准脆性材料单轴拉伸破坏全过程物理模型研究

试图建立由细观物理元件系统组成的物理模型,根据该模型的运动状态模拟准脆性材料的单轴受拉损伤破坏全过程。修正平行杆模型是基于准脆性材料单轴受拉破坏的宏观表现,考虑损伤材料名义应力和有效应力之间的等价关系,建立的考虑均匀损伤的物理模型。在此基础上,考虑破坏过程中局部软化阶段的尺寸效应,假设拉伸破坏过程发生在宽度一定的断裂过程区内,建立非局部的损伤物理模型——双本构物理模型,推导整个受力过程的本构关系。详细描述整个受力过程所经历的任意损伤状态,从一个新颖的视角对细观非均质材料的破坏机制进行探讨。通过该模型区分开实际试验过程中对应的峰值应力状态和出现宏观裂纹的临界状态,并且根据此临界状态将整个受力过程分为均匀损伤阶段和局部破坏阶段。算例表明,该模型可以较真实地反映准脆性材料在准静态单轴拉伸损伤破坏的整个过程中所表现出来的宏观特性。提出新的材料破坏理论——材料内在力学性能发挥机制理论,认为准脆性材料的整个受力破坏过程受这个内在规律支配。     

TLA湖沥青改性沥青的性能研究

从特立尼达湖沥青（TLA）对基质沥青的改性试验出发,分析说明掺加湖沥青可以改善基质沥青的性能;通过对比试验表明,随着湖沥青添加量的增大,改性沥青的针入度、软化点等基本物理性能以及高、低温稳定性都有了明显的改善。     

基于软化本构的有限元强度折减法

针对目前有限元强度折减法每次计算均从零应力状态算起,需要大量试算的缺点,提出基于软化本构的有限元强度折减法.该方法仅需一次性施加所有外力,通过折减系数的增量迭代来使边坡进入极限平衡状态.该方法直接模拟强度折减过程,在此过程中,屈服面会不断地收缩,通过应力跌落和塑性流动来调整各高斯点的应力值来使系统达到平衡,直至系统进入极限平衡为止.最后给出2个算例验证了本文方法的可靠性.     

提高脱硫石膏砌块耐水性的研究

通过添加不同防水剂来提高脱硫石膏砌块的耐水性。研究了有机硅防水剂对脱硫石膏砌块吸水率和软化系数的影响。结果表明,有机硅防水剂能有效提高脱硫石膏砌块的耐水性,降低吸水率,使软化系数从0.31提高到0.74。     

硫酸盐侵蚀环境下混凝土断裂参数衰减规律

采用三点弯曲试验测取荷载-裂纹口张开位移(P-CMOD)曲线,逆推得到混凝土抗拉软化关系(σ(应力)-w(裂纹宽度))以及开裂强度、抗拉强度和断裂能等断裂参数的方法,研究了C30,C50和C80这3种强度等级混凝土在10％(质量分数)硫酸钠、10％(质量分数)硫酸镁和清水3种侵蚀环境中断裂参数的衰减规律.8个月浸泡结果...     

考虑剪胀及软化的洞室围岩弹塑性分析的统一解

基于俞茂宏统一强度理论，考虑某些材料屈服后的强度衰减(塑性软化)和体积膨胀的特点，用弹性-塑性软化-塑性残余三线性应力-应变模型推导出了洞室围岩塑性残余区半径、塑性软化区半径、洞周边位移、围岩内任一点应力及围岩压力的解析表达式，给出了洞室围岩所处应力状态的判别式。得出的解答具有广泛意义，著名的Kastner公式、Airey公式和现有的一些结果为其特例。通过实例分析了剪胀、软化及不同强度模型对结果的影响。该结果在洞室围岩稳定性分析和加固等方面具有一定的工程实用价值。     

逆推混凝土软化曲线及其断裂能的研究

断裂能是描述混凝土受拉开裂的重要参数。混凝土的断裂能可通过RILEM推荐的断裂功的方法确定,还可通过拉伸软化曲线下的面积确定。基于虚拟裂纹模型并采用Levenberg-Marquardt优化算法,由三点弯曲切口梁断裂试验获得的(荷载-裂缝口张开位移)曲线做逆分析,获得混凝土的软化曲线。在位移控制加载的试验机上完成6组不同尺寸的三点弯曲梁的稳定断裂试验。与单轴直接拉伸试验相比,逆推法获得的混凝土软化曲线试验具有容易实现和试验成功率高的优点。两种方法获得的混凝土断裂能变化趋势相同,随试件尺寸增大而增大,到达一定试件尺寸,断裂能不再增大。研究结果还表明,逆推获得的软化曲线具有尺寸效应,可用来解释断裂能的尺寸效应。     

富镍NiAl金属间化合物磁性诱导固溶软化效应

采用基于密度函数理论的全势线性缀加平面波(FPLAPW)和超晶胞方法,研究了加入Fe元素对富镍NiAl金属间化合物晶格常数、磁性和剪切模量以及电子结构的作用规律.结果表明,随着Fe元素的增加,Ni62.5-xAl37.5Fex(x=0,6.25,12.5)金属间化合物的磁矩显著增大;Fe原子的磁性使Ni62.5-xAl37.5Fex化合物的晶格膨胀,并明显降低了化合物的切变模量.还就Ni62.5-xAl37.5Fex化合物电子结构的计算结果进行了讨论.     

再结晶软化不充分对16MnR中板轧制负荷的影响

再结晶软化不充分不仅影响热轧中板变形时的轧制负荷参数的准确预报,而且对中板制品的尺寸精度和质量控制都至关重要。文章借助于理论分析与实验模型,在模拟16MnR中板热轧变形时奥氏体再结晶规律的基础上,研究再结晶软化不充分对轧制负荷的影响规律,结果表明,16MnR中板轧制变形时,各道次都为静态再结晶,且以部分静态再结晶为主;考虑再结晶软化不充分对轧制负荷的影响后,其预报值和实测值符合较好;对热轧中板轧制压力计算,对发生完全再结晶软化之后的道次适宜选用Sims式。     

单压下有序多裂隙脆性材料破坏机制及其简化模型

采用试件养护前期拔出预埋插片形成预制裂隙的方法制作多裂隙脆性材料试件,并在伺服控制单轴加载系统上对其进行加载试验。基于单压下脆性材料局部破损的应变软化机理建立裂隙体数值模型,对比试验与数值计算结果分析有序多裂隙脆性材料破坏机制及其影响因素。结果表明:除裂隙倾角及其几何排布外,裂隙在试件中的相对分布位置也影响裂隙体的破坏特征,且影响程度与裂隙面上有效剪切力大小有关,有效剪切力越大,则影响越显著。试验与数值计算结果显示:多裂隙试件中存在一组优势破坏面,与和裂隙走向相一致的试件斜对角线重合,裂隙分布在优势破坏面上或附近时,其尖端发育微裂纹的机率大于远离优势破坏面位置裂隙。结合有序多裂隙试件破坏特征及数值模型单元屈服状态,提出2种近置裂隙尖端裂纹发育简化模型,并结合本试验结果验证了简化模型的可行性。