体积含量影响的混凝土准脆性断裂预测模型及应用 被引量：9
4
作者 徐平 胡晓智 +1 位作者 张敏霞 马金一 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期75-84,共10页
基于对准脆性断裂边界影响模型参数的分析,该文将平均骨料粒径d_(ave)引入模型中,得到了考虑骨料体积含量及尺寸影响的混凝土准脆性断裂预测模型。模型中的有效裂缝与特征裂纹的比值,明确表征了三分点加载单边切口梁(SENB)试件的尺寸及... 基于对准脆性断裂边界影响模型参数的分析,该文将平均骨料粒径d_(ave)引入模型中,得到了考虑骨料体积含量及尺寸影响的混凝土准脆性断裂预测模型。模型中的有效裂缝与特征裂纹的比值,明确表征了三分点加载单边切口梁(SENB)试件的尺寸及初始缝长度变化时服从的断裂失效准则;模型中d_(ave)及分散系数β_(ave)将影响最大荷载P_(max)作用下临界微裂纹扩展区的平均虚拟裂纹长度Δa_(fic)。通过SENB试件在P_(max)时的受力分析,得到了临界正应力s_n、有效裂缝长度a_e、拉伸强度f_t及断裂韧度KIC之间的关系式。通过Amparano的试验结果,当afic为0.8~1.4倍d_(ave)时,采用混凝土准脆性断裂模型能较好预测混凝土拉伸强度及断裂韧度。通过对Δa_(fic)=1.2d_(ave)时模型得到的预测曲线与试验结果的对比,证明了模型计算结果的可靠性。考虑骨料体积含量影响的混凝土准脆性断裂模型能基于RILEM规范中三分点加载SENB试验预测混凝土断裂韧度与拉伸强度。 展开更多
关键词 边界影响模型 准脆性断裂 混凝土骨料 断裂韧度 拉伸强度
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气水体系甲烷水合物生成和分解动力学 被引量：6
5
作者 黄婷 李长俊 +2 位作者 丁麟 李清平 ZACHARY M Aman 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2954-2961,共8页
为进一步探明搅拌对甲烷水合物生成和分解动力学特性的影响,借助容积约为522mL,最高操作压力21MPa的高压全透明反应釜装置,开展了不同搅拌条件下甲烷水合物的生成、分解和浆液流动实验,得到了搅拌对水合物生成量、生长速率和分解速率的... 为进一步探明搅拌对甲烷水合物生成和分解动力学特性的影响,借助容积约为522mL,最高操作压力21MPa的高压全透明反应釜装置,开展了不同搅拌条件下甲烷水合物的生成、分解和浆液流动实验,得到了搅拌对水合物生成量、生长速率和分解速率的影响规律,基于搅拌电机扭矩值分析了不同搅拌速率下水合物浆液的流动特性。搅拌电机型号ViscoPakt Rheo-57,带有扭矩测量功能,测量最大范围57N·cm,精度±0.04N·cm。结果表明:在水合物开始快速生成的前期,水合物的最大生成量、最大生长速率及平稳生长速率都随搅拌速率的增大而增大,进一步验证了传质是控制水合物生成过程的首要因素;在水合物分解阶段,搅拌能提高水合物颗粒的分散性,促进分解气的运移产出;此外,不同搅拌速率下,水合物浆液的电机扭矩随着水合物体积分数的增大都呈现先保持平稳再逐渐增大最后剧烈波动的规律,由此得到了水合物浆液携带固相颗粒的临界体积分数。研究结论在一定程度上揭示了水合物的生长和分解机理,为动力学预测模型研究提供了参考。 展开更多
关键词 水合物 动力学 搅拌 流动特性 甲烷
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水合物颗粒与矿物表面间粘附力特性及其影响因素 被引量：3
6
作者 滕莹 王朋飞 Zachary Aman 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期703-710,共8页
