考虑温度影响的饱和软黏土应变软化研究

循环荷载作用下饱和软黏土将产生应变软化现象,通过对宁波饱和软黏土开展温控动三轴试验,研究了温度、频率、初始偏应力、动应力和含水率对土体应变软化的影响,并在试验基础上建立了一个能够考虑温度影响的应变软化模型。结果表明:随着振动次数、初始偏应力、动应力和含水率的增加,土体软化加快,软化指数逐渐减小;随着频率和温度的提高,土体软化程度降低,软化指数增大;建立的软化模型可以较为合理地描述试验温度、频率、初始偏应力、动应力和含水率对土体应变软化特性的影响。     

地铁振动荷载作用下隧道周围加固软黏土动弹性模量试验

对地铁隧道周围软黏土进行加固,已应用于地铁隧道沉降的治理,但是对软黏土加固后的动力特性研究还不够深入。通过对上海地铁隧道周围加固软黏土进行GDS试验,系统探讨循环荷载振动频率、循环动应力幅值、初始偏应力及围压对动弹性模量的影响。试验结果表明:随着循环振动次数的增加,动弹性模量的衰减过程可分为急剧衰减阶段和缓慢衰减阶段,且缓慢衰减阶段的时间要明显长于急剧衰减阶段;循环荷载振动频率对动弹性模量有显著影响;随着循环应力幅值、初始偏应力、围压的增大,动弹性模量都有了很大的提高,但其变化对动弹性模量的衰减速率并无显著影响。采用对数函数对试验数据进行回归分析,建立了加固软黏土在循环荷载作用下动弹性模量衰减模型,较好的反映了动弹性模量的衰减规律。     

结构性软黏土的修正剑桥模型

天然软黏土普遍受到土结构性的影响,如何在土体本构模型中反映这一影响显得非常重要。该文从修正剑桥模型出发,引入结构屈服应力参数表征受土结构性影响的天然土初始屈服面的形状;引入各向异性参数描述天然土体初始各向异性引起的屈服面旋转。基于土结构性突变屈服破坏机理,屈服前结构性软黏土呈现弹性的力学性质,屈服后土结构性的影响完全丧失,采用同修正剑桥模型一致的硬化规律和流动法则。根据一致性连续条件,推导增量型的应力-应变关系,建立适用于结构性软黏土的弹塑性本构模型。选取国外已有的天然沉积Bothkennar软黏土,对比典型应力路径下的试验实测结果与模型计算结果,显示了该文模型模拟结构性软黏土受力变形特性的优越性。     

连续排水边界下考虑起始坡降的软黏土固结解

Terzaghi一维固结理论中边界条件和初始条件相矛盾的逻辑问题以及软黏土中水的渗流在低水力坡降下可忽略均已逐渐被认识.但在连续排水边界条件下能考虑起始水力坡降的黏性土一维固结理论,尤其是固结模型的解析解还鲜见报道.基于此,该文引入了连续排水边界,并同时考虑黏性土中渗流存在的起始水力坡降,建立了均质地基的单面排水一维固...     

考虑温度和围压耦合作用下岩石蠕变模型的建立

为研究砂岩在温度和围压耦合条件下的蠕变特性,采用MTS815.02试验机对砂岩进行三轴蠕变试验。以损伤的角度出发,假设砂岩在加载蠕变变形过程中的蠕变性质和力学性质产生劣化,将蠕变参数定义为与时间和应力有关的函数,进而建立考虑蠕变参数劣化的蠕变本构模型。结果表明：考虑温度的蠕变模型与不同温度作用下的试验数据具有良好吻合度,且相关系数均在0.90以上,这说明该文所建立的考虑温度的蠕变模型是合适的、可行的,该模型对于不同温度作用下砂岩的蠕变特性具有较好的描述,尤其是对加速蠕变的描述,故可以采用该模型作为后续数值计算的二次开发模型。     

光滑与含孔复合材料压-压疲劳实验研究

本文新设计了光滑与含孔两种复合材料试样的抗失稳装置, 简述了这两种试样的压-压疲劳实验概况, 分析和讨论了其疲劳破坏机理, 提出复合材料疲劳损伤的“转捩点”概念。     

软模板法制备纳米TiO2介孔材料

以三嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)为模板剂,异丙醇钛(简称TTIP)为无机钛源,在适量强酸的催化作用下,由软模板法合成出TiO2介孔材料的前驱体凝胶后,经老化、煅烧得到了TiO2介孔材料.分别利用X射线衍射仪、高分辨率透射电子显微镜以及比表面积与孔径分析仪对制得的TiO2介孔材料的结构、形貌、比表面积和孔径进行了表征,并探讨了煅烧温度对介孔形成的影响.结果表明:通过调整原料的比例,在400℃下煅烧可得到局部结晶有序、比表面积大的纳米TiO2介孔材料.     

