稻谷挤压力学—结构特性研究

对三种常见稻谷的挤压峰值力及结构变化进行研究,采用质构仪结合图像采集对稻谷进行压缩试验,对稻谷在不同的压距、速率、含水率、温度下的挤压峰值力和显微图像进行分析比较.实验结果表明:三种稻谷所受挤压峰值力随着压距的增大而增大,籼米稻壳结构完整,在大压距下也不会出现断裂,其内糙米出现长轴裂纹,未断裂.粳米和糯米的谷壳在大压距...     

不同渗透压作用下砂岩卸围压破坏过程中裂纹扩展行为研究（英文）

地下工程开挖卸荷会导致岩体的水-力耦合作用增强,加速岩体内部裂隙的萌生和扩展,威胁工程安全。开展不同渗透压力作用下砂岩的常规三轴加荷和卸围压试验,明确砂岩裂纹应变扩展速率与应力路径和渗透压之间的内在联系。研究结果表明,围压增大,砂岩的特征应力增大,损伤应力和峰值应力对应的裂纹应变扩展速率减小,表明围压能够抑制裂纹应变的扩展。相反,随渗透压增加,砂岩的特征应力减小,而损伤应力和峰值应力对应的裂纹应变扩展速率会增大。表明渗透压会促进裂纹应变的扩展。围压相同,在渗透压和卸围压的共同作用下,砂岩峰值应力对应的裂纹应变扩展速率和脆性指数最大,其次是卸围压路径,加荷路径最小。通过量化围压和孔隙水压力对砂岩力学参数的影响权重,发现围压与峰值强度、轴向应变、环向应变、裂纹轴向应变和裂纹环向应变之间呈极显著相关。而孔隙水压力与裂纹轴向应变扩展速率、裂纹环向应变扩展速率也呈极显著相关。     

工艺参数对注塑压缩PC板力学性能的影响

为了研究模具温度、熔体温度、压缩力等工艺参数对注塑压塑聚碳酸酯制件力学性能的影响,以模拟得到的最优工艺参数组合为参考,采用单因素法制取了聚碳酸酯板,并对其进行了拉伸实验研究．结果表明:聚碳酸酯塑压试件的屈服强度随模具温度的增大而减小,随熔体温度、压缩力、压缩速度的增大而增大;总延伸率随模具温度、压缩力、压缩速度的增大而减小,随熔体温度的增大而增大．     

不同应力比下SiCp/Al复合材料疲劳裂纹扩展行为

为了研究应力比对SiC颗粒增强铝基复合材料疲劳性能的影响,采用真空液态搅拌法制备了SiCp/Al复合材料,并对CT试样循环加载测定其裂纹扩展曲线.研究了三种不同应力比下的裂纹扩展行为,结果表明:随着应力比R增大,疲劳裂纹扩展速率da/dN降低.疲劳裂纹的断口形貌塑性断裂越明显,裂纹尖端塑性区增大,裂纹尖端钝化越显著,二次裂纹数量增加.     

不同速率下单双钎头破岩声发射数值分析

选用脆性花岗岩为研究对象,利用岩石破裂过程分析软件RFPA2D,分别对其进行单、双钎头在不同加载速率下的数值模拟试验,得到RFPA2D应力图及相对应同一加载步下的声发射图。结果表明:较单钎头相比,岩石在双钎头协同作用下将会形成应力叠加,且钎头下面的裂纹会对相邻裂纹产生影响,裂纹尖端会产生应力集中,试件破坏释放出的声发射能量和声发射计数更大;随着加载速率的增大,试件释放的声发射总能量增大,且所得竖向载荷增大。     

海洋结构用钢的临界腐蚀疲劳试验研究

本文对两种新的高强度低合金钢在不同介质,阴极保护电位和载荷频率下的亚临界腐蚀疲劳特性进行了实验研究。实验得出了上述各因素对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响结果,并对各因素影响裂纹扩展速率的原因进行了分析。     