在水合物开采过程中,管道内的液滴和气泡受环境条件影响会转化生成水合物颗粒,水合物颗粒发生聚集时会引起堵塞,导致潜在的安全问题。粘附力是探究开采管道流动安全及水合物颗粒聚集和沉积机理的关键,目前相关研究主要集中在输运过程中... 在水合物开采过程中,管道内的液滴和气泡受环境条件影响会转化生成水合物颗粒,水合物颗粒发生聚集时会引起堵塞,导致潜在的安全问题。粘附力是探究开采管道流动安全及水合物颗粒聚集和沉积机理的关键,目前相关研究主要集中在输运过程中水合物颗粒间或颗粒-表面间粘附力的测量和描述,而对开采过程中沉积物矿物润湿性及表面粗糙度对粘附力的影响关注较少。利用粘附力测量实验系统,开展了水合物颗粒与经不同方法处理的碳钢表面及石英石、孔雀石、方解石和高岭石等矿物表面间粘附力的测量分析。结果显示,受润湿性影响,水合物颗粒与矿物表面之间粘附力是其与碳钢表面粘附力的3~6倍。此外,水合物颗粒与矿物表面粘附力受接触时间影响,与方解石和高岭石表面间的粘附力随接触时间的延长而增加。进一步探索添加离子表面活性剂对水合物晶体生长速度及粘附力的影响,并指出颗粒与矿物表面水膜接触面积变化使水合物颗粒形貌由层状结构变为针状结构。对比实验测量结果与理论计算结果的差异,分析得出矿物表面的强亲水性是造成结果差异的关键原因。 展开更多
关键词 离子表面活性剂 润湿性 接触时间 生长形貌 粘附力 沉积物矿物 水合物开采
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基于边界效应理论的对接焊缝金属断裂特性试验
7
作者 李瑶 吕彭民 +3 位作者 王斌华 宋绪丁 向清怡 HU Xiaozhi 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2022年第5期185-188,194,共5页
焊接作为一种金属连接技术广泛应用于航空、航天、建筑、机械等制造部门。然而在生产过程中,材料化学成分和焊接温度的变化会导致焊缝区城组织的非均质性、非均匀性。焊接完成后,接头处也不可避免.地出现宏微观缺陷,进而造成局部的不连... 焊接作为一种金属连接技术广泛应用于航空、航天、建筑、机械等制造部门。然而在生产过程中,材料化学成分和焊接温度的变化会导致焊缝区城组织的非均质性、非均匀性。焊接完成后,接头处也不可避免.地出现宏微观缺陷,进而造成局部的不连续性。这些特点会直接影响工程结构的使用寿命,其韧脆混合的特性也易导致结构的断裂失效。因此,为探究焊缝金属的断裂特性,文章以Q235B对接焊缝金属为研究对象,通过单边切口三点弯曲试验测得屈服荷载,基于边界效应理论模型确定了对接焊缝金属的断裂韧性K_(IC)及屈服强度σ_(y)。所提模型及方法只需小尺寸对接焊缝金属的三点弯曲试样,研究结果可为确定焊接区域金属材料参数及预测金属结构破坏提供新的参考。 展开更多
关键词 边界效应模型 对接焊接头 焊缝金属 断裂韧度 屈服强度
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圆柱绕流气动声的偶极子及四极子源法定量研究 被引量：7
8
作者 蔡建程 潘杰 +2 位作者 鄂世举 Kryzhanovskyi Andrii 焦卫东 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期420-427,共8页
以亚临界三维圆柱绕流的气动噪声为对象,研究声类比理论中偶极子及四极子源模型在预测低Mach数流动气动声的可靠性及准确性。使用大涡模拟(LES)得到非定常流场,并依据声类比中的Curle等效偶极子面源和Lighthill四极子体源模型,提取相应... 以亚临界三维圆柱绕流的气动噪声为对象,研究声类比理论中偶极子及四极子源模型在预测低Mach数流动气动声的可靠性及准确性。使用大涡模拟(LES)得到非定常流场,并依据声类比中的Curle等效偶极子面源和Lighthill四极子体源模型,提取相应的声源数据,经Fourier变换得到涡脱落频率处的声源信息,进而定量预测圆柱绕流的气动声。结果表明:Curle模型的结果与实验结果吻合良好,Lighthill体源模型预测的准确性依赖于声源区域截断,不恰当的声源截断将导致错误的声场预测。 展开更多
关键词 偶极子 四极子 涡脱落 定量预测 大涡模拟 定量研究 体源 气动噪声 源数据 声辐射
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