不同拉平均应变对循环非弹性响应的影响

讨论了铝合金Lc4-CS-δ10应变循环比Rε=0.0,0.2,-1.0三种状况下非弹性响应随循环的变化规律。文章还对Ramberg-Osgood循环本构方程中特性参数偶n′和k′及循环弹弹性模量E′的瞬态响应在不同应变循环比Rε下的变化规律进行了探索。研究结果表明：循环应力幅和循环塑性应变幅在不同循环比Rε下的随循环数变化趋势相反，循环硬化指数和强度系数的随循环数变化趋势具有一致性，且变化程度与循环应变比有关，按照Rε=0.2,0,-1.0顺序，其变化程度逐渐减少，循环滞回能随循环数的变化不受循环应变比不同的约束。     

LC9材料疲劳特性的测试及其寿命预测方法探讨

对ＬＣ９－ＣＳ棒材进行轴向应变控制疲劳试验，较全面地测试出材料的应变疲劳特性，包括稳态应力应变曲线，瞬态应力应变曲线，Ｍａｎｓｏｎ－Ｃｏｆｆｉｎ公式描述的εａ－Ｎｆ曲线以及当量应变寿命（εｅｑ－Ｎｆ）曲线。并对上述特性曲线构成的不同寿命预测方法与试验进行了深入比较，结果表明，瞬态应力应变曲线和εｅｑ－Ｎｆ曲线能较好地反映材料的疲劳特性。并能兼顾应变疲劳和应力疲劳分析的需要。     

一种新型的光纤光栅应变传感器解调方法

为判断作用在传感光栅上的轴向应变,提出了一种光纤光栅应变传感解调新方法。该方法基于光纤光栅匹配滤波技术,使解调光栅受压电陶瓷驱动,对传感光栅反射光波进行波长扫描,将应变引起的传感光栅布拉格反射波长的漂移,变为解调光栅透过的负脉冲在时域中的间隔变化。该系统的传感灵敏度实验值89.132×10~(-6)ε/ms与理论值85.470×10~(-6)ε/ms基本吻合。     

纤维风沙土静力特性三轴试验研究

纤维土加筋技术是改善工程性质不良风沙土的一种有效途径,因此,研究纤维风沙土力学性质具有重要的现实意义.对纤维风沙土进行大量的三轴压缩试验,通过分析其应力—应变关系,探讨其归一化特性.结果表明：选取试样剪切破坏时应力、应变作为应力—应变归一化参考点进行归一化,具有很好的归一化特性.应变软化型纤维风沙土的归一化ε0/q0-ε0曲线为抛物线关系,应变硬化型纤维风沙土的归一化ε0/q0-ε0曲线为线性关系,提出归一化剪应力—剪应变关系式.对比结果表明：计算值与试验值拟合较好,说明纤维风沙土归一化剪应力—剪应变关系式是合理的.     

结构裂缝的分布式光纤监测方法及试验研究

结构裂缝监测是评估结构安全性的重要依据之一,分布式光纤裂缝监测技术可有效避免点式检测空间不连续造成的漏检现象,且易于实现自动化监测。该文提出了布里渊光频域分析计（BOTDA）结合斜交光纤组的裂缝监测方法,通过几何分析得到了光纤应变和裂缝宽度及开展方向的理论模型,并采用标定试验建立了由光纤测试应变反算裂缝宽度及开展方向的数值方程。同时开展了光纤裂缝传感器标距和预拉力大小对测量精度影响的试验研究,并标定了300mm标距的光纤裂缝传感器实测应变和裂缝宽度及夹角的定量关系。最后通过裂缝模拟试验对裂缝开展进行了跟踪监测,结果表明斜交光纤组能有效得到光纤与裂缝之间夹角值并实时监测裂缝宽度变化。     

