弹性各向异性损伤

采用损伤影响张量,研究了弹性各向异性损伤时的有效应力,按照Lemaitre应变等价性假设,建立了弹性各向异性损伤应力应变关系,并引入了材料的有效柔度张量.由于应变应该具有对称性,因此要求有效柔度张量具有对称性.本文采用Sidoroff的弹性能等值假设和弹性余能等值假设构造了材料的有效柔度张量.推导出损伤应变能释放率张量.     

单向拉伸损伤因子D_(1c)与纯剪切损伤因子D_(2c)之间关系的探讨

本文根据损伤应变能释放率Y和Mises准则,导出了D_(1c)和D_(2c)之间的关系式:1-D_(1c)/1-D_(2c)=(3/2(1+v))~(1/2),从而使薄壁圆筒扭转试验得到的D_(2c)和用拉伸试验求得的D(1c)可以进行互换。文中对A3钢和45号钢用文[1]的方法测出D(2c)值,然后换算成D_(1c),并与文[2]的结果比较,两者符合得很好。     

岩石塑性应变损伤模型的建立及应用

岩石塑性变形和损伤变量的微观机制都是岩石中微裂纹的萌生和发育,塑性变形与损伤在岩石材料中是同时出现的,它们的演化规律是相互耦合的.本文采用基于塑性应变的损伤变量,定义岩石在破坏过程中塑性应变增量与损伤增量成正比关系,并把极限塑性应变归一于岩石的临界损伤值,建立了岩石塑性应变损伤模型和本构模型.实验曲线与利用所建立的塑性应变损伤模型计算的应力-应变曲线吻合较好,岩石塑性应变损伤模型能较好地描述岩石整个加载过程中的损伤与应力、应变的关系.并根据岩石塑性应变损伤模型,分析了单轴压缩荷载作用下岩石的应力和应变与损伤的演化规律.     

基于应变模态分析的损伤识别方法研究

针对传统的结构损伤识别指标对结构早期局部损伤不敏感的现状,基于应变模态参数识别技术,研究了一种能识别早期损伤位置和损伤程度的损伤评价指标.该指标是测量结构上一系列关键点的应变,运用应变模态参数识别技术获得应变模态振型,并构造应变模态差这一损伤评价指标,达到了识别结构早期损伤位置和损伤程度的目的.数字仿真和实验结果表明,...     

塔式起重机钢结构损伤诊断试验研究

对塔机进行损伤监测,可以及时发现塔机存在的安全隐患,提高塔机运行的可靠性。文章基于塔机主要的钢结构构件—标准节用主弦杆损伤诊断的试验研究,利用连接高强螺栓松动程度的不同模拟结构的损伤状态,获取结构相应位置的应变数据和水平倾角位移数据,并对实验数据进行比较和分析,阐明了塔式起重机钢结构损伤的特征及诊断方法。结果表明:应变特征值能够较好地反应出结构的损伤情况;当以水平倾角变化率作为特征输入量,用Gauss径向基核函数作为支持向量机核函数进行损伤识别,判断正确率最高可达到88.5%,用位移变化率作为支持向量机的特征输入量,能够实现塔机钢结构的损伤诊断。     

各向同性材料受各向异性弹性损伤时的应力应变关系

构造了具有主对称性的损伤影响张量,研究了弹性各向异性损伤时的有效应力,按照Lem aitre应变等价性假设,建立了弹性各向异性损伤应力应变关系,并引入了材料的有效柔度张量.由于应力应变关系应该具有对称性,因此要求有效柔度张量具有对称性.采用S idoroff的弹性能等值假设和弹性余能等值假设构造了材料的有效柔度张量.推导出损伤应变能释放率张量.推导了各向同性材料在受各向异性弹性损伤时的应力应变关系,分析表明,原为各向同性的材料,在受各向异性损伤后,表现出各向异性.     

FRP约束损伤混凝土环向应变-轴向应变关系

为分析混凝土损伤对FRP约束混凝土的影响,通过收集已有文献的264个试验数据,建立一个包含混凝土试件截面形状、损伤种类和损伤程度,以及FRP约束刚度的大型数据库. 基于数据库对现有环向应变-轴向应变关系模型进行评估,并在Jiang等模型的基础上,建立FRP约束损伤混凝土柱的环向应变-轴向应变关系模型,采用数据库对新提出模型的准确性进行验证. 计算结果表明:Jiang等模型可以准确描述FRP约束未损伤混凝土圆柱的环向应变-轴向应变关系,但是现有的FRP约束未损伤混凝土柱的环向应变-轴向应变关系模型不适用于FRP约束损伤混凝土柱; 并且随着混凝土损伤程度的增加,现有模型的计算值与试验值的偏差也在增加. 新提出的模型能够准确描述FRP约束损伤混凝土的环向应变-轴向应变关系,模型可推广应用于FRP约束高温损伤混凝土柱. 新模型既可以同时适用于FRP约束预损伤圆形、正方形、长方形截面混凝土柱,也可以计算FRP约束预加载混凝土圆柱与方柱.     

基于应变模态变化率的弯曲薄板结构损伤研究

以应变模态变化率作为识别参数,以弯曲薄板为研究对象,采用改变单元厚度的方法模拟结构损伤,应用有限元对结构进行模态分析和瞬态分析.模态分析获取板结构应变模态,以对称位置应变模态变化率的改变确定损伤,以改变值的差值大小判断损伤程度;瞬态分析以单元处应变模态变化率突变值,作为损伤定位和损伤程度判断.结果表明:应变模态改变率对于结构的损伤的敏感性强,易于定位.在此基础上给出了通过模态变化率直方图进行损伤识别定位的新方法,与应变模态的损伤识别方法比较表明验证该方法是有效的.     

