载荷对测定4340钢在海水中条件门槛值△K_(th)的影响

采用四点弯曲腐蚀疲劳试验测定4340钢在人造海水中的△Kth,研究加载条件对测定△Kth的影响,并对门槛值附近裂纹扩展的形态进行观察。用降载法测得的△Kth值比升载法所测值低;门槛值附近裂纹扩展主要受机械应力控制,裂纹扩展形态以穿晶解理为主;阴极保护电位使条件门槛值△Kth稍有提高。在升载情况下,起始载荷越大,△Kth随之越高。合理选择初始临界应力强度因子范围是较精确地测得△Kth值的关键。     

线性增加冲击荷载作用下圆盘试样的动态应力平衡

为了考察含有预制裂缝的圆盘试样在SHPB系统上受线性增加冲击荷载作用过程中的应力平衡性,采用ANASYS有限元软件对圆盘试样的动态冲击进行数值模拟,获得圆盘的动态应力时间历程,对圆盘试样两个加载平台及加载直径韧带上节点的应力进行定量对比分析,提出确定动态应力平衡性判定的方法。结果表明:圆盘靠近入射端接触平台面上点的应力一致,而靠近透射端接触平台不同点的应力差异却非常大,尽管裂纹尖端附近节点的拉应力值较为接近,但在冲击载荷作用过程中,圆盘加载直径韧带上对称部分的节点动态应力始终无法达到平衡,较小的应力差异就能引起应力平衡度量值较为严重的振荡。这有助于正确认识岩石动态冲击破坏过程和提出准确测试岩石动态断裂韧度的方法。     

再生混凝土的声发射特性及Kaiser效应

作为一种应用日益广泛的无损检测技术，声发射技术可作为再生混凝土损伤研究突破的重要手段。为研究再生混凝土的声发射特性及Kaiser效应，基于声发射技术，利用不同再生粗骨料取代率的再生混凝土单轴压缩过程中声发射能量的变化来预测裂缝的开展，分析优势频率随取代率的变化关系，并对不同取代率的再生混凝土进行循环加卸载来验证Kaiser效应的存在性。试验结果表明，再生混凝土存在Kaiser效应，但与普通混凝土不同的是，再生混凝土的Kaiser效应无应力下限，而应力上限有所提高。     

单轴加载下低孔隙沉积岩的细观损伤演化及特征值（英文）

以广西大厂地区低孔隙沉积岩为对象,在不同初始加载应力变量基础上进行岩石单轴压缩实验,利用核磁共振测量岩石试样加载前后的变化,建立细观损伤与宏观力学参数特征的关联函数。研究结果表明:该类岩石具有损伤的应力初始值,在初始加载应力低于该初始值时,岩石试样的T_2谱面积逐渐减少,岩石原生孔隙在应力作用下进一步密闭;该类岩石损伤的应力初始值范围为8~16MPa;岩石单轴加载超过损伤应力初始值后,岩石试样的T_2谱面积逐渐增加,即岩石的孔隙增加,表明岩石细观损伤开始发展;定义岩石的损伤度,建立岩石的损伤度与初始加载应力的非线性函数关系。     

两级加载下两焊点拉剪点焊接头的损伤

对带有两个焊点的拉剪点焊试样进行了两级变幅疲劳加载,应力幅和平均应力均不相等.结果表明,两级变幅加载下存在应力次序效应.在低—高加载时存在"锻炼效应",线性累积损伤的值大于1;在高—低加载时存在"过载效应",高—低加载下的线性累积损伤值也大于1.在高—低加载方式下,高水平应力作用后,低水平应力剩余疲劳寿命大于按线性疲劳累积损伤法则所估算的剩余寿命,低应力作用下的剩余寿命甚至大于低应力单独作用下的全寿命.高—低加载下的线性累积损伤结果表明,焊点边缘更象是一个缺口.     

不同侧压力系数条件下爆破扰动诱发巷道渐进破裂过程（英文）

采用实验和数值模拟相结合的方法研究静应力和爆破扰动所诱发的巷道围岩渐进破裂过程。研究结果表明:围岩的损伤程度由静应力加载和爆破动力扰动的双重作用所致,不同侧压力系数条件下静应力加载和爆破动载扰动条件下巷道围岩损伤破坏具有明显的差异性。初始应力条件控制着巷道围岩破坏区域的分布特征,爆破扰动会加剧巷道围岩的损伤深度和失稳破坏速度。垂向和水平静应力差值越大,爆破扰动造成的巷道损伤程度越大。爆破结束后,声发射活动性在较短的时间内恢复到稳定状态,且符合幂律衰减规律。     

一种在微挤压中确定材料真实流动应力的方法(英文)