温度对引压管路动态特性的影响

简述了引压管路在压力测试中的应用,并对引压管路动态特性进行了理论分析,研究了温度对引压管路幅频特性的影响。在不同温度下用正弦动态压力校准装置对带引压管路的压力测量系统进行扫频试验,验证了温度变化对带引压管路压力测量系统动态特性的影响。     

节流孔板设计差压对流量测量的影响

在流量测量和控制中,为了满足生产对象、生产条件和测量设备的需要,我们经常遇到重新设计节流装置的问题。其中,最常见的是改变节流装置的最大设计差压,但最大差压的取值大小要受到许多条件的制约。由流量基本公式:     

激光干涉测量中光学窗口受动态压力的影响分析

利用激光干涉仪对动态压力进行非接触测量时,压力腔中常设计光学窗口,目的是在动态压力环境与激光干涉仪间建立光学通道,利用激光干涉法使动态压力能溯源到时间、长度与静态压力上。由于在动态压力环境下光学窗口受到内外压差、温度梯度、振动等因素影响,将直接影响光学测量精度。针对上述问题,通过仿真分析方法,分析在动态压力环境下压力、温度、振动与光学窗口的影响关系,同时通过光学窗口在动态压力环境下试验,研究各影响分量对真实测量结果的影响,可为后续动态压力的校准和测量进行修正和补偿以及其他类似动态压力环境下的光学窗口设计提供依据。     

重力坝动水压力模型试验的数值重构研究

由于试验设备及模型材料的限制,在重力坝动力模型试验中采用在坝体模型上游安置水箱内盛满水的方法模拟重力体-库水系统相互作用的效果存在误差。为此,采用流固耦合模型对重力坝动水压力模型试验进行数值重构分析的方法,研究了用上游水箱中盛满水模拟地震作用下原型库水对坝体动力作用产生误差的原因。研究结果表明,水箱内水体密度及可压缩性是导致试验中坝体-水库系统相互作用效果偏小的两个原因,其水体密度偏小更为主要因素。据此,提出了修正上述误差的三种可行且准确的方法。     

鞍形屋盖极值风压系数模糊聚类分区研究

以鞍形屋盖为研究对象,针对其破坏主要始于屋盖边缘等部位的现象和关于鞍形屋盖风压分区无据可循的现状,围绕鞍形屋盖风压系数分区问题,采用模糊C均值聚类根据风易损程度将鞍形屋盖表面划分为多个区域。分区过程中,针对模糊C均值聚类对初始变量具有依赖性的问题进行了改进,包括采取预先限制聚类数目最大值与采用有效性指标确定最优聚类数目的方式。基于此,给出了鞍形屋盖表面的最不利平均、极值风压系数分区图,并计算了各区域的分区风压系数。     

静水压力下高分子材料黏弹性动力学参数测量

提出测量静压下高分子材料黏弹性动力学参数方法。分别制作均匀实心覆盖层及圆柱空腔覆盖层样品,测量实心覆盖层复反射系数计算复纵波波数,测量圆柱空腔覆盖层复反射系数,结合圆柱空腔结构变形,利用圆柱管中轴对称波特征方程计算复剪切波波数,综合复纵波波数与复剪切波波数计算静压下复杨氏模量及复泊松比。对橡胶材料进行声管测试,分析、总结静压对黏弹性动力学参数影响规律。测量某吸声覆盖层静压下反射系数,并与用实测材料参数计算的反射系数进行比较,验证方法的可靠性。     

