单轴压力下砼一岩体两体的变形损伤研究

根据在MTS815型电液伺服材料实验系统上完成的混凝土、砂岩、混凝土现浇于砂岩上一体两介质模型和混凝土放置于光滑砂岩上的两体两介质四种模型在单轴压缩载荷下受压应力-应变全过程的试验结果,分析得出了一体模型与两体模型在力学特性与破坏过程中存在较大的差异.前者表现出连续介质的特性,后者表现为非连续介质的特性.     

多相介质层状材料中围道J积分守恒性的研究

通过证明得到了多相介质层状材料中的任意一种均质材料的回路J积分等于零，证明了在多相介质层状材料的界面上裂纹，以及平行界面的裂纹尖端围道J积分是守恒的，为J积分表征多相材料的断裂韧性提供了理论依据。     

界面压力对电缆附件运行的影响分析

电场中固体与液体或者两种不同固体之间的不同介质分界面上所出现的放电现象称为沿面放电.交联聚乙烯绝缘硅橡胶电缆附件在运行时,硅橡胶与交联聚乙烯两种材料界面的沿面放电和界面压力有直接关系,由于界面压力不够,导致放电现象发生,严重威胁线路运行安全,本文结合实际案例分析复合界面放电存在的原因,提出保证电缆附件界面压强是预防电缆附件发生沿面放电击穿故障的主要措施.     

岩体不连续结构面变形研究与界面应力元法

迄今为止岩体不连续结构面的变形问题的研究归纳为两类：一类是有限元法辅以不连续结构面模型法，第二类是岩体结构面切割法，近年来第二类方法中的刚体－弹簧模型研究迅速地发展，在此基础上河海大学采用基于单元累积变形于界面层的假定，建立了由有限多块元－界面元组合的离散体模型－界面应力元模型，该模型运用几何微分关系求出界面元上任一点的应变，继而借助有关材料介质的本构规律和相邻单元的平衡，最终获得界面元上任一点的应力，由离散体模型中众多界面上分布的应力构成了整个结构应力场的表征值，这种模型丰连续介质力学学科内容，拓宽了数值方法在岩休开程和其他工程领域方面的应用。     

渗流的连续介质模型和基本方程的分析

在流体力学的流体连续介质模型的基础上，引进渗流体质点的概念，建立了一种新的渗流体连续介质模型．从新的连续介质模型出发，导出不可压缩牛顿流体在各向同性多孔介质中流动的渗流基本方程．     

单轴压缩作用下岩石混凝土一体两介质体破裂过程数值模拟

运用岩石破裂与失稳过程分析RFPA2D系统,结合实验室试验对岩石混凝土一体两介质体单轴压缩作用下的破坏过程进行了数值模拟研究,其模拟结果再现了岩石混凝土一体两介质体破坏的全过程及其声发射分布规律。结果表明:一体两介质模型表现为一体特性,强度低的混凝土材料首先出现裂缝,裂缝逐渐扩展穿越混凝土与砂岩两种介质的界面,两介质协同横向变形,最终一起破坏。     

土石分层介质注浆扩散的试验研究

为了探索土石分层介质中的注浆扩散规律,设计一套分层介质注浆试验装置,开展土石分层介质注浆试验研究.通过分析浆脉分布特征、注浆压力变化特征和界面加固体渗透特征,分析浆液在土石分层介质中的扩散模式及其加固效果.讨论现有注浆理论对求解分层介质注浆扩散问题的适用性,提出针对土石分层介质灾害治理工程的注浆控制方法.研究结果表明：分层界面两侧介质不同的被注时序响应浆液不同的穿层路径,分层介质的层间突变性导致浆液发生渗透-界面式、劈裂-渗透式和渗透-界面-劈裂式这3种不同的扩散模式,分别对应界面浆脉黏结、贯穿浆脉连接和并行浆脉架构3种加固特征;提出注浆材料动态调节、同孔多序梯度注浆和分层界面控域注浆3种土石分层介质注浆控制方法.     