不同于传统的常规成形,摩擦效应在微成形过程中非常重要。提出了一个采用微挤压实验中的摩擦因子来评估材料真实流动应力的方法。应用理论分析、数值模拟和实验研究对微挤压过程中的摩擦行为和流动应力进行研究。研究不同的试件尺寸对流动应力的影响,确定出真实的摩擦因子。结果表明,随着试件尺寸的变小,流动应力也随之减少,鼓度值随着摩擦因子的增加而增加,并获得到了纯铜的真实应力—应变曲线。     

柔性压辊拉形中回弹的数值模拟

拉形是飞机蒙皮件的主要成形方法。柔性压辊拉形是一种新的拉形工艺,将传统的拉形过程中使用夹钳进行拉伸包覆的加载方式,改变为利用柔性压辊垂直下压的加载方式,使板料产生变形。对柔性压辊拉形成形球形件的过程和回弹进行数值模拟,分析加载量、板厚、板料与模具之间的摩擦系数等因素对回弹的影响。研究结果表明,在柔性压辊拉形方式下,成形件应力分布比较均匀,且在成形一定尺寸的球形件时,加载量越小,回弹量越大;板料越薄,回弹量越大;板料与模具之间的摩擦系数越大,回弹量越大。     

旋转挤压裂纹萌生趋势的数值模拟

针对旋转挤压成形易产生裂纹的问题,利用Deform-3D有限元软件对AZ31镁合金旋转挤压过程进行了裂纹萌生的模拟,研究凸模在轴向-周向加载和径向-周向加载过程中,凸模圆角半径与摩擦系数对试样裂纹损伤分布的影响。结果显示,摩擦系数越大,裂纹损伤因子越大;凸模圆角半径越大,裂纹损伤因子越小,虽然凸模圆角半径R大于8 mm时裂纹损伤因子仍在减小,但是考虑工艺及材料利用,凸模圆角半径R为8 mm时最佳。通过单独径向、周向旋转挤压数值模拟,并与实验结果对比验证,得到轴向-周向加载下,筋部上区域损伤最大;径向-周向加载对试样的损伤影响较小。     

宽厚板热矫直和冷却过程的三维有限元模拟

借助于商用非线性分析软件MSC．SuperForm,用弹塑性有限元法建立宽厚板热矫直与冷却过程的三维热力耦合复合模型,并对该过程进行模拟仿真,得到了钢板热矫和冷却之后的残余应力分布。分析了热矫直和冷却过程两者共同作用对钢板残余应力的影响。分析表明,热矫直后的钢板经冷却到常温状态,残余应力不仅在数值上增大,且分布规律也与热矫后有很大的差别。因此相对热矫直过程,冷却过程对残余应力的影响较大;沿板宽方向温度梯度大的地方,残余应力的分布波动有较大变化,梯度越大残余应力的值越大。     

岩石声发射Kaiser效应的理论和实验研究

利用统计伤模型研究了岩石声发射的Ｋａｉｓｅｒ效应机制，建立声发射数和岩石微元强度统计分布之间的定量关系，根据微观统计损伤理论，利用简单的力学模型推导出单轴应力状态下的Ｋａｉｓｅｒ效应表达式，理论和实验结果较吻合，为岩石声发射规律的理论研究提供了一条新途径。     

A fundamental study on the use of the Kaiser effect for tectonic stress measurement

To support a method for measuring tectonic stress using the Kaiser effect in acoustic emission (AE) in rock, two fundamental studies were carried out. In the first, the effects on the Kaiser effect of both stress level and elapsed time after unloading were investigated for a granite in uniaxial compression. The Kaiser effect was observed clearly below the onset of dilatancy. However, AE activity in a pre-stressed specimen tended to recover with elapsed time. In the second study, model tests were carried out to investigate the mechanism of the Kaiser effect at low stresses by using a glass plate containing an inclined crack. Both the Kaiser effect and the recovery of AE activity with elapsed time were observed in association with sliding of the closed crack surfaces. Recovery of AE activity with time coincided with time-dependent recovery of residual shear displacement along the crack.     

Meso-damage evolution and mechanical characteristics of low-porosity sedimentary rocks under uniaxial compression

Low pore sedimentary rocks (from Guangxi, China) were subjected to uniaxial compression loading experiment under different initial stresses. The rock samples were investigated by nuclear magnetic resonance before and after the loading. The relationships between the mesoscopic rock damage and macroscopic mechanical parameters were established, and the initial damage stress of the low-porosity sedimentary rock was determined. The results showed that this type of rock has the initial stress of damage. When the initial loading stress is lower than the initial stress of damage, the T₂ spectrum area of the rock sample gradually decreases, and the primary pores of the rock are further closed under the stress. The range of the initial stress of damage for this type of rock is 8-16 MPa. When the loading stress exceeds the initial stress of damage, the T₂ spectrum area gradually increases, indicating that the porosity of the rock increases and microscopic damage of the rock appears. The rock damage degree is defined, and the nonlinear function between the rock damage degree and the initial loading stress is established.     