云锡松矿矿岩特性的研究

通过大量试验,我们获得了松树脚矿岩石的强度、静弹性常数、动弹性常数、应力—应变曲线和扩容。所有试验均是通过单轴压缩下完成的。广泛采用了压缩、剪切和抗张试验。试件规格有5×5×5cm,5×5×10cm,Φ5×2.5cm。单轴压缩试验压缩方向平行于长轴。我们发现实际中因荷载形式不同,其岩体破坏优势没有单一的模式在试验中,我们研究了应力—应变曲线。研究岩石力学性质,最为普通的方法是通过对高为宽2倍的柱体进行轴向压缩得到的。大多数岩石应力—应变曲线都接近于线性形式。也就是说,应力—应变曲线满足关系σ=Εε。总应变等于三个轴向应变的总和εl+ε2+ε3。对于线弹性材料具有恒定的杨氏模量和泊松比,在压缩时总应变是直线变化且是正斜率,即由于ε1>|ε2+ε3|,总应变随压力增加而减小。当应力增加至强度的1/3～1/2值时,总应变开始偏离弹性材料的直线段。在临破坏前偏离直线的偏离量非常大,在这个压缩阶段岩石的总应变与线弹性材料的性质完全无关,即随应力增加,岩石体积有增大现象,也就是众所周知的扩容现象。在这种情况下,临破坏前,试件的侧向应变总和一定超过轴向应变值,即|ε2+ε3|>ε1,岩石试件在这种压缩试验下泊松比也不是常数。     

50D钢拉伸试件的若干基本特性及其与断裂参数间的某些关系

本文研究了典型韧性材料50D钢拉伸试件的若干基本特性。发现其失稳应变ε_i与空穴开始沿垂直载荷方向聚合的应变值相对应均约为断裂应变ε_f的90%;缩颈处最小横截面半径与缩颈外形曲率半径之比a/R和真应变ε之间是曲线关系,仅在εσ值中间范围有线性关系;相应的(试件轴线处)应力状态参数σ_m/σ值随ε值增加而增加,这与切口试样的相应关系是不同的。文中给出了σ_m/σ沿缩颈最小横截面径向r之分布及其随ε之增加的变化曲线族。结合所得之材料σ_m/σ-ε_f曲线,说明了为何产生缩颈之拉伸试件通常是其心部纤维首先断裂,即在缩颈心部区域首先形成微裂纹。本文并进而讨论了所得拉伸特性参数与相应材料断裂韧性参数和疲劳裂纹扩展速率的关系以及用材料拉伸特性数据估算J积分与COD间的比例系数问题,分别推荐了适用的公式[文中公式(18)、(24)(29)],并指出参考[24]所给公式(28)是极其可疑的。     

过载后缺口局部应变范围△ε的估算式

研究了经简单拉伸过载后，缺口局部应变范围△ε的估算方法，理论与实验结果分析表明，拉伸过载虽引起缺口局部残余应变（ε’）但随后的局部应变范围△ε与应力比（Ｒ）也无关，仅取决于名义应力范围（△ε）和缺口几何尺寸参数（Ｋσ或Ｋｔ）。此外，本文还讨论了材料的应为硬化特性对△ε的影响。     

修正混合律在双相钢拉伸变形行为研究中的应用

运用修正混合律模型对双相钢应力应变分配及其与拉伸变形行为的关系进行了研究,提供了测定随应变变化的应力应变分配系数ｑ的方法。研究表明,利用ｑ值,修正混合律可以很好地描述双相钢拉伸变形行为。随应变的增加,ｑ值变小,应力比σｍ／σｆ增加,应变比εｆ／εｍ减小;两相的变形状态对双相钢的变形行为有重要影响;铁素体迅速应变硬化和铁素体到马氏体的载荷传递使双相钢具有较高的初始应变硬化速率和较高的强度。     

块体非晶合金的剪切带演变与结构研究

研究单轴准静态压缩时Zr基块体非晶合金的剪切带特征,结合热膨胀测试研究剪切引起的非晶合金结构变化.结果表明,初始剪切带彼此独立(εp2%),形核和初始扩展方向具有随机性,然后分叉(εp2%)和相互交割(εp≥6.49%),次生剪切带逐渐与受力方向成45°,剪切带的次生和扩展受切应力影响较大;变形初期(εp3%),剪切变形伴随新生自由体积,对应的驰豫过剩自由体积增多,过冷液相区最大黏度增大;塑性应变进一步增大,剪切带相互交割,对应的驰豫过剩自由体积和黏度急剧减少.     

