粉煤灰临界状态力学行为的试验研究

为验证临界状态理论对粉煤灰材料的适用性,基于具有变形数字图像测量系统的GDS三轴试验仪,对干燥粉煤灰试样和饱和粉煤灰试样分别进行常规三轴剪切试验,对比研究了其应力-应变行为的差异,重点研究了饱和粉煤灰材料的临界状态特性,给出了其相应的临界状态方程,并考察了低密度与高密度粉煤灰在变形过程中表面变形场演化的差异。     

高温环境下对接焊缝的力学性能试验研究

焊接接头的力学性能是评定焊接工艺质量的重要指标。针对目前火灾高温环境下船体钢结构焊缝力学性能研究的不足,本文采用Q345B母材和E5015焊材(Q345B-E5015)对接焊缝20℃～800℃下的稳态拉伸试验研究方法,分析了高温下对接焊缝的力学性能。根据试验结果,分析了不同温度影响下试件的破坏模式,并开展了热影响区和焊缝的金相组织观察;根据不同温度下试件的应力-应变关系,分析了焊缝抗拉强度、弹性模量、抗拉极限及延展性等力学性能参数,获得了不同温度下相关参数的折减系数。与相关规范的对比分析表明:现行规范推荐的基于均质金属材料的折减系数对于Q345B-E5015焊缝是不完全适用的,尤其500℃左右及以上温度段,一些规范的取值偏于危险。试验获得的相关参数及其折减系数可用于船体对接焊缝的抗火设计和火灾下结构安全性的评估。     

基于损伤累积理论的多轴疲劳寿命预测方法

为估算工程构件的疲劳寿命,建立一种基于损伤累积理论的多轴疲劳寿命预测方法.利用有限元法和疲劳损伤累积理论对6种损伤参量进行修正,计算得到在单轴、双轴比例、双轴非比例、三轴比例和三轴非比例循环载荷作用下疲劳损伤累积规律,建立一种幂指数形式的损伤演化方程,估算疲劳寿命,并与试验结果进行比较.计算结果表明:单轴疲劳载荷作用时,损伤累积规律是线性的;多轴疲劳载荷作用时,损伤累积规律是非线性的;由这种方法预测的双轴比例、非比例加载的疲劳寿命与试验值吻合得很好.得到一种可解决三轴非比例加载疲劳问题的寿命预测方法,这种方法所需由试验确定的常数少.     

基于响应面方法的轴承多应力加速模型建模与验证技术

针对轴承加速寿命试验中多应力加速模型欠缺、失效规律认识不到位等科学问题,首先,深入分析真空、温度、预紧力、转速、微重力环境下,液体润滑轴承的界面微观失效模式及机理;然后,推导和建立考虑上述多应力综合作用机理的微观接触统一润滑模型,研究给出基于改进牛顿-拉夫逊法的数值解算方法;其次,设计5因素5水平的正交仿真方案,开展真空、温度、预紧力、转速、微重力的失效规律仿真与分析,获得微观接触界面膜厚、压力峰值、摩擦系数、最大下表面应力随应力水平及接触区尺寸变化的失效响应值;最后,建立了基于响应面方法辨识真空、温度、预紧力、转速、微重力水平与失效响应值之间的多应力加速模型,并对其进行试验验证及工程应用,奠定了空间轴承加速寿命试验的模型基础.     

深部土K_0试验方法及对减载力学特性的影响

为获得K0试验方法对土体K0固结-减载(保持轴压恒定卸除围压)变形和强度的影响,采用室内常见两种K0方法研究了深部土固结-减载应力-应变和强度特性,并分析了不同K0试验方法的误差.结果表明:采用不同K0试验方法进行固结的深部土减载路径中均呈现出脆性,但刚性压力室-柔性侧限方法下的脆性特征不明显,此种方法下进行的减载试验将低估深部土抵抗破坏的能力;刚性压力室-伺服控制试样某一高度处侧向变形为零的方法可有效控制试样平均径向变形,优于前者而对深部土更具有适用性.     

对数正态分布下恒定应力加速寿命试验的Bayes方法

恒定应力加速寿命试验是产品寿命试验中一种有效的、经济的试验方法.其理论日趋成熟,并在实践中得到了广泛的应用.本文在产品寿命服从对数正态分布的情况下,讨论了恒定应力加速寿命试验数据的Bayes统计分析方法,并用Gibbs抽样的迭代算法成功地解决了Bayes分析中极为复杂的后验边际分布的计算问题.实例表明这种方法是有效且可行的.