混凝土泵S管小轴在换向过程中的力学仿真分析

针对混凝土泵S管小轴的断裂故障,从最恶劣的工况出发,分析了S管及小轴在换向过程中的力学模型。以该力学模型为基础,通过数值模拟的方法,采用ANSYS Workbench软件计算出S管的应力分布,并通过试验验证,证明力学模型与仿真结果的可靠,为利用静力学原理解决冲击性动力学问题提供了一种思路。     

螺旋桨自重及偏心对艉轴影响的分析

通过建立力学模型 ,对螺旋桨自重及偏心给艉轴产生的各种影响 ,从强度、刚度和稳定性方面进行了全面的分析 ,提出了引起艉轴破坏的主要因素及防范措施 .     

黏塑流变本构模型力学参数辨识研究

伴随着各种复杂地质条件,大型地下洞室围岩流变特性与其长期稳定性密切相关,流变本构模型是认识围岩流变力学特性非常重要的一个方面。流变本构模型力学参数是流变本构模型准确应用的一个首要条件。本文主要开展了三个方面的工作:(1)研究推导了岩体黏塑流变本构模型,对其力学参数进行了理论分析;(2)对砂岩进行了不同围压下瞬时三轴压缩试验和三轴流变压缩试验,得到了砂岩相关试验数据,其可以较好的反映砂岩的瞬时力学特性和流变力学特性;(3)基于不同围压下瞬时三轴压缩试验和三轴流变压缩试验,结合改进粒子群优化算法,对流变本构模型的力学参数进行了拟合优化,得到了不同围压下整体流变力学参数。与试验数据对比发现,拟合得到的流变模型力学参数可以较好的反映岩体的流变力学特性,可以为流变本构模型实际应用提供参考。     

三峡花岗岩与温度及时间相关的力学性质试验研揪

通过高温下的单轴和三轴抗压蠕变试验,研究了三峡花岗岩单轴应变和粘聚力随温度和时间的变化响应,反映了温度和时间对三峡花岗岩变形特性和强度特性的影响规律;提出了拟合三峡花岗岩单轴应力-应变关系和变形特性的力学模型及其粘聚力随温度和时间变化的经验公式.     

基于Weibull强度理论的混凝土冻融损伤本构模型研究

将统计学方法与细观力学方法结合,采用平行杆模型模拟混凝土等脆性材料单轴受压的损伤演化规律。研究了基于Weibull强度理论的混凝土细观统计损伤本构模型,并通过冻融后的混凝土单轴受压本构试验,拟合出模型相关参数m和ε0,提出了基于细观统计损伤力学的混凝土冻融损伤本构方程。最后通过非线性有限元分析软件ABAQUS对提出的模型进行数值模拟,并与试验结果对比分析,验证了所提出模型的合理性。     

页岩蠕变特性及模型研究

通过对页岩单轴蠕变试验结果的分析,研究应力状态对页岩强度及其时间相关性特征的影响,分析结果表明:页岩是一种软弱岩石,轴压对页岩的力学性质影响较大,通过试验获得的蠕变曲线和岩石参数,结合广义开尔文模型回归得出的页岩的蠕变本构方程,能较好地模拟试验结果.     

循环荷载下非饱和结构性黄土的损伤模型

在边界面弹塑性模型基础上,借助胶结体损伤理论与非饱和土力学,提出一个可以描述循环荷载作用下非饱和黄土力学特性的弹塑性本构模型.在损伤模型中,定义胶结体弹性衰减规律,将结构损伤与应变增量的绝对累计值联系起来;并利用土的持水曲线建立常含水量下吸力与土体应力之间的耦合作用关系.通过与循环三轴试验结果的比较,表明该模型能够较好地模拟非饱和黄土在循环荷载作用下的力学特性.     