基于磁畴聚合模型的磁记忆效应机理研究

研究了铁磁构件在受载时产生磁记忆效应的机理。结合试件的断裂机制和位错理论，分析了试件组织的微观变化。建立畴壁聚合模型，探讨了构件形成的有取向的宏观磁化。在应力集中区域或微观损伤区域建立带磁偶极子模型，计算试件表面的泄漏磁场。结果表明，畴壁聚合模型可以解释应力集中区域或微观损伤区域的磁场变化。     

节理岩体爆破的损伤机理及其块度模型

在分析现有岩体爆破机理与块度计算模型的基础上, 提出了考虑工程岩体的尺寸效应、将宏观结构弱面引入岩体爆破物理过程来建立块度模型的观点。为此, 按照损伤力学的处理方法, 应用连续介质损伤理论研究爆破过程中岩体弱面的破裂机制, 给出了岩体沿节理破裂的损伤发展方程。从爆破岩块具有分形特征的思想出发, 通过提出“岩体破裂比率”概念, 将爆破块度计算同节理岩体爆破机制相联系, 建立起岩体爆破块度的损伤力学模型（ＢＤＭ） , 该模型反映了岩体沿节理面破裂和岩石本身破裂的岩体爆破本质     

寒区隧道围岩冻融损伤试验研究

针对寒区隧道围岩冻融损伤问题,文章以辽宁某在建隧道为工程背景,采用核磁共振和声波检测技术对不同冻融循环次数后的隧道围岩(砂岩)进行检测试验,同时对检测后的试样还进行了单轴加载试验,分析了冻融作用对隧道围岩加载前后的损伤劣化机制.结果表明:随着冻融循环次数的逐渐增加,试样的T2谱总面积逐渐增大,核磁共振T2谱信号逐渐增强...     

基于声发射定位技术的矿柱破坏规律实验研究(英文)

声发射技术是研究岩石损伤破坏的良好工具。通过与矿柱相似的材料试验研究,对微裂纹的时空演化规律进行研究。断铅试验结果表明:所提出的基于最小二乘法和Geiger算法的声发射组合定位算法的定位精度良好,能满足岩石破坏过程声发射监测的需要。声发射定位结果直观地反映岩样内部裂纹初始、扩展的空间位置,对于研究岩石破坏机理具有重要意义。在受载条件下,矿柱与顶板相接位置最容易产生应力集中,出现声发射群集现象,其最终破坏结果与声发射定位时间群集区域吻合良好,说明矿柱与顶板相接位置属于宏观破坏发生的危险区;当岩石进入塑性变形阶段后,声发射率明显下降,出现"平静期",可以作为岩石失稳破坏的前兆特征。     

Simulating of marble subjected to uni-axial loading using index-parabola damage model

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＲｏｃｋｉｓａｈｉｇｈｌｙｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｅｄｉｕｍ ,ｗｈｏｓｅｂｅ ｈａｖｉｏｒｃａｎｂｅｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄｉｎｔｏａｎｉｎｉｔｉａｌｌｉｎｅａｒｒｅｓｐｏｎｓｅｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｐｌａｓｔｉｃｏｒｔｈｅｗｅａｋｅｎｅｄｐｈａｓｅａｆｔｅｒａｔ ｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｐｅａｋｓｔｒｅｓｓ[1 ] .Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ ,ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆｒｏｃｋｉｓｔａｋｅｎａｓ 50 %ｏｆｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｏｆｔｈｅｐｅａｋｓｔｒｅｓｓｉｎｔｒａｄ…     

深部饱水岩石蠕变试验及其流变模型(英文)

选取冬瓜山铜矿的深部饱水岩石试样,以单轴压缩单级加载和分级增量循环加卸载两种方式进行蠕变试验,得到不同应力状态下饱水岩石的流变试验曲线。以同一地点的干燥岩石的蠕变规律为对比,分析深部岩石在饱水情况下的流变规律,并基于统一流变力学模型,对深部饱水岩石的流变模型进行辨识,确定流变模型的相关参数。结果表明:在低应力条件下,饱水岩石的蠕变曲线非常平稳,但在高应力时,蠕变曲线出现波动,有突变现象产生,岩样内部承载能力随着时间的延长而不断弱化;在深部高应力条件下,饱水岩石的流变特性与干燥情况下的差别很大,尤其是在高应力卸载时,岩石质量劣化、损伤加剧,水的影响不可忽略。选定HH|NN|S模型(SchofieldScottBlair模型)描述深部饱水岩石的流变规律,模型的拟合曲线与试验数据符合得很好,表明所选的模型是合理的。