饱和土中爆炸应力波传播特性研究

在饱和土地层中建设了大量的工程项目,由于安全和防卫的需要,这些重要的工程必须考虑爆炸应力波荷载的作用,研究饱和土中爆炸应力波传播特性有着重要的意义.基于应力波传播理论,初步分析了爆炸荷载作用下饱和土介质的变形特性、压缩特性和强度特性;采用有效应力动力分析方法,推导了爆炸应力波在饱和土介质中传播的有效应力运动方程.研究结果可以为饱和土介质中建筑设施的抗爆安全评估提供理论依据.     

不同应力路径下堆石料的动力变形特性试验研究

采用大型多功能静动三轴试验机,对堆石料分别进行了常规三轴循环加载、等p循环加载和等q循环加载三种不同应力路径下的动力变形试验研究,探讨了不同应力路径下围压﹑固结应力比及动应力比等因素对体应变和偏应变的影响规律及其变形机制。试验结果表明：在循环荷载作用下,不同应力路径对堆石料体应变和偏应变的发展规律影响较大;在等p循环加载作用下引起的往返体应变为负值,即发生剪胀现象,且在轴向剪切时达到最大剪胀值,反向剪切时基本不发生剪胀;在等q循环加载作用下产生较大的残余体应变和残余偏应变,两者均不可忽略不计,主要与堆石料的各向异性和颗粒破碎有关。     

气泡在剪切作用下的运动特性研究

采用基于自由能模型的格子Boltzmann方法,考虑到毛细管数和气液黏性比的影响,模拟了气泡在剪切作用下的动力特性.结果表明,无论气泡半径大小,总是其长轴被拉伸,中轴和短轴被压缩,且中轴的长度总大于短轴的长度.随着毛细管数的增加或气液黏性比的增大,气泡变形和偏转程度越剧烈.     

基于微观机制的复杂应力状态下钢材韧性断裂行为研究

韧性断裂是钢材最常见的破坏形式,研究钢材韧性断裂机理并准确预测钢材韧性断裂行为具有重要的理论意义和工程实用价值.基于微观机制的断裂预测方法对研究钢材韧性断裂行为有较好的适用性.该文基于体胞模型空穴演化机理改进了现有的韧性断裂模型,校核了Q345钢材断裂模型参数.此外,在韧性断裂模型中引入损伤因子,以考虑应力状态在加载过...     

弯管壁厚减薄与材料特性关系的试验研究

在管材弯曲变形的系列研究中,为了分析导致弯管外侧壁厚减薄的各种影响因素,及材料机械性能对管材弯曲成形性及其各种成形缺陷产生的影响,进行了管材状态下的材料拉伸实验,其结果与同种材料的标准拉伸实验得到的性能参数相比,有一定差异.针对1C18Ni9Ti管材性能参数与部分弯曲实验结果进行的比较和定性分析表明,无论弯管外侧材料处于单向或双向不等拉伸状态,管壁厚减薄量都随材料的硬化指数和延伸率增大而增加,且随材料的屈强比增大而减小.     

基于岩性与应力的岩爆条件试验研究

在分析岩爆条件与影响因素的基础上,介绍了基于岩性与应力的岩爆条件研究的弹性能量指数试验、单轴拉压强度试验和三轴加压卸压试验的方法与结果,说明了岩爆发生的过程和机理.研究表明:弹性能量指标、强度指标和脆性指标可以通过试验测定,均可用来较好地评价或描述岩爆产生的岩性与应力条件.     

不同应力路径下石灰岩碎石力学特性的大型三轴试验研究

为了解不同应力路径下,昆明新机场石灰岩碎石填料的力学特性及该填料力学特性受水影响的程度,采用大型三轴试验机,对该填料进行不同应力路径下的三轴试验及等σ′₃压缩应力路径下的干湿对比试验。结果表明:Δσ′₁≥0 时,围压和应力比k (即小主应力增量与大主应力增量的比值)增大,试件峰值应力及初始模量亦增大,但剪胀逐渐受到抑制;石灰岩碎石的剪胀及剪缩特性与应力路径有很强的相关性;石灰岩碎石的强度非线性特征显著,围压减小的应力路径下,试件剪切强度比等σ′₃应力路径下略低;水对石灰岩碎石的剪切强度、初始模量及剪胀性有较大影响。该文的试验成果可为构建考虑应力路径影响的高填方粗颗粒填料本构模型提供试验基础。     

外加应力条件下混凝土中钢筋的腐蚀行为研究

研究了不同外加应力条件下混凝土环境中40Si_2Mn中碳钢的腐蚀行为,并分析了钢筋腐蚀断裂的影响因素及其作用机理。结果表明,钢筋-混凝土试样在3.5%NaCl溶液中浸泡250 d后,在外加应力为0%、20%和40%时,试样未断裂且表面裂纹数量明显少于相同外加应力的未埋入钢筋的混凝土试样,外加应力为60%和80%时试样表面可见明显的裂纹存在且裂纹较宽;相同腐蚀时间下,试样的阻抗值随外应力的增加逐渐降低,随着外加应力的增加,试样的腐蚀电流密度有所增大,钢筋表面的腐蚀区域逐渐扩大,且在外加应力为80%时,钢筋表面出现了明显的尺寸较大的显微裂纹,此时钢筋已经受到严重腐蚀,承载能力下降。     

初应力对压电薄膜体声波谐振器厚度拉伸模态谐振特性的影响

本文研究了初应力对压电薄膜体声波谐振器（FBAR）厚度拉伸模态谐振特性的影响。利用含初应力压电材料的压电弹性基本方程,推导出理想FBAR在正弦激励电压作用下的振动方程。然后根据边界条件,求出问题的解。得到了串联和并联谐振频率,并给出了具体的数值算例,讨论了初应力对谐振频率、带宽和有效机电耦合系数的影响。所得结果对于提高和改善FBAR的性能有参考意义。     

不同应变条件下橡胶颗粒⁃砂混合土动模量和阻尼比的联合试验研究

针对共振柱和动三轴两种不同仪器设备的试验性能和已有相关研究存在的问题,采用共振柱和循环三轴联合试验,研究了废弃轮胎粉碎橡胶颗粒-砂混合土在宽剪应变范围内动模量和阻尼比的动力学特性。结果表明:共振柱试验得到的初始动模量明显比动三轴试验结果要大,动三轴试验得到的初始动剪切模量对应的应变幅值较大引起测得的初始剪切模量偏小。采用共振柱获得的初始剪切模量来计算联合试验测得的宽应变范围内动模量比和阻尼比较为合理。同时发现,当剪应变幅值较小时,橡胶颗粒含量越高,混合土的阻尼比越大,主要由橡胶颗粒初始材料阻尼较大引起;当剪应变幅值较大且超过某临界值后,橡胶颗粒材料阻尼比随橡胶含量增加而减小,主要由混合料的应力-应变关系曲线对应的滞回阻尼越小引起。     

土中爆炸地冲击作用下埋地管线动应力的数值模拟

对于土中爆炸地冲击作用下埋地管线动应力如何计算及其是否安全,是一个值得研究的问题.利用LS-DYNA3D有限元程序,运用非线性动力学基本理论和算法,适当选取材料的本构关系,对半无限土介质中集团药包爆炸地冲击作用下埋地管线的动力响应问题,进行了数值模拟研究,得出了埋地管道的迎爆面上受到很大的轴向拉应力作用,且其为瞬态受力过程的结论.模拟计算结果与实验结果较为吻合,表明采用数值模拟方法研究土中爆炸地冲击对埋地管线的作用是可行的.