损伤定位中应变模态指标的改进研究

由于传统的应变模态差指标峰值大小随损伤程度而变化,在利用应变模态差指标作为神经网络输入来识别损伤位置时,就很可能产生误判,为消除损伤程度对应变模态差指标的影响,本文对应变模态差指标进行改进,并给予了理论证明,并通过悬臂梁数值仿真算例进行验证。验证结果表明,所建议的改进方法指标与理论研究一致。     

岩石软化的细观损伤模型

通过分析岩石材料应变软化的细观损伤力学过程 ,建立了岩石软化阶段的细观损伤力学模型 ,从而得到单向拉伸状态下岩石软化过程的应力应变本构关系 .     

气体钻井钻柱损伤疲劳寿命预测模型研究

针对气体钻井钻柱频繁断裂失效问题,以现代损伤力学研究为基础,分析钻柱损伤演化过程,建立气体钻井钻柱损伤疲劳寿命预测模型。由钻柱损伤疲劳寿命模型得出损伤度是影响钻柱疲劳寿命的主要因素,引入损伤梯度并进一步通过算例研究钻柱所受轴向载荷、损伤度及应变之间的关系。根据理论与算例分析可得,随着轴向载荷增大,损伤度与应变逐步由空间周期关系转变为类周期关系,出现损伤局部化,导致钻柱的疲劳失效。     

聚脂基复合材料板的粘弹性损伤本构关系

从在不同的常应变率控制下正交铺设的玻璃纤维布／聚脂复合材料板的几项拉伸试验着手，提出了该材料粘弹性的损伤等价性原理．应用热力学的内变量的概念，在实验的基础上建立了该材料的损伤本构关系．     

用低周疲劳试验测定45号钢的损伤因子

本文介绍了用控制应变幅的低周疲劳试验测定材料的损伤因子临界值D_c,试样用45号钢制作。发现损伤因子临界值D_c介于拉伸和扭转试验值之间,且与纯剪切的试验结果较为接近。     

Damage evolution law of coal-rock under uniaxial compression based on the electromagnetic radiation characteristics

Based on electromagnetic radiation characteristics, the present research studied the damage evolution of rock under uniaxial compression. Besides, this research built the coal-rock damage evolution model considered residual strength. The applicability and accuracy of the model were verified through experiments. The results show that coal-rock damage evolution consists of four periods. The first period is from the beginning of compression to nearly 20% of the stress peak value, during which the damage variable changes stably about 0.1, and accordingly a few of electromagnetic radiation signals emerge. The second period is from about 20% to 70% of the stress peak value. The damage has stable development, and the parameter of electromagnetic radiation characteristics turns larger continuously with the increase of stress. The third period is when the damage has accelerated development, the coal-rock was broken which result from sharp increasing of the damage variable, meanwhile a great quantity of electromagnetic radiation signals emerge. The fourth period is after the coal-rock fracture, during which the damage variable corresponding to the parameter of electromagnetic radiation characteristics has a stable development. This research has great academic and realistic significance for further studies the electromagnetic radiation characteristics of coal-rock under loading and damage and the forecasting of coal-rock dynamic disasters.     

基于临界面法的多轴低周疲劳损伤参量

为了更简便地预测多轴低周疲劳寿命,通过分析裂纹扩展特点和最大剪应变面上的最大剪应变和相应的法向应变变化特点,提出以最大剪应变平面作为损伤临界平面,将最大剪应变和相应的法向应变作为基本的多轴疲劳损伤参数,建立了基于临界面法的多轴低周疲劳损伤参量.对GH4169合金和45~#钢的寿命预测结果表明,该损伤模型误差基本在2个因子之内.     

混凝土材料损伤的数值模拟

本文采用各向同性损伤模型，利用有限单元法对混凝土材料损伤破坏发展过程进行了数值模拟，着重分析了裂缝尖端及附近，试件中心的应力、位移、损伤值的发展变化，力图掌握其损伤发展及裂纹萌生的规律及其产生的相关力学因素、数值计算结果与Ｓ．Ｅ．ＳＷＡＲＴＺ和Ｎ．Ｍ．ＴＡＨＡ的实验结果作了比较，二者比较吻合，初步表明了各向同性损伤模型的有效性和有限元法在研究脆性材料损伤破坏这一领域的实用性。     

轴向增强型战斗部对导弹目标毁伤评估的可视化仿真研究

将修正广义射击线和粒子系统二种可视化仿真技术相结合,提出了基于计算机描述的轴向增强型战斗部威力模型和基于计算机有限网格(面元)的弹目作用模型,并结合计算机可视化仿真技术和模型构建技术开发了目标毁伤可视化仿真评估平台.以该评估平台就某轴向增强型弹药对ARM导弹目标的毁伤效果进行了仿真,结果表明上述模型可以很好的描述轴向增强型战斗部威力特性,不仅可提供在非试验条件下战斗部的设计依据,而且可形象直观地给出毁伤作用过程.     

损伤是影响岩石强度的重要因素

本文重点阐述了损伤对岩石强度的影响，提出了损伤对岩石破碎过程的力学反映．并获取了传压系数，传剪系数与岩石强度及损伤因子间的关系．     

长岩芯实验确定地层侵入深度和污染深度的研究

简述长岩芯实验确定油层污染关系的基本原理和基本实验过程，分析长岩芯实验确定地层侵入深度和污染深度的方法，并通过实验数据分析指出：地层侵入深度大于污染深度，泥浆颗粒对地层造成的损害大于泥浆滤液对地层的损害。