黏土热–力学特性对能量桩力学特性的影响

能量桩运行会导致土体温度场的改变,从而影响桩周土的热–力学特性,进而影响能量桩的变形、桩–土界面应力及承载性能。将ACMEG-T土体热本构模型在ABAQUS软件中进行二次开发,通过编写UMAT子程序对能够反映黏土热–力耦合特性的三轴试验结果进行模拟与分析,验证了模型的可靠性。建立数值模型,研究了土体热–力学特性对能量桩位移、桩–土界面应力及桩身轴力的影响规律。研究结果表明,温度变化会导致土体产生累计沉降,并进一步导致桩侧产生负摩阻力;在负摩阻力的影响下,能量桩会产生额外的沉降以及不可恢复的轴力;土体热–力学特性对能量桩力学特性的影响效应随着土体超固结比的增加逐渐减弱。     

基于微观破损规律的结构性土本构模型

在岩土破损力学理论的基础上,通过考虑土体结构性破损的微观机理,建立了结构性土的本构模型。通过定义与重塑土屈服面几何相似的结构性屈服面,模型可以反映结构性对土体力学特性的影响;通过引入表征结构性损伤的破损参数,确定了结构性土加载过程中的硬化规律。该破损参数基于岩土破损力学中应力应变分担的概念而提出,具有明确的力学意义;模型的硬化规律同时考虑了塑性体应变及塑性主应变的影响,可以更好地反映土体结构性损伤过程。将该本构模型用于结构性土室内固结试验及三轴压缩试验结果的模拟,初步验证了该模型的合理性。     

基于工程体与地质体相互作用的两体力学模型初探

针对大坝和坝基、坝肩和库岸相互作用传统的一体两介质模型,提出了两体力学模型的基本概念、研究思路以及应用范围;阐述了一体两介质力学模型与两体力学模型之间的差异,并用单轴压缩实验进行了验证;建立了重力坝和坝基相互作用的两体力学模型,为大坝与坝基的整体稳定性研究与评判提供了一条新的途径。     

超深层砂岩储层岩石力学特性实验研究

为研究超深层砂岩储层岩石力学特性及其与浅层砂岩的重要区别,通过开展砂岩在超深环境下的形变破坏实验,得到埋藏深度对其力学参数的影响规律.采用室内岩石力学实验方法,获取超深层砂岩单轴压缩、三轴压缩、巴西实验、抗剪实验、脆性指数等岩石力学参数,系统研究砂岩单轴抗压强度、三轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、内摩擦角、黏聚力、弹性...     

轮胎式起重机箱形臂架局部稳定性的再探讨

本文把起重机箱形臂架的整个截面作为整体考虑,建立了复杂应力(轴力、双向弯矩、剪力)作用下的力学模型;推导了适合于该力学模型的有限条法刚度矩阵;进行了箱形臂架局部稳定性的有限元分析。通过程序计算,可以得到复杂应力作用下的任意截面形状的局部稳定性临界曲线。     

润扬长江大桥北锚碇土体流变特性的试验研究

为了解润扬长江大桥北锚碇基础土体的流变力学特性 ,针对北锚区域的土体 ,通过模拟土体实际受力情况 ,进行了三轴剪切蠕变试验研究 ,并分别选用B -K|V -H模型及广义Kelvin模型进行了拟合分析 ,获得了土体的相关流变力学参数 ,为后期的综合计算分析提供了有价值的数据及资料     

根系形态和层次结构对根土复合体力学特性影响研究

植物根系的结构特征包括形态和层次结构,对根土复合体力学特性影响显著.通过开展黑麦草生长参数测试及直剪试验,获得了不同时期根土复合体的力学特征;采用自主研发的MechRoot程序建立了符合黑麦草根系结构特征的根土复合体模型,研究黑麦草不同形态和层次结构根系在直剪过程中的轴力水平以及占比情况,阐明了根系形态与层次结构对根土...     