虚功原理在建立界面应力元模型的应用

根据不连续的分片刚体模型和连续介质变形体的特点,建立了统一分析连续介质问题与不连续介质问题的新模型-界面应力元模型,应用虚功原理推导了其支配方程.由于界面元模型与分块单元形态无关,从而给网络剖分带来了方便,并且比有限元法有着更高的精度.     

双材料参数对界面端应力场分布规律的影响

利用反平面平板搭接界面端应力奇异性指数和应力场的理论公式,通过不同材料参数的组合和不同角度的变化,研究了正交异性双材料以及一种各向同性和一种正交异性双材料两种不同的结合材料反平面界面端应力奇异性和应力分布,得到了两种不同结合材料的应力分布规律和反平面平板搭接界面端断裂判据的初步理论。结果表明,随着Γ和θ的变化,不同结合材料界面端应力会呈现出不同的规律,这些规律可以作为在双材料界面端裂纹断裂准则或其它工程应用方面的依据。     

随机介质放矿理论速度和加速度方程的评价

为推动放矿理论的发展和建立比较完善的放矿理论体系 ,对随机介质放矿理论中速度方程进行了评价 ,并补充了加速度方程 .指出随机介质放矿理论本质上仍然属于连续介质放矿理论 ,因此其速度、加速度方程必须满足连续介质放矿理论速度和加速度方程的要求 .研究结果表明 ,随机介质放矿理论的速度方程、加速度方程不能充分满足要求 ,从而说明随机介质放矿理论是不完备的     

Relationship between magnetic Barkhausen noise and the stresses, the hardness and the phase content of ferromagnetic materials

Magnetic Barkhausen Noise (MBN) is a phenomenon of electromagnetic energy emission due to the movement of magnetic domain walls inside ferromagnetic materials when they are locally magnetized by an alternating magnetic field. According to Faraday’s law of electromagnetic induction, the noise can be received by the coil attached to the surface of the material being magnetized and the noise carries the message of the eharaeteristies of the material such as stresses, hardness, phase content, etc. Based on the characteristic of the noise, research about the relationship between the welding stresses in the welding assembly and the noise, the fatigue damage of the plate structure and the noise, and the influence of heat treatment and the variation of phase content to the noise are carried out in this paper.     

原材料对原位合成强化相结晶状态的影响

钛合金表面耐磨性能差限制了电厂重要成品部件的寿命。采用激光熔覆方法,研究了不同原料状态和稀土添加对原位合成复合TiB/TiN钛基涂层强化相粒度以及分布均匀性的影响。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)和高分辨投射分析(TEM)技术等方法研究了强化相组织形貌,得出以下结论:分别采用h-BN和纯硼酸、尿素为原料形成的Core-shell结构为原料,涂层中均原位合成TiB/TiN强化颗粒,采用非晶态BN有利于获得细小强化相组织,但强化相含量相对较少;添加CeO2有利于强化相晶粒细化以及均匀分布。     

置入光纤传感器测定FRP残余应力的研究

利用最新发展的基于光纤微弯传感原理制作的缠绕式光纤应变传感器来测定FRP的残余应力.自行设计模具以制成两种FRP复合材料试件,一种为按照普通成型的过程制成试件,另一种为采用预加张力复合原理制成试件,通过测量两种试件的残余应力,得到大量有价值的实验数据,分析、对比实验结果,得到预加张力引起的残余应力.说明给纤维预加张力后,能提高复合材料的强度水平,对获取高质量的复合材料产品具有重大意义.     

CO_2 激光切割金属材料的工艺参数与性能关系的研究

本文研究了用 CO_2激光切割金属材料时,切割工艺参数对热影响区显微组织及力学状况的影响和相互关系.结果得出,激光切割淬火回火态金属材料时,热影响区由表及里出现三层不同的显微组织,即白亮的熔化层,相变硬化层(它由白色的淬火层和灰色的回火层组成),以及黑色的回火层.对各层形成的原因及其显微硬度,残余应力场的分布进行了分析试验结果说明,对一些特殊性能下使用的金属材料,既须考虑切割参数对切割表面质量的影响,还须考虑它们对热影响区显微组织和力学状态的影响.不同材料应根据情况选用优选工艺参数.     

