中等应变速率对砂岩破坏形态和力学性质的影响

以砂岩为研究对象,根据砂岩的颗粒分析试验、抗压强度、抗拉强度和强度试验结果,在颗粒流程序下,通过fish语言编程,虚拟实现了砂岩数值试件和单轴压缩试验,设计10-3、5×10-3、10-2、2×10-2、5×10-2、10-1、2×10-1s-1这7个应变率下的单轴压缩试验.分析应变率对砂岩破裂形态、裂纹数量和扩展、应力-应变曲线和能量转换的影响.结果发现:应变率的增加破坏了优势剪切带的发展,使得剪切带等速发展,材料由剪切破坏向锥形破坏发展;材料的力学性能表现出极大的伪增强,应力-应变曲线上扬、斜率提高、峰值提高,峰后曲线震荡剧烈;裂缝数量增多,其中拉裂缝减少,剪切裂缝增多;边界输入能量增加,造成加载过程中材料的摩擦能、动能和应变能单调增大,摩擦能增大说明剪切裂缝增多,动能增大说明破坏剧烈,应变能增大说明更容易产生岩爆现象.     

胶结充填体力学特性的加载速率效应试验

为探究胶结充填体在不同加载速率状态下的力学参数变化规律及其破坏模式,采用数显式压力机分别对2.0、4.0、6.0、8.0 mm/min这4种加载速率下的胶结充填体开展单轴压缩试验.试验结果表明:在2.0~8.0 mm/min加载速率范围内,加载速率对于胶结充填体的抗压强度值和割线模量均具有明显的强化效应,且峰值抗压强度值和割线模量随加载速率增大而增大.峰值抗压强度与加载速率呈多项式函数规律,而割线模量与加载速率则呈指数函数分布规律.且随着加载速率增大,胶结充填体试件破坏形式表现为拉剪混合破坏向单一剪切破坏形式逐渐转化.研究结果揭示了胶结充填体的力学特性加载速率效应,为研究充填体破坏机制提供一定的参考依据.     

应变速率对天津海积软土力学性能的影响

采用WF应力路径三轴仪,对天津滨海海积软土进行了不同围压、不同应变速率的三轴固结不排水剪切试验（CU）,分析了不同应变速率对海积软土试样的应力一应变关系、有效应力及试样破坏形态的影响．结果表明：CU试验应力一应变关系呈硬化特征,剪应力峰值随着应变速率的增大而增大,而孔压变化值则随着应变速率的增大而逐渐减小;不同应变速率的有效应力路径在相同固结压力下基本一致,因而正常固结黏土的有效应力路径具有唯一性;同时,应变速率对总应力强度有所影响,总应力的内摩擦角随着应变速率的增大而增大．     

加载速率对缺口前应力、应变分布的影响

用动态有限元法，计算了一种低合金钢在不同加载速率下四点弯曲缺口试样缺口根部应力、应变和应变率的分布．结果表明：缺口前各点的应变率和试样整体屈服载荷Pgy随加载速率的增加而增加；在相同的P／Pgy下，缺口前各点的正应力随加载速率的增加而增加，而应变基本不变．加载速率对缺口前应力、应变分布的影响是由于其引起了缺口前应变率的变化，从而使材料力学性能发生变化所引起的．     

加载速率效应下深部砂岩的力学特性（英文）

煤矿工作面推进速度对煤体前方支承压力波动频率有显著影响,且与煤岩力学试验中轴向加载速率的变化有一定的相关性。为此,采用2000 k N三轴试验机和PCI-2声发射测试系统,对深部砂岩进行了0.05,0.1,0.15,0.25和0.5 MPa/s五种不同加载速率下的单轴压缩试验,进而研究加载速率对深层砂岩力学特性的影响。结果表明：1)深部砂岩的峰值强度和弹性模量均随加载速率的增大而增大;2)随着加载速率的增大,深部砂岩由塑-弹-塑性体向塑-弹性体转变,破坏模式逐渐由I类型向III类型转变;3)总输入应变能、弹性应变能、耗散应变能均随着加载速率的增大而增大;4)损伤变量随时间的延长呈现出倒“S”型演化特征,且随着加载速率的增大,深部砂岩的损伤程度加剧。上述所得结论可为深部工程围岩稳定性控制提供理论依据。     

应变速率对18Cr-12Mn-0.55N高氮奥氏体不锈钢塑性流变行为的影响

研究了拉伸应变速率对高氮奥氏体不锈钢18Cr-12Mn-0.55N（质量分数/%）室温力学性能和塑性流变行为的影响.结果表明,随应变速率的升高,实验钢的屈服强度R0.2增大,断后延伸率A减小,抗拉强度Rm略有降低,断面收缩率Z变化不大;在各应变速率下,实验钢的塑性流变行为均可用Ludwigson模型进行描述;随应变速率的升高,实验钢的加工硬化能力和发生屈服时第一根位错开动所需的短程作用力降低;增大应变速率促进多系滑移和交滑移,降低瞬变应变,使实验钢的塑性流变行为在更低的应变水平符合Ludwik模型.     

