煤材料变形力学特殊分析

在简单压缩实验上获得了煤的应力－应变关系曲线，较好地再了煤的应变强化和应变化软化特性。实验表明煤材料具有典型的弹塑性性质；煤和地壳中其他岩石相比具有一定的特殊性，煤的应力，应变及破坏规律及煤的力学性质有关。     

三向应力状态下的应力——应变曲线及其应用

应用弹塑性力学的基本原理,推导了由材料单调拉伸应力－应变（σ－ε）曲线求得三向应力状态下应力－应变（σ１－ε１）曲线的表达式。实验结果验证了理论分析结果的正确性,并用σ１－ε１曲线解释了材料在受三向拉应力时机械性能的变化以及带裂纹构件在裂纹扩展时裂纹前缘形状变化的原因。     

应力路径对饱和砂土力学特性的影响研究综述

应力路径是土的应力条件中的一个重要方面.研究不同应力路径下饱和砂土的应力应变关系,揭示应力路径对饱和砂土力学特性的影响具有重要的学术和实用价值.本文综述了应力路径对饱和砂土静力和动力特性影响的研究现状,总结了已取得的成果,指出了需要进一步研究的内容.     

受拉纤维束力学模型变形破坏分析

对于复合材料中受拉纤维束以及工程中常遇到的平行杆系承载问题,给出两种普遍的分析方法。确定性方法得到杆系的应力应变关系及其强度;统计性方法得到杆系强度的分布函数、均值和方差。指出这两种分析方法之间的关系。假设了杆系强度分布函数,具体分析了二种平行杆系的变形破坏过程及其强度的统计特征。     

煤岩固—气耦合的流变力学分析

为分析煤与瓦斯延迟突出机理,讨论了煤层瓦斯流动特性,认为游离瓦斯和吸附瓦斯、突出空洞内的瓦斯和突出空洞附近煤体中的瓦斯均在煤与瓦斯突出过程中起重要作用,因而提出原煤吸附瓦斯贡献系数k并建立了煤层瓦斯流动的质量守恒方程;基于煤岩流变力学实验,提出了讨论煤岩流变力学性质的广义弹粘塑性组合模型。最后,建立了可以用来研究煤与瓦斯延迟突出机理的含瓦斯煤固－气耦合分析的数学模型。     

煤力学特征的对比试验分析及其在煤与瓦斯突出研究中的应用

运用一种新的构造煤采样与加工方法，通过大量的试验测定，对比分析了原生结构煤和构造煤的力学特征；定量讨论了主要力学参数间的相关关系，给出了描述煤体破坏状态的颁上函数式，并且模拟构成煤与瓦斯突出４个主要能量体之间的相互作用，建立了简化力学模型；从理论上证明了构造煤厚度是煤与瓦斯突出的一个启动因素，讨论了计算其临界值的可能性。     

中包水电站面板堆石坝应力应变分析及其材料分区的探讨

应用邓肯等人提出的Ｅ－Ｋ模型，计算分析了可行性研究阶段所推荐的中包水电站钢筋混凝土面板堆石坝的应力应变情况，并对堆石坝的稳定性做出了评价，结合所推荐的坝体剖面分别就材料分区及其材料的力学特性等方面的问题提出了一些看法，为中包水电站面板堆石坝的初步设计提供了理论依据。     

曲线折痕折纸力学超材料可定制压缩力学特性

针对现有折纸力学超材料大多基于直线折痕图折叠而成,一定程度上限制了其可定制力学特性。本文将曲线折痕引入到二维折痕图,提出了一种曲线折痕圆柱折纸力学超材料。利用金属增材制造方法制备了折纸力学超材料样品,并借助三维CT扫描证实了较高制造精度。采用基于超算平台并行计算的显式动力学数值仿真和物理试验法阐明了曲线折痕圆柱折纸力学超材料的变形模式和压扭特性。进一步,研究了改变曲线山折和曲线谷折可实现曲线折痕圆柱折纸力学超材料的可定制压缩力学特性。所提曲线折痕圆柱折纸力学超材料为可定制力学特性需求的新型力学超材料提供了一种新的思路。     

岩爆模拟材料特性分析

通过大量实验选取了种脆性材料，该材料在普通试验机上加载测试观察其具有较强的冲击倾和，位移－时间曲线失稳时产生突跳，可用来作岩爆模拟材料，为室内研究岩爆这一动力现象奠定了基础，同时，分析模拟材料产生脆性的原因，最后，通过破坏过程分析提出了岩爆烈度的提标。     

以煤体结构为基础的煤与瓦斯突出简化力学模型

从能量的角度分析计算了煤与瓦斯突出中作用于煤体的动力和煤体本身的阻力，建立了以煤体结构为基础的煤与瓦斯突出简化力学模型，定量讨论了煤与瓦斯突出的力学过程，并给出了其构造煤临界厚度判据     