轧辊表面激光强化应力场的分布规律

针对轧辊激光强化过程中的应力场求解困难的问题,根据该应力场与辊面瞬变温度场的耦合作用,将温度场计算结果作为初始条件,建立了应力场仿真的有限元模型.综合考虑了材料的热弹塑性能,获得了轧辊激光强化过程中不同位置、不同时刻的应力分布曲线.结果表明,垂直扫描方向上的应力变化最剧烈,在不考虑相变应力的前提下,扫描后该向应力由压应力转变为拉应力状态,从而影响裂纹生成.此外,主应力方向基本与有限元模型的几何坐标相对应,只是随着应力数值的交错变化而发生改变.     

岩石抗力和内外温差对大型水电站蜗壳结构的影响

应用有限元方法分析了某大型水电站地下厂房中蜗壳结构的温度场和温度应力,阐述了围岩弹性抗力系数的确定方法,得出了混凝土截面的切向正应力。计算分别采用第一类（已知温度的边界）和第三类（对流换热边界）温度边界条件,并对两种边界条件下的温度场和温度应力进行了比较,根据计算结果讨论了温度应力对蜗壳外围混凝土结构的配筋影响。     

钢筋混凝土框架结构伸缩缝间距计算

《混凝土结构设计规范》给出的钢筋混凝土框架结构中伸缩缝间距取值比较原则化，因而其应用效果不尽人意．为此，提出伸缩缝间距应能保证温度及收缩应力不大于容许应力，且使综合裂缝宽度处于规范允许范围内的思想．以此为基础，对由多层简化为单层的规则框架中跨梁板截面考虑徐变和开裂影响的平均轴拉应力进行了验算，并从中推导出与温度及收缩自由应变、结构约束、截面配筋率、荷载标准组合下的钢筋应力等主要因素有关的伸缩缝间距计算公式．算例表明公式具有一定的合理性和参考价值．     

磁弹噪讯技术无损检测铁磁材料疲劳损伤

铁磁材料加工制造的机械构件，在服役的过程中，受外力作用、在其内部会产生应力集中与松驰，引起构件局部或全部的扭曲、变形，造成构件的疲劳，使设备运行不安全或破损，对铁磁构件内部应力和疲劳寿命检测一直是人们重视的检测难题。从工程应用的角度，迫切需要一种既能检测构件应力大小，分布以及构件的疲劳，而不需要通过测量应变而测应力，并能瞬间、定点、在线的检测方法，铁磁构件在交变磁场的作用下，磁畴壁的不连续运动在其表面释放一种磁弹波--巴克毫森噪讯。该巴氏噪讯对材料所受外加载荷及材料的微观结构的变化十分敏感。采用该技术可开展在线无损检测铁磁构件服役应力及疲劳损伤。本文介绍该技术的原理及对平板构件疲劳损伤无损检测的实验结果。     

相背夹持两点接触应力场特殊位置的极值应力

点接触夹持是最常见的夹持形式,也是研究线接触与面接触夹持的基础。点接触可以用集中力模型来模拟,在极限状态下点接触产生的摩擦力与法向集中力通过材料的摩擦系数相关联。摩擦力与法向集中力符合库仑摩擦定律。弹性理论中已经给出了半无限体受二维集中力作用模型应力场的公式,借助这些公式可以对点接触的夹持进行应力分析。当然,点接触可以分为相向夹持与相背夹持,相向夹持的情况已经讨论过[1]。本文对摩擦极限状态情况下相背夹持两点接触应力场的分布进行分析,并给出若干特殊线、点的极值应力的大小和主方向。     

裂纹尖端位于各向同性材料及正交异性材料界面Ⅰ型裂纹的塑性应力场

本文研究了裂纹尖端位于各向同性材料及正交异性材料两相介质界面并且裂纹位于各向同性材料内Ⅰ型裂纹平面应变问题的塑性应力场．将各向同性材料及正变异性材料分别视为满足Ｍｉｓｅｓ屈服准则及Ｈｉｌｌ屈服准则的理想塑性材料，得到了裂纹尖端塑性应力场．