应变速率对低合金高强钢力学性能的影响

针对HC340LA、HC420LA两种低合金高强钢,研究了准静态和高速拉伸时不同应变速率对其拉伸行为的影响。研究发现,低合金高强钢HC340LA在应变速率ε=5 s-1时,延伸率和抗拉强度分别比准静态下的相应数据增加67%和27.9%;而在应变速率ε=200 s-1时,延伸率和抗拉分别比准静态下的相应数据增加16.7%和25%。低合金高强钢HC420LA在应变速率ε=5 s-1时,延伸率和抗拉强度分别比准静态下的相应数据增加38.5%和16%;在应变速率ε=200 s-1时,延伸率和抗拉强度分别比准静态下的相应数据增加6.4%和18.34%。也就是说,与准静态拉伸相比,高速拉伸状态下的两种低合金高强钢材料具有更好的塑性、更高的抗拉强度和较高的屈强比,同时材料的塑性和抗拉强度随着应变速率的增加呈下降趋势,200 s-1以上的应变速率对低合金高强钢材料塑性的提高并没有多大贡献。     

应变速率对AZ31B变形镁合金力学性能的影响

为了研究应变速率对AZ31B变形镁合金力学性能的影响,试验温度为室温、150℃时,对AZ31B变形镁合金进行拉伸试验,并记录抗拉强度和屈服强度,计算延伸率.通过扫描电镜观察拉伸断口形貌,结果表明,随着应变速率的提高,AZ31B变形镁合金的抗拉强度和屈服强度都随之提高,而延伸率却逐渐降低;随着温度的升高,同一应变速率下的抗拉强度和屈服强度降低,而延伸率大幅度升高.通过观察扫描断口形貌发现,合金表现为韧性断裂,且随着应变速率的降低,韧窝逐渐增多.     

应变速率强化与应变强化的过程及其对比分析

本文用密栅云纹实验法显示和观测了具有应变速率强化效应与应变强化效应材料的应变产生、发展及传播过程,并对两种强化效应传播应变的能力进行了分析比较。     

循环冲击荷载下花岗岩力学和能量耗散特性研究

针对隧道或城市地下工程施工过程中重复爆破对围岩稳定性的影响开展研究.在不同轴压等级和冲击荷载作用下,利用带轴压装置的霍普金森压杆装置,对含横向孔洞的花岗岩试件进行单轴循环冲击试验研究,分析了花岗岩试件在动态循环冲击荷载下的力学性质和能量吸收规律特性.通过建立基于在能量耗散的岩石损伤度的判定准则,利用累计比能量来表征岩石...     

Effect of high temperature and high strain rate on the dynamic mechanical properties of Fe-30Mn-3Si-4A1 TWIP steel

The dynamic mechanical properties of Fe-30Mn-3Si-4A1 twinning induced plasticity （TWIP） steel were studied by the split-Hopkinson pressure bar （SHPB） at temperatures of 298-1073 K and strain rates of 700, 2500, and 5000 s-1. The TWIP steel indicates strain rate hardening effect between 700 and 2500 s-1, but it shows strain rate softening effect between 2500 and 5000 s-1. In addition, the strain rate softening effect enhances with an increase in deformation temperature. After deformation, the microstructures were studied by optical microscopy （OM）. It is shown that the deformation bands become more convergence, a part of which become interwoven with an increase in strain rate, and the dynamic recovery and recrystallization are enhanced with an increase in both temperature and strain rate.     

高应变速率下载荷方向对镁合金力学性能的影响

为了研究高应变速率下AZ31B镁合金动态力学行为各向异性,采用分离式霍普金森压杆（SHPB）对沿挤压方向（ED）、法向（ND）及横向（TD）加工的AZ31B镁合金在应变速率为1.058~2.500s-1范围内进行冲击压缩实验,并采用扫描电镜观察压缩断口形貌.结果表明：高应变速率下AZ31B镁合金沿ED方向和ND方向有明显的应变强化现象,而沿TD方向应力对应变速率不敏感;随应变速率的增加,不同载荷方向屈服强度与最大应力值的差值变化程度有所不同,其中沿ND方向差值变化最大,沿TD方向差值变化最小;通过观察扫描断口形貌发现,在高应变速率下AZ31B镁合金在不同载荷方向下的断裂方式均为解理断裂.     