基于RFPA~(2D)的岩石裂纹扩展模式的研究

运用岩石破裂过程分析软件——RFPA2D,通过对岩石试样中预置一组裂纹,研究了裂纹几何分布(不同裂纹倾角、不同岩桥倾角)及围压条件对裂纹扩展模式的影响。数值模拟再现了非均匀岩石介质中多裂纹扩展的相互作用模式及其贯通机制。结果表明:1)预置裂纹的几何分布对裂纹贯通机制有显著影响。2)随着裂纹倾角的增大,试样的平均峰值强度明显增加,当裂纹倾角较大(75°左右)时,峰值强度接近无预置裂纹试样。3)随着围压的增大,剪破裂明显增多,剪裂纹对扩展模式起主导作用。在高围压条件下,试样的破裂形式与在低围压下显著不同,且与均质试样的破裂形式也有显著不同。     

应力比对铸造TC4钛合金疲劳裂纹扩展特性的影响

为了研究不同应力比下铸造TC4钛合金疲劳裂纹扩展特性,采用逐级降载法测试铸造TC4疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth和疲劳裂纹扩展速率,并分析影响裂纹扩展及门槛值ΔKth的因素.结果表明,应力比R为0.06,0.5,0.7时,其门槛值分别为13.279 3 MN/m3/2,6.368 90 MN/m3/2和4.461 94 MN/m3/2,且裂纹扩展门槛值随应力比的增大而减小,裂纹扩展速率随应力比的增大而加快.     

深部高地压条件下岩石动态断裂特性的数值模拟

地下洞室爆破开挖在动应力和地应力的共同作用下,将导致更为复杂的岩体破坏形式.本文基于二维动力损伤本构模型对不同静力条件下岩体动态破坏机制进行研究,探讨了不同围压和垂直应力系数K0作用下动应力的加载速率和峰值对岩体动态变形破坏的影响.研究结果表明:数值模拟获得了爆破荷载作用下径向裂纹的萌生、扩展以及裂纹分叉、贯通的全过程...     

围压作用下混凝土的静动力细观破坏机理

为了解释围压作用下混凝土静、动力力学性能发生变化的物理机制，根据不同围压下混凝土的宏观破坏现象，通过研究知低围压下断裂力学适于混凝土强度的分析，而高围压下需要借助塑性力学工具.根据混凝土材料的细观结构，揭示了低围压作用下混凝土中微裂纹的开裂、扩展、串接直至破坏的细观损伤过程和破坏机理.利用线弹性断裂力学，考虑主控裂纹之间的相互作用，建立了低围压条件下混凝土静力强度的预测模型；利用断裂动力学，考虑裂纹扩展速度对其应力强度因子的影响，建立了低围压条件下混凝土动力强度的预测模型.理论模型的计算结果表明，加载速率影响围压作用下混凝土的抗压强度，加载速率越快混凝土动力抗压强度提高得越多，但随着围压增大，混凝土动力抗压强度增强系数减小，模型结果与宏观试验现象一致.     

基于机械力作用的糙米显微结构分析

为了研究糙米受机械力时应力裂纹的生成扩展机理,采用TMS-PRO质构仪分别测定心白、腹白、无垩白糙米的压缩力学特性,并对试验前和试验后的糙米进行切片显微观察。结果表明:无垩白糙米与腹白糙米能承受的压缩力均大于心白糙米,且无垩白糙米与腹白糙米能承受的压缩力相差不大。分析显微图像发现正常收获的糙米籽粒内部已经存在不连续微裂纹,在受到机械力作用后,糙米籽粒内部形成连续微裂纹,且以胚乳中心部位呈辐射状向表皮扩展。     

TC4钛合金的疲劳裂纹扩展Walker公式

为了研究不同应力比下TC4钛合金疲劳裂纹扩展特性,用Warker公式来描述不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率.按照标准试验方法,试验加载应力比分别为0.06,0.5,0.7.利用递增多项式数据处理的计算程序,绘制了铸造TC4钛合金疲劳裂纹扩展速率曲线,并对疲劳断口进行扫描分析,计算Walker公式下的材料常数.结果表明,当应力比R≥0时,疲劳裂纹扩展速率随应力比的增大而增大,表现为疲劳条带间距增大.计算得材料常数m为4.082 16,n为-0.023 91,C为6.963 04×10-7.     