密肋复合墙体轴压作用下受力及影响因素研究

以弹性地基梁理论为基础,提出密肋复合墙体在轴压作用下的简化力学模型,总结出求解此力学模型的计算方法,分析影响该复合墙体组件(外框柱、内肋柱和填充砌块)力分配关系的因素,并与试验结果进行对比。理论分析与试验结果表明:该力学模型的计算结果具有一定的精确度,适合作为密肋复合墙体在轴压作用下的计算模型,为密肋复合墙体结构在轴压及抗剪作用下力学分析的进一步完善提供了理论基础;各组件分配竖向荷载比例与多种因素有关,其中边框梁抗弯刚度和肋柱间距的影响最大,边框柱刚度变化的影响最小。     

钢筋混凝土墙板非线性分析

本文建立了钢筋混凝土墙板构件平面应力问题的材料模型。在计入钢筋与混凝土间滑移影响的前提下,文中根据混凝土的双轴应力试验曲线和钢筋单轴拉伸试验曲线,分别建立了二维的混凝土力学模型和理想为等效钢板的分布钢筋力学模型。在此基础上提出了钢筋混凝土非线性分析的离散化积分点法,并通过试验验证计算模型的可靠性与精度。     

岩石单轴抗压强度与破裂特征的化学腐蚀效应

通过对几种岩性岩石在化学腐蚀下单轴压缩破裂过程的细观力学试验，探讨了不同化学溶液对几种岩性岩石单轴抗压强度的腐蚀效应，获得了裂纹扩展过程的显微与全场图像，分析了在化学腐蚀下岩石的细观破裂特征和腐蚀机理，从而为岩石化学损伤力学模型的建立和岩体工程的长期稳定性评价提供了科学依据。     

基于界面力学的跨座式PC梁铸钢支座接触分析

跨座式PC梁铸钢支座作为城市轨道交通的主要传力构件,承受着轻轨车高速运行产生的纵横向荷载、扭转荷载及冲击荷载等多种荷载作用,其受力状态对轨道安全运营极为重要。为了研究支座销轴和摆孔的接触应力,文章通过大量圆柱滚子轴承接触的研究,比较分析了现有轮轨接触模型及其计算方法。从界面力学的角度研究销轴与摆孔之间的接触,在滚动接触摩擦的基础上,考虑销轴的滚滑运动状态,建立支座的接触力学模型,研究跨座式PC梁铸钢支座在荷载作用下的力学效应。结果表明,支座应力主要集中在销轴和摆孔的接触面上;活动支座因为滚滑作用,承压板和锟轴应力明显较固定支座高;支座设计单位在各部件材料强度选取上是符合实际接触应力规律的。     

基于微观力学分析的散粒体静力液化本构模型

针对散粒体的静力液化特性,在散粒体颗粒运动微观力学分析的基础上,在临界状态土力学框架内建立了一个简单的静力液化弹塑性本构模型。模型屈服函数和和硬化规律根据Chang提出的砂土微观力学模型,通过积分粒间接触力为宏观的应力不变量而建立,考虑了与材料状态相关的剪胀性和初始密度对散粒体应力应变关系的影响,并采用非相关联的流动法则。模型参数简单且有较明确物理意义,可以通过室内三轴试验确定。模型的数值结果与Toyoura砂以及砂粉混合土的三轴不排水剪切试验的应力应变曲线和应力路径吻合较好。     

聚氯乙烯膜材各向异性超弹性本构模型

为反映聚氯乙烯（PVC）膜材在拉剪耦合应力作用下呈现的大变形、非线性和各向异性等力学特性,基于纤维增强复合材料连续介质力学理论,将应变能解耦为经、纬向纤维束的拉伸变形能和两向纤维束间角度变化产生的剪切变形能,建立了各向异性超弹性本构模型。推导了适用于PVC膜材偏轴拉伸的本构模型表达式,给出了获取模型参数的具体方法,并通过堆载试验进行了验证分析。结果表明：该模型能够很好地预测PVC膜材偏轴拉伸应力-应变曲线,且较CECS 158:2015中建议模型的计算精度更高。