长周期光纤光栅应变特性的理论与实验研究

对长周期光纤光栅传输谱谐振波长的应变特性用耦合模理论进行研究,推导出谐振波长应变灵敏度的解析表达式。详细分析了影响谐振波长应变灵敏度的各种因素,并进行数值模拟,结果表明,可以通过选择具有合适纤芯与包层弹光系数匹配的特种光纤,从而制作出谐振波长对应变敏感或者不敏感的长周期光纤光栅。用高频CO2激光脉冲(20 kHz)结合三束对称写入技术在普通通信单模光纤中制作出长周期光纤光栅,并进行应变特性测试,测试结果表明,谐振波长和峰值损耗均具有线性响应的应变特性,灵敏度分别约为-0.66 nm/mε和0.69 dB/mε。基于传输谱线性响应的应变特性,长周期光纤光栅可用来制作光纤光栅应变传感器,由于峰值损耗对温度不敏感,因此在高温应变传感领域能发挥重要的应用价值。     

原状、扰动非饱和黄土应力—应变—强度特性研究

利用我校岩土室25g.t 离心机模拟黄土高路堤的原型特性,试验后从离心模型试验箱内取出高路堤中非饱和黄土原状土,又取与离心模型试验中相同的土料,作成干密度相近的扰动非饱和黄土试样。通过三轴剪切试验表明:二者应力～应变曲线都为应变软化型.在小应变(ε<3%)时,曲线有反弯段。达到峰值时对应的应变ε_1原状土大于扰动土.原状非饱和黄土的强度包线宜分段表示。所得结果与现场取原状样情形相符,对工程实际有重要指导意义.     

建筑钢结构熔透对接焊缝瑕疵对焊缝剪切和拉剪强度影响的研究

应用测试原位焊缝剪切和拉剪强度的实验装置,研究建筑钢结构熔透对接焊缝瑕疵特征值(ε)对焊缝剪切强度(τ)和拉剪强度(R)的影响.研究受剪力作用的焊缝发现:焊缝存在瑕疵,其剪切强度低于母材的剪切强度.当焊接瑕疵位于焊缝核心区域(c类)时,对承受拉剪复合力的焊缝研究表明:ε小于0.150,随ε增加,焊缝拉剪强度几乎不变;ε在0.150~0.201间,ε增加,焊缝拉剪强度降低幅值较大;ε在0.201~0.453间,ε增加,焊缝拉剪强度降低幅值较小.当焊接瑕疵位于距焊缝受力方向较远的接近表面区域(r类)时,对承受拉剪复合力的焊缝研究表明:ε不大于0.005时,ε增加,焊缝拉剪强度降低幅值较小;ε大于0.005,ε增加,焊缝拉剪强度下降幅值巨大.H型对接构件受力形变研究发现:对接焊缝存在的瑕疵,不影响焊缝拉剪设计强度时,焊缝拉剪破坏,构件挠度大于设计允许值.     

关于壳体有限变形的准确应变张量表达式的一点注记

陈至达先生用其创立的S－R理论,建立了壳体有限变形、有限转动的准确几何方程,而以前常用的经典应变张量的近似表达式均为陈先生准确方程的近似,但在推导准确应变张量表达式的过程中出现些许错误,以致推得的方程中ε1^1和ε2^2的表达式有误。本文修正了这些错误并给出ε1^1和ε2^2的正确表达式。     