工艺参数对磨削硅晶圆亚表面损伤裂纹的影响

为研究粗磨硅晶圆亚表面微裂纹,采用截面显微观测法,实验研究了粗磨工艺下砂轮进给速率、砂轮转速和硅晶圆转速对晶圆亚表面裂纹的影响.结果表明:磨削后晶圆亚表面斜线裂纹和折线裂纹占70%,中位裂纹、分叉裂纹和横向裂纹占30%,裂纹形状与工艺参数的关系不大.裂纹深度从晶圆圆心向外逐渐增大,〈110〉晶向裂纹深度稍大于〈100〉晶向.裂纹深度随砂轮进给速率增大单调增加,随砂轮转速增大单调减小.裂纹深度与晶圆转速之间的关系复杂,晶圆转速增大时,裂纹深度先是减小,然后增大.提出了磨削工艺参数的优化措施.     

稻米籽粒静态力学特性的表征与分析

为了解析制米过程中稻米籽粒力学特性的变化,以10种粳稻和10种籼稻为原料,采用物性测定仪分别测定稻谷、糙米和精米的压缩、剪切及三点弯曲力学特性,并对它们的压弯剪力学特性进行了比较分析。结果表明:稻谷籽粒受压缩载荷时,内部糙米首先断裂,故其压缩力-时间特征曲线上出现尖峰;在剪切载荷和三点弯曲载荷作用下,稻谷、糙米、精米3种籽粒的断裂均源于内部裂纹的产生;粳稻谷壳和糙米皮层的存在弱化了粳稻品种间压缩力的差异,籼稻谷壳的存在弱化了籼稻品种间压缩力的差异,粳稻的谷壳对于品种间剪切破碎力差异的影响大于皮层,籼稻糙米皮层的保护作用对于品种间剪切破碎力的影响大于稻壳,稻谷谷壳的存在弱化了粳稻和籼稻品种间三点弯曲破碎力的差异;粳稻和籼稻3种籽粒的压弯剪力学特性均为压缩力剪切破碎力三点弯曲破碎力,压缩能剪切破碎能三点弯曲破碎能。     

高强混凝土复合受扭构件钢筋应变及极限扭矩的试验研究

针对我国目前高强混凝土在实际工程中应用广泛,而国内外对高强度混凝土复合受扭构件的研究较少,对其钢筋应变和极限扭矩等力学问题进行了研究.以轴压比、相对偏心距、偏心角和配筋强度比为参数,对14根高强钢筋混凝土压弯剪构件在单调扭矩作用下的性能进行了试验研究,探讨了纵筋和箍筋在扭矩作用下的应变规律及其影响因素,分析了各参数对构件极限扭矩的影响.试验发现,复合受扭构件的纵筋应变和箍筋应变,在扭矩作用下分别表现为4种不同的变化状态;在一定范围内,试件的极限扭矩随轴压比的增大而增大,随偏心距的增大而减小,随配筋强度比的增大而增大,但当配筋强度比增大到一定值后,极限扭矩呈不变的趋势.     

