单轴介质半空间电偶极源反射场的解析式

推导出单轴各向异性介质半空间上方垂直电偶极源电磁场的精确解析表达式.将场分量中的两类Somm erfeld型积分表达成绝对、快速收敛球面驻波函数级数展开式.应用超几何函数理论,将展开式中的展开系数表达成以物性参数为复宗量的勒让德多项式.该展开式易于电磁场的分析和计算,是此类Somm erfeld半空间问题的精确、有效的解析解答.     

再生混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验

完成了不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的单轴受压应力-应变全曲线试验,分析了再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力-应变全曲线形状、弹性模量、峰值及极限应变的影响.研究表明：再生混凝土的应力-应变全曲线的总体形状与普通混凝土的相似,但曲线上各特征点对应的应力和应变值不同;再生混凝土的弹性模量明显低于普通混凝土的;再生混凝土的峰值应变与峰值应力大于普通混凝土的.     

硅粉高强混凝土单轴抗压强度的试验研究

混凝土是一种存在初始损伤的工程材料,其破坏过程是在外载荷作用下微细观尺度的损伤萌生、扩展、贯通,直到最后宏观裂纹产生导致混凝土失稳破裂的过程.通过对硅粉混凝土进行单轴压缩试验,分析了不同水灰比和28 d碳化龄期混凝土在单轴压缩条件下的破坏形态.     

考虑温度效应的冻结黏土内变量蠕变模型分析

在冻结法施工中掌握冻土的蠕变特性对工程的安全评价至关重要。采用山西某矿井深部黏土,在负温条件下进行原状土单轴压缩试验与分级加载蠕变试验,研究冻结黏土破坏时的形态、一系列温度下的单轴抗压强度与蠕变曲线的形式。试验得出单轴抗压强度随温度降低呈线性变化,同一加载应力下的蠕变值随着温度的降低而减小。引入内变量理论并将应变作为内变量来描述冻土的蠕变特性,分析蠕变与蠕变率取对数的拟合曲线发现两者具有线性关系,进而建立只与温度和加载系数有关的内变量蠕变模型,模型参数可通过拟合曲线确定。将蠕变的计算值与试验结果对比,发现该模型可以较好地反映冻结黏土的蠕变,且模型参数少,便于工程应用。     

高温后碳纤维布约束混凝土轴压力学性能试验

通过对20个经历四种不同高温后的素混凝土和无机胶粘贴碳纤维布加固混凝土圆柱体的轴压力学性能试验,研究了无机胶粘贴碳纤维布约束混凝土在经历不同高温后抗压强度、极限压应变和应力-应变关系的变化,得出所经历高温过程对其轴压力学性能的影响。结果表明：无机胶粘贴碳纤维布约束混凝土经历高温后的破坏形态与常温下基本相似;其抗压强度在经历100℃高温后,下降仅5%左右,在经历200℃、300℃和400℃高温后,约为常温试件的85%~90%;无机胶粘贴碳纤维布约束混凝土的极限压应变在100℃高温后略有减小,在200℃~400℃高温后则比常温下增大20%左右;碳纤维约束对核心混凝土抗压强度的提高作用,会随试件所经历温度的升高而逐渐增大;无机胶粘贴碳纤维布约束混凝土的应力-应变曲线在经历高温后会明显趋于扁平,并且多了一个呈上凹状的压密阶段。     

中碳贝氏体钢的室温单轴循环变形行为研究

为了了解中碳贝氏体钢支承辊的接触疲劳失效机制,对中碳贝氏体钢材料在室温单轴循环加载下的应变循环特性和棘轮行为进行了实验研究。讨论了材料的循环软/硬化特性及其对单轴棘轮行为的影响,同时揭示了该材料棘轮行为的平均应力、应力幅值及其加载历史的依赖性。实验研究表明:材料的循环软/硬化特性具有明显的应变幅值依赖性,进而导致材料在不同的应力水平下出现不同的棘轮行为。研究得到了一些有助于该类材料循环变形行为本构描述的结论。     

基于近场动力学方法的多孔材料单轴拉伸断裂韧性研究

基于近场动力学方法模拟了单刃缺口多孔材料的单轴拉伸试验,通过与文献数据对比验证了数值模拟方法的有效性,对孔隙率为3%～15%的多孔材料进行模拟,得到了其断裂韧性的变化规律,并分析了其增韧机理.结果表明：在单轴拉伸作用下,多孔材料的断裂韧性随着孔隙率的增加先增大后减小,在孔隙率为12%时达到峰值;在单轴拉伸过程中,局部孔隙吸引导致的主裂纹偏转和次裂纹萌生是多孔材料断裂韧性提升的主要原因.     

含冰软弱面的冻结裂隙红砂岩的强度试验

为了研究冻结条件下西部地区裂隙岩体的力学性质,以西部中生代地层典型的红砂岩为试验对象,通过数码显微镜观察分析了红砂岩的颗粒、孔洞分布特征,并在-5~-15 ℃条件下,对无裂隙冻结红砂岩和裂隙倾角β为0°,15°,30°和45°的冻结裂隙红砂岩进行了单轴和三轴压缩试验。试验结果表明：冻结红砂岩和冻结裂隙红砂岩的强度都随围压的增加而线性增加。冻结裂隙红砂岩强度随着裂隙倾角的增加而非线性递减,在裂隙倾角大于30°后,强度降低的幅度不大。含冰软弱面的冻结裂隙红砂岩的强度和侧向变形主要受裂隙冰控制,因此工程中需要了解裂隙的角度分布特征。     

基于HHT的粉砂岩破裂声发射信号频率特性研究

通过对粉砂岩进行单轴加载声发射实验,基于HHT分析方法,研究岩石破裂过程的声发射信号频率特性。研究结果表明:HHT是一种基于主成分分析的信号时频分析方法,可以确定信号的主次成分,用瞬时频率来精确描述信号的时频特性;粉砂岩破裂过程中声发射信号的时频分布有3个阶段,即初始区、波动区、沉寂区;粉砂岩破裂过程中声发射信号的主频与所处的应力水平有关,在岩石破裂前,随着应力水平的提高,主频逐渐降低;粉砂岩破裂过程中,从裂纹稳定扩展到不稳定扩展,直到岩石破裂,高能量声发射信号由高频率向低频率转移,且持续的时间增加;粉砂岩破裂过程中声发射信号适宜监测频段为20~120 k Hz。     

单轴压缩下含孔洞混合片麻岩破裂试验研究

针对地下隧道坚硬围岩破裂机制的复杂性,对含孔洞混合片麻岩进行单轴压缩试验,并实时观测含孔洞混合片麻岩加载过程中的破裂特征,获得了不同轴向应力下混合片麻岩孔洞周围初始裂纹、板裂裂纹和远场裂纹起裂和扩展过程。并根据混合片麻岩基本力学特性,采用应力平均化方法进行单轴压缩下含孔洞混合片麻岩初始裂纹和板裂裂纹的起裂分析,得到的应力平均解与试验结果基本符合,同时指出理论分析的不足之处,最后对孔洞大小的尺寸效应问题进行分析。