Influence of strain rate on fracture behavior of poly(methyl methacrylate)

The effect of strain rate on fracture behavior of poly(methyl methacrylate) was investigated.The uniaxial tensile rupture tests for the poly(methyl methacrylate) samples were carried out at different strain rates at ambient temperature.It is found that the elastic modulus of the material increases with increasing strain rate,while the elongation is reversal with strain rate.Simultaneously,there exists a critical strain rate within which the stress-strain curves overlap one another,and beyond which the curve...     

Influence of the morphology on mechanical properties of toughened epoxies with CTBN

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＵｎｍｏｄｉｆｉｅｄｅｐｏｘｉｅｓａｒｅｂｒｉｔｔｌｅｐｏｌｙｍｅｒｓｗｉｔｈｐｏｏｒｒｅ ｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｃｒａｃｋｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ .Ａｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｇｅｎｅｒａｔｉｎｇａｐａｒｔｉｃｕ ｌａｔｅ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄｓｅｃｏｎｄｐｈａｓｅ .Ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆａｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｏｆｒｕｂｂｅｒｙｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｓｉｚｅｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅ 0 .1～ 5μ…     

钢筋套筒灌浆对接与搭接接头力学性能对比

为研究套筒灌浆对接和搭接接头力学性能差异,进行了24个对接和12个搭接接头单向拉伸试验,对比研究了接头的破坏形态、承载力、延性、力-位移曲线、套筒应变等.对接接头在加载过程中套筒中部灌浆料出现全截面开裂现象,加载结束发生了灌浆料从套筒中拔出破坏,搭接接头无以上现象.试验结果表明在套筒长度相同时,搭接接头承载力、总伸长率、刚度分别是对接接头的5~7倍、3~5倍、2~3倍,位移延性系数大于对接接头;在锚固长度相同时,搭接接头承载力、位移延性略大于对接接头,两者初始刚度差别不大,而搭接接头中后期刚度高于对接接头.对接接头套筒中部截面纵向受拉,而搭接接头加载前期受拉,后期受压,反映搭接接头对套筒抗拉强度要求较低;对接接头套筒中部截面环向受压,而搭接接头加载前期受压,后期受拉,说明搭接接头套筒中部对灌浆料约束作用大于对接接头.搭接接头力学性能优于对接接头,可运用于预制装配式结构钢筋连接.     

Influence of silicon on the microstructures,mechanical properties and stretch-flangeability of dual phase steels

Uniaxial tension tests and hole-expansion tests were carried out to determine the influence of silicon on the microstructures, mechanical properties, and stretch-flangeability of conventional dual-phase steels. Compared to 0.03wt% silicon, the addition of 1.08wt% silicon induced the formation of finer ferrite grains （6.8μm ） and a higher carbon content of martensite （Cm≈ 0.32wt%）. AS the silicon level increased, the initial strain-hardening rate （n value） and the uniform elongation increased, whereas the yield strength, yield ratio, and stretch-flangeability decreased. The microstructures were observed after hole-expansion tests. The results showed that low carbon content martensite （Cm ≈ 0.19wt%） can easily deform in coordination with ferrite. The relationship between the mechanical properties and stretch-flangeability indicated that the steel with large post-uniform elongation has good stretch-flangeability due to a closer plastic incom- patibility of the ferrite and martensite phases, which can effectively delay the production and decohesion of microvoids.     

冲击压缩荷载下压实粘性土的动态力学性能试验研究

针对压实粘性土体应变率敏感性,利用聚碳酸脂分离式Hopkinson压杆试验装置,对其动态力学性能进行了研究.结果表明:压实粘性土的动态强度、峰值强度增长因子和比能量吸收以及过应力与应变率呈近似指数关系,而动态峰值应变与峰值应变增长因子随应变率的增加而近似线性增加,这些均说明动态峰值强度和峰值应变均体现了显著的应变率相关性.同时进一步分析过应力与应变率(包括准静态)的关系表明:当应变率低于参考应变率时,动态强度受应变率的影响相对较小,而当应变率高于参考应变率时,动态强度受应变率的影响较大.