基于数值-解析方法测量静压条件下阻尼材料动态力学参数

建立了一种测量静压条件下阻尼材料动态力学参数的数值-解析方法。首先,分别制作两种空腔半径不同的圆柱空腔覆盖层样品,测量两种样品在静压力下的复反射系数。其次,采用有限元法仿真静压力下的空腔结构变形,在此基础上同样采用有限元法计算复反射系数。以实测复反射系数和计算复反射系数建立二元非线性方程组,利用牛顿迭代法求解方程组可获得复弹性模量和复泊松比等黏弹性动态力学参数。对聚氨酯材料制作的样品进行了复反射系数测量,分析了静压力对聚氨酯材料动态力学参数的影响规律。最后,测量了某不同结构吸声覆盖层静压下的反射系数,并与采用实测材料参数计算的反射系数进行了比较,验证了该方法的正确性。     

单向静压下柱状炮孔端部爆生裂纹的扩展规律

高地应力对岩层地下工程爆破动态断裂过程有重要影响。采用数字激光动态焦散线测试系统,研究了不同单向静压下柱状炮孔端部爆生裂纹动态断裂行为,明确了柱状炮孔端部爆生裂纹的扩展规律。结果表明:单向静压越大,端部裂纹平均扩展长度越短,但单向静压下端部裂纹尖端积聚能量的快速释放会导致裂纹初始扩展速度提升;裂纹尖端应力强度因子基本随单向静压增加而递减,单向静压越大,应力强度因子随时间下降越剧烈,裂纹的止裂韧度越高,止裂时间越早;单向静压作用下的爆生裂纹在整个扩展阶段基本表现为I型裂纹,无静压作用下爆生裂纹在扩展初期表现为I型裂纹,中后期表现为复合型裂纹。研究结果对认识静压作用下的柱状炮孔端部破坏机理具有一定意义。     

圆球倾斜入水冲击压力特征的实验研究

本文通过相关的理论和试验对比研究了圆球倾斜入水冲击压力的性质,解释了冲击压力的振荡现象。试验以一个直径15.24cm的圆球为对象,设计了控制球体倾斜入水的“单摆”装置,同步记录了圆球入水初期的流场状态和表面压力。采用Faltinsen的近似公式对比了入水初期压力载荷的变化,用理想不可压流体中气泡的非线性振动方程解释了冲击压力下降阶段出现的振荡性质。理论和试验对比表明：圆球的倾斜入水与垂直入水相比,迎撞面压力峰值大,下降迅速;背撞面压力峰值显著减小,压力下降平稳缓慢;所用的近似公式在量级上可以估算冲击的设计载荷,Rayleigh方程可用来有效解释含气泡冲击的压力振荡性质。     

声压法和声强法测量建筑构件空气声隔声的比较

声强技术不仅可应用在声源声功率测量和噪声源识别,还可用于建筑和建筑构件隔声测量。首先介绍了测量空气声隔声量的声强法,然后结合我国绿色建筑标准中的声环境评价,指出建筑及建筑构件隔声的声强法测量技术在绿色建筑评价中的应用前景,并讨论了测量方法的精密度估计。本文着重介绍在实验室内分别应用声压法和声强法对四组构件的空气声隔声量的测量工作。实验结果显示,声强法与声压法测得的隔声量在整个测量频率范围内基本一致,但在低频段个别频率上存在一定偏差,对实验结果进行了精密度估计和偏差原因分析。     

磷石膏的动力学特性试验研究

利用带有弯曲元模块的GDS振动三轴试验仪,对磷石膏的动力学特性进行了系统研究.获得了磷石膏的动强度、动剪切模量Gd阻尼比λ和动孔隙水压力μd等动力参数及其变化规律.结果 表明:磷石膏的动强度曲线呈幂函数形式,不同围压下的动强度曲线归一性较差;初始动剪切模量Gd0与有效固结围压σ'0呈幂函数关系;采用Davidenkov...     

背风墙面开孔的低矮房屋风致内压响应研究

风灾中原本封闭的结构被破坏后将变成开孔结构,结构内压突然增大,将会加剧对结构的破坏。当前对风致内压的研究主要关注结构迎风面开孔的情况,而忽略了背风墙面开孔时的内压响应。从理论上推导了背风墙面开孔结构风致内压响应的计算方法,依据同济大学浦东实测基地低矮房屋在台风作用下的实测数据,对比了实测和理论计算得到的内压体系自振频率和内压响应,验证了该计算方法的准确性。最后对背风墙面合理开孔面积进行研究,建立了一套能够改善屋盖在强风中受力的开孔方法,并验证了该方法对于调控屋盖所受合力具有显著的效果。