Co_(40)Fe_(40)B_(20)-SiO_2纳米颗粒膜中强单轴磁各向异性的起源探讨

采用磁控溅射工艺制备Co40Fe40B20-S iO2纳米颗粒膜;研究影响颗粒膜磁各向异性的主要因素;基于实验结果及其分析讨论,提出各向异性耦合模型,解释了CoFe基纳米颗粒膜中强单轴磁各向异性的起源问题,从而为更好地调控纳米颗粒膜的微波电磁性能提供了理论参考。     

混凝土单轴压缩分形损伤演化的CT试验研究

在试验室对混凝土立方体试块进行了单轴压缩试验,完成破坏试验后用断层扫描CT技术研究混凝土立方体试件破坏过程的演化灾变过程,重点利用分形数学理论对混凝土试件的裂缝形成演化过程进行了分析研究,得出了一些有价值的结论。     

单轴压缩条件下砂岩破坏全过程电阻率与声发射响应特征及损伤演化

 为了全面、客观地描述单轴压缩条件下砂岩损伤破坏过程和状态,提出利用电阻率和声发射技术对砂岩岩样单轴压缩全过程进行联合测试的试验方法。针对30个砂岩岩样单轴压缩全过程中的电阻率和声发射响应特征进行试验研究。研究表明,电阻率和声发射的响应信息有很强的规律性和互补性：在压密阶段、弹性变形阶段和塑性变形阶段,电阻率信息对岩样内部裂隙萌生和发展活动的响应更为敏感,而声发射信号较微弱;岩样破裂瞬间,电阻率和声发射都突然升高,二者相比,声发射的同步性更好,敏感程度更高;岩样破坏完成后,电阻率仍有不同程度的变化,最终趋于稳定,而声发射又恢复到较低的水平。同时,推导基于电阻率表征的岩样损伤变量的解析表达,并根据其与声发射表征的损伤变量之间的互补性,定义一综合损伤变量,得到典型岩样的损伤演化方程,提出岩样损伤破坏状态的判别标准和破坏前兆特征。通过理论与实际试验全应力–应变曲线的对比发现,综合损伤变量能够更全面、客观地反映和描述受载岩样的损伤演化过程。     

岩石单轴饱和抗压强度的点荷载试验方法设计与探讨

设计了求岩石单轴饱和抗压强度的两种点荷载试验方法，并通过与室内抗压强度试验成果的对比，分析并总结了上述两种试验方法的优劣，对岩石点荷载试验在实际工作中的推广应用有较大的参考价值。     

土石混合体变形破坏结构效应的CT试验研究

利用计算机X射线断层扫描技术,实时监测单轴加载作用下土石混合体试样内部结构的变化规律,分析土石混合体变形破坏的结构效应。基于 CT 的定位扫描原理,研究试样内部块石的运移规律,并建立内部结构变形与宏观变形的联系。研究结果表明：土石混合体宏观变形破坏主要受控于其内部块石位置的不断调整;等效结构变形量能很好地表征土石混合体的结构性变形。采用阈值分割处理方法分析 CT 图像,获得加载过程中试样的内部剖面图,并对试样变形破坏的结构效应进行分析。结果表明：试样内部损伤和裂纹扩展起始于块石周边应力集中区,沿块石与土的接触面扩展,直至形成贯通破裂面。通过采用 CT 技术对土石混合体变形破坏过程进行分级加载实时扫描的研究,为此类介质边坡工程的监测预警提供理论基础。     

饱水对煤系地层岩石力学性质影响的试验研究

 为研究饱水对煤系地层岩石力学性质的影响,在自然和饱水状态下,利用RMT–150B岩石力学系统对砂岩、砂质泥岩和泥岩进行巴西劈裂、单轴压缩和常规三轴压缩试验。试验结果表明：3种岩石的平均吸水率为0.241%～0.482%,吸水率与时间的关系可以用对数函数进行拟合;饱水后对3种岩石的强度和变形特征均有不同程度的影响,泥岩表现最为明显,其次是砂质泥岩和砂岩,抗拉强度的软化系数为0.40～0.92;单轴抗压强度的软化系数为0.58～0.94,弹性模量的降低系数为0.58～0.95,变形模量的降低系数为0.68～0.94,泊松比的降低系数为1.08～1.11;三轴压缩峰值强度的软化系数K与围压?3大致成正相关,表明饱水状态下试样峰值强度对围压的敏感度大于自然状态下试样峰值强度对围压的敏感度;饱水对3种岩石试样的黏聚力均有不同程度降低,降低幅度为20.6%～67.0%,而摩擦因数大致保持不变,表明黏聚力是一个结构参数,摩擦因数是一个材料参数。     

彭灌杂岩单轴抗压强度和弹性模量的多元线性回归预测模型

完整岩块的单轴抗压强度(UCS)和弹性模量(E)是岩石力学和地质工程中极其重要的指标,高质量的岩芯试件是获取UCS和E值的关键因素,但由于龙门山地区地形复杂及震后交通不便,并不总能从彭灌杂岩体中获取高质量岩芯试件。因此,为了快速获取彭灌杂岩体的UCS和E值,沿岷江和渔子溪采集了53组彭灌杂岩岩块,并于室内作了一系列物理力学测试。以实测UCS和E值为因变量,以岩块的密度、Schmidt回弹硬度及地质强度指数为自变量,建立了彭灌杂岩体UCS和E值的多元线性回归预测模型。经F-检验、t-检验及其回归系数方差膨胀因子(VIF)、Durbin-Watson统计量的计算结果表明,回归模型的自变量选取得当,对因变量UCS和E具有影响,回归模型具有适用性。同时,UCS和E回归模型调整后判定系数R珔2的计算结果表明,所建立的彭灌杂岩体多元线性回归模型具有较高的预测性能,可用于彭灌杂岩体UCS和E的现场快速确定。     

高温后再生砂浆单轴受压应力-应变关系试验研究

为得到高温后再生砂浆单轴受压应力-应变关系,对72个70.7 mm×70.7 mm×216 mm不同再生细骨料取代率的再生砂浆试件进行单轴受压试验,实测了20~800℃温度作用后试件的应力-应变全曲线,分析了再生砂浆的高温性能,以及再生细骨料取代率和经历温度对再生砂浆峰值应力、峰值应变、弹性模量、泊松比、体积应变和单轴受压应力-应变全曲线的影响。结果表明:不同再生细骨料取代率的砂浆试件高温后的表面颜色均经历灰色、浅红、灰白的过程,温度高于400℃以后开始出现裂缝、掉皮、疏松等现象;再生砂浆试件高温后质量损失率高于普通砂浆试件,温度高于400℃以后各类砂浆试件的质量损失率保持稳定;相同温度下,随着再生细骨料取代率的增加,单轴受压应力-应变曲线峰值应力减小,峰值应变增加,弹性模量减小,脆性更加显著;随着温度的升高,峰值应变逐渐增大,而峰值应力、弹性模量与体积应变临界点对应的应力比均持续减小,应力-应变曲线渐趋扁平。通过回归分析,建立了再生砂浆高温后峰值应力、峰值应变、弹性模量与温度的关系计算式,以及单轴受压分段式本构方程。