估算低温下金属材料应变疲劳寿命和疲劳极限的新方法

本文建立了估算低温下金属材料应变疲劳寿命的新方法,并首次提出了金属疲劳极限的热激活模型。该模型可定量地解释温度和频率对疲劳极限的影响。研究结果表明,提出的应变疲劳公式可很好地拟合低温下金属材料应变疲劳寿命的实验结果;疲劳极限可表示成非热激活分量σ_(ai)(ε_(apc))和热激活分量σ_a~*(T,ε_p)之和;σ_(ai)(ε_(apc))是与温度和频率(或应变速率)无关的材料常数;σ_a~*(T,ε_p)与流变应力的热激活分量近似相等。最后用文献中的实验数据对本文提出的低温下就应变疲劳寿命和疲劳极限的估算方法进行了验证。     

颗粒增强复合材料的动态压缩力学性能研究

首先采用Instron2300材料试验机和Hopk inson压杆冲击试验测试了10%(vo l)S iC/A l陶瓷颗粒增强金属基复合材料在不同应变率范围的应力应变曲线.结果表明,该复合材料存在明显的应变率强化效应,随应变率的增加,其流动应力也迅速增加.在不相同的应变率下,随应变的增加,复合材料的流动应力与准静态流动应力的比值趋于一常数,表明复合材料在不同的应变率下具有相同的应变硬化规律.最后用R am berg-O sgood材料模型结合应变率强化模型拟合了复合材料的动态应力应变曲线,得到了与实验结果相吻合的结果.     

静态电阻与光纤应变测试技术在岩土地质力学模型试验中的应用

结合沪蓉西八字岭分岔式隧道三维地质力学模型试验,将静态电阻应变技术和光纤应变测试技术应用于地质力学模型试验中,并通过应变测试得到洞室周围关键点主应力的大小和方向.同时将试验测试结果与数值模拟结果进行对比分析,取得了较好的一致性.试验结果证明,只有将电阻应变片测试技术和光纤应变测试技术有机结合,才能得到较好的试验数据.     

AISI1215钢动态再结晶临界应力应变的确定方法

基于热模拟压缩实验,研究AISI1215钢动态力学行为,选取700℃,0.1 s-1和750℃,0.1 s-12种形变条件下的实验应力应变数据曲线作为研究对象。采用3种方法,即差分实验应力应变曲线法,Jonas三次多项式拟合法,Cingara-Mc Queen方程拟合本构模型法,获得硬化速率与应力曲线(θ~σ),进一步得到动态再结晶临界应变(分别用εc1,εc2,εc3表示),分析采用这3种算法计算得到的动态再结晶临界应变差异。结果表明εc1≈εc3εc2,εc1敏感于原始实验数据,εc2受参数影响大,εc3算法稳定。金相检测结果显示,实际动态再结晶临界应变值与εc1和εc3接近,表明第一种和第三种方法计算所得的再结晶临界条件更为准确。     

一种改进的当量应变能密度方法

讨论了循环加载下材料的塑性应变能、储能和热能耗散,发现当量应变能密度(equivalent strain energy density,ESED)准则相比Neuber准则多考虑了塑性应变能密度,因此当量应变能密度准则局部应变场估计值会远低于Neuber准则的估计值. 提出改进的当量应变能密度方法,改进方法的估算值比Neuber准则更接近试验值,且寿命估计结果在工程上应用安全. 改进的当量应变能密度准则的估计结果与疲劳失效试验结果符合较好.     

预变形量和热与应变循环对CuZnAl合金形状记忆性能的影响

为了提高CuZnAl合金应用过程中的稳定性和使用寿命，研究Cu-26．87％(wt)Zn-3．85％(wt)Al合金在模拟使用条件下，预变形量和反复的变形←→加热过程(热与应变循环)对其形状记忆性能的影响。实验结果表明，合金的形状回复率η随着预变形量ε的增加几乎线性下降，ε高达17．7％时，η仅为35％。因此实际应用时，应尽量降低预变形量ε，以便获得较好的形状回复。热与应变循环过程中，刚开始合金的形状回复率刁下降较快，随后逐渐趋于稳定，因此将合金预先进行热与应变循环10次左右，可提高其实际应用时的稳定性。