应变速率对注浆体力学特性影响规律

为研究微震荷载作用下注浆加固体力学特性,以裂隙倾角30°、宽度4 mm的红砂岩裂隙注浆体为研究对象,借助岩石三轴伺服压力机进行变应变速率(10^-5 ~5×10^-3 s^-1)单轴压缩试验;然后从能量耗散、裂纹扩展及破坏形态等3个方面,分析变应变速率对注浆体力学特性的影响规律及机理. 研究表明:随着应变速率的增加,注浆体的峰值强度、弹性模量均随之而增大;且峰值强度与应变速率呈指数函数关系变化;注浆体受应变速率影响的响应分为敏感应变速率阶段和滞缓应变速率阶段,主要差异在于峰值强度变化率和弹性模量变化率;随着应变速率的增大,注浆体的总能量在增大;压密阶段是影响不同应变速率下注浆体力学特性的主要阶段;敏感应变速率阶段和滞缓应变率阶段中的压密阶段主要区别在于积散比大小,积散比进一步决定产生裂纹的多少和分布区域与规律;耗散能密度对注浆体破坏脱落面积以及粒径分布影响较大,耗散能密度越大,碎块越以大块为主(粒径大的比率逐渐增加),滞缓应变率阶段耗散能密度较敏感应变率阶段大,其破碎块体较敏感应变率阶段大. 研究在裂隙注浆加固体的变应变速率影响下力学特性,从能理原理、分形理论角度得到了其影响机理.     

不同围压下茅口灰岩渐进性破坏的试验研究

利用MTS815电液伺服控制刚性试验机进行不同围压下茅口灰岩三轴压缩试验,通过计算绘得相应裂隙体积应变图,分析得出裂纹起始应力、裂纹破坏应力。结果表明:随着围压的增大,应力门槛值均呈非线性增长态势,当围压超过17 MPa时,裂纹起始应力、裂纹破坏应力分别增加48.5%和20.1%,茅口灰岩延性开始增强;裂纹破坏应力为峰值强度的64%~75%,三轴压缩下茅口灰岩裂隙不稳定发展阶段较长;环向应变值随围压增大而增大,当轴力超过裂纹破坏应力进入裂隙不稳定发展阶段,环向应变增大2.7~3.2倍,用环向-轴向应力应变曲线图能较好的反映岩石应力门槛值。     

类岩石裂隙扩展多因素影响研究

岩体强度是影响岩体工程安全的重要因素,其会因多种因素的改变而变化,研究不同因素对裂隙扩展的影响,可以获得不同因素对岩体强度影响规律,为保证岩体工程的安全和稳定提供参考依据。文章主要考虑节理位置、围压和温度对岩体破裂过程的影响,通过室内试验分析节理位置对岩体裂隙扩展规律的影响,研究围压的改变对岩体峰值强度和破裂形态的作用,通过加卸载试验定性分析了洞室开挖掌子面的卸荷效应,并对4种较低温度和3种超高温度下岩体的裂隙扩展形态和规律进行了研究。结果表明:节理位于试件端部时,以翼裂纹扩展为主、次生裂隙扩展为辅,主要产生张拉裂纹,而节理位于试件中间时,主要产生剪切裂纹;围压的增加会提高岩体的强度,抑制裂纹的扩展,岩体卸载容易产生劈裂破坏;温度能够降低岩体的强度,超高温条件下,岩体易产生炸裂。     

高强钢焊缝热裂纹断口形貌的研究

研究了变拘束试验方法条件下产生的焊缝热裂纹断口形貌的形成机理及影响因素。结果表明，该方法所导致的热裂纹断口形貌分为四种类型：Ａ型区、Ｄ型区、ＤＦ型区及Ｆ型区。而四个区的形成机理和尺寸大小主要和试验中的应变速率相关。在较高的应变速率条件下，ＤＦ型区、Ｆ型区尺寸明显减小，而Ｄ型区尺寸增大。这主要是由于高应变速率促使晶内变形而抑制晶间变形所致     

综放开采煤层倾角对周期来压特征的影响

为深入研究煤层倾角对周期来压特征的影响,以越南河林煤矿为研究对象,通过理论分析和现场实测就煤层倾角对综放开采工作面顶板周期来压特征的影响规律进行研究.理论分析和现场实测的研究.结果表明:当煤层倾角为-15°~15°时,随着煤层倾角的增大周期来压步距逐渐减小,周期来压峰值逐渐增大.进一步分析得出不同煤层倾角对周期来压特征的影响系数.由于仰斜开采时层向分力指向采空区方向,在弯矩和层向分力的作用下使得周期来压步距偏小,来压峰值偏大;由于俯斜开采时层向分力向着工作面推进方向,使得周期来压步距偏大,来压峰值偏小.