基于细观结构的沥青碎石封层路面力学行为分析

为了认识沥青碎石封层的力学行为与破坏机理,采用有限元软件建立沥青碎石封层细观结构二维有限元模型,分析在竖向荷载作用下封层内部细观结构应力、应变和位移的力学行为特性。分析结果显示：轮迹内侧边缘碎石竖向位移最大,偏转角度最小;相反,轮迹外边缘碎石偏转角度最大,并向两侧逐渐递减。沥青层内的水平应变主要为压应变,轮迹外侧沥青和胶浆层接触面上剪应变最大。黏结层的水平变形、剪切变形均不同程度大于沥青层,黏结层与胶浆层交界处具有最大等效Mises应力,易发生剪切破坏。胶浆层的中心主要为受压变形,胶浆层两侧边缘处主要表现为较高剪切变形。     

干燥作用对水泥基材料影响的研究

水泥基材料在适宜的环境中养护成熟后其内部多余的自由水分会不断的挥发到空气中,材料也从饱和状态过渡到非饱和状态,其力学性质也相应的发生改变.首先通过物理实验研究水泥基材料在干燥过程中其主要力学性能的发展,然后建立损伤-弹塑性-干燥耦合模型来描述水泥基材料在不同的饱和度下的力学表现.模型计算的结果同实验数据的比较表明:所建立的模型能够很好的反映水泥基材料的力学性能在干燥过程中的变化.     

基于ANSYS的设缝沥青路面结构力学行为研究

为了研究在沥青路面横向和纵向设置变形缝后的抗变形能力和影响路面附加应力的主要因素。基于ANSYS技术建立了路面结构与地基相互作用的有限元模型,通过正交实验分析了路面结构在地基差异沉降时的受力性能和影响路面附加应力各因素的敏感性。结果表明:地表正负曲率变形时,设缝路面基层差异沉降、面层和基层底部最大水平附加应力较不设缝路面均有显著减小;建议在设缝沥青路面结构优化设计中以路面宽度、差异沉降量和基层厚度作为控制要素。     

温度对深部岩石力学性质的影响

处于地温环境中的深部岩石,其力学特性与地表岩石有极大差异.温度对岩石力学性质的影响机理包括:矿物颗粒热膨胀;含水性及比例;岩石孔 隙结构;矿物结构及成分.随温度增加,岩石变形特征从脆性向塑性变化,峰值强度降低,弹性模量降低,压密阶段应变变长,线弹性阶段的应变降低,峰后阶段的应变增加,抗压强度降低,弹性模量降低.     

脊柱侧凸板棍矫正装置的实验应力分析

为了解决同时测量应用内固定器脊柱侧凸板棍矫正装置矫正过程中椎间盘及椎骨的应力与变形问题,利用相似性原理,建立了脊柱侧凸的实验力学模型．椎骨模型采用铸铝制作,应用电测法测试;椎间盘模型则采用具有双折射性能的聚碳酸脂材料,用光弹法测试．模拟PRSS的工作原理,特制了专用的加载装置及测力系统,给出脊柱在纵向载荷及矫正载荷的联合作用下的应力变化规律．结果表明:当脊柱侧凸发生后,由于纵向载荷作用侧凸有加重的趋势;手术中应用PRSS时,矫正载荷可使脊柱凹侧的压应力减小,在凹侧椎间盘的上下边界出现拉应力,可有效矫正脊柱侧凸．     

煤岩力学参数与其基质收缩性能的耦合效应

采用三轴岩石力学测试系统来模拟煤岩的力学行为，通过控制有效应力的方式进行实验，测试煤基质收缩量。实验结果分析表明，煤基质收缩量与其力学参数(抗压强度，弹性模量)具有良好的负指数关系：y=ae^br。吸附阶段，力学性能较强的煤样，其基质膨胀效应较小，而力学性能较弱的煤样，其基质膨胀效应就会较明显；解吸阶段也具有类似的情形，这种正反效应的叠加，使得强者更强，弱者更弱，导致力学性能较高的煤岩，其基质的收缩量反而越小。     

超塑性拉伸变形过程中颈缩扩散的力学解析

超塑性材料拉伸变形不同于一般韧性金属材料,变形过程中颈缩的产生扩散直接影响着变形的稳定性,研究颈缩的扩散速率对于掌握超塑性材料拉伸变形规律有着重要的意义。本文先回顾了在此方面的研究成果,然后研究了在不同变形路径下颈缩的扩散速率。     

构造应力对煤层顶板稳定性影响的数值分析

煤层顶板垮落是煤矿生产常见的灾害,煤层顶板稳定性预测是防治顶板事故的关键技术措施。构造应力是影响煤层顶板稳定性的重要因素之一。利用FLAC3D软件,分析在构造应力的影响下煤层项板在采动过程中的变形破坏特征,以及不同侧压条件下煤层顶板的移动规律。结果表明,顶板破坏在岩梁中部是由下向上发展的,在一定的条件下,随着水平构造应力的增大,顶板破坏范围逐步减小,顶板岩层的位移逐步减小。     

孔隙气体对煤体变形及蚀损作用机理

在前人实验及理论分析的基础上，对瓦斯在煤体中的赋存形态、含瓦斯煤的特殊力学现象及瓦斯对煤体的蚀损过程进行了解释和半定量分析，得出的结论与实验规律相吻合。