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油茶花剪切力学性能试验与分析
1
作者 罗亦心 胡淑芬 +7 位作者 邓勇杰 胡坚文 刘木华 李忠英 廖阳森 钟鑫旺 张英敏 赖曲芳 《江西农业大学学报》 北大核心 2026年第1期248-261,共14页
【目的】旨在提高油茶花朵剪切采摘装置的工作性能,分析刀片厚度、刀片刃角和剪切速度对油茶花梗剪切性能的影响规律,获得油茶花梗剪切力学参数,为剪切式油茶花朵采摘装置设计提供数据支撑。【方法】以“长林”系列油茶树的油茶花为试... 【目的】旨在提高油茶花朵剪切采摘装置的工作性能,分析刀片厚度、刀片刃角和剪切速度对油茶花梗剪切性能的影响规律,获得油茶花梗剪切力学参数,为剪切式油茶花朵采摘装置设计提供数据支撑。【方法】以“长林”系列油茶树的油茶花为试验对象,通过对油茶花朵和花梗物料特性分析,以刀片厚度、刀片刃角、剪切速度为试验因素,采用单因素试验法,通过质构仪对油茶花梗进行剪切力学试验;并以刀片厚度、刀片刃角、剪切速度为试验因素,以剪切力和剪切功为评价指标,开展三因素三水平正交试验;运用Design-Expert软件对试验因素进行参数优化,获得各因素的最优参数组合。【结果】不同刀片厚度与刀片刃角的刀具在不同剪切速度条件下,获得油茶花梗“剪切力-位移”曲线,该“剪切力-位移”曲线主要分为4个阶段:I剪切力缓慢增加阶段、II剪切力急剧上升阶段、III剪切力波动阶段和IV剪切力急速下降阶段,剪切力峰值出现在第II和III阶段。试验表明,各因素对油茶花梗剪切力影响的主次顺序是刀片刃角、刀片厚度、剪切速率;对剪切功影响的主次顺序是刀片厚度、刀片刃角、剪切速率。综合分析,确定油茶花朵采摘的较优参数组合为:刀片厚度为0.5 mm,刀片刃角为30°,剪切速度为88.4 mm/min,油茶花采摘剪切力为4.6 N,剪切功为11.32 mJ。【结论】研究结果可为剪切式油茶花朵采摘装置关键零部件设计提供理论依据和数据支撑,也可为剪切式油茶花朵采摘装置的研发提供试验依据。 展开更多
关键词 油茶花 剪切力学性能 剪切力 剪切功
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加筋废弃钢渣混合土循环剪切性能
2
作者 李丽华 张永帅 +2 位作者 叶治 康浩然 白玉霞 《地质科技通报》 北大核心 2026年第1期2-14,共13页
为改善黏土工程特性和增加废弃钢渣(SS)利用率,铺设土工格栅加筋,然后对钢渣−黏土混合土、砂−黏土混合土及黏土分别进行了直剪试验、循环剪切试验和循环后直剪试验,研究了不同钢渣掺量、竖向应力、含水率、剪切幅值条件下,混合土筋−土... 为改善黏土工程特性和增加废弃钢渣(SS)利用率,铺设土工格栅加筋,然后对钢渣−黏土混合土、砂−黏土混合土及黏土分别进行了直剪试验、循环剪切试验和循环后直剪试验,研究了不同钢渣掺量、竖向应力、含水率、剪切幅值条件下,混合土筋−土界面强度特征、阻尼比、剪切刚度变化和混合土体位移情况。结果表明:钢渣可以显著提高黏土筋−土界面剪切应力,且改良效果优于常规材料砂改良黏土;钢渣−黏土混合土具有较大阻尼比和剪切刚度,说明其具有较好的减震耗能性。其中,40%钢渣掺量下的钢渣−黏土混合土剪切应力、阻尼比和剪切刚度较优;相较于循环前直剪,经过循环荷载作用后钢渣−黏土混合土剪切应力有所提升。此外,与竖向应力和剪切幅值相比,含水率对钢渣−黏土混合土的剪切应力、剪切刚度和阻尼比有较大影响。钢渣−黏土混合土在循环剪切荷载作用下,可以呈现更好的减震耗能性,研究成果可为钢渣代替砂改良黏土提供理论依据。 展开更多
关键词 钢渣−黏土混合土 直接剪切 循环剪切 剪切刚度 阻尼比
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风电机组预制装配分片混凝土筒节的截面翘曲剪切系数计算
3
作者 林长丰 陈俊岭 +2 位作者 李金威 赵学明 冯又全 《太阳能学报》 北大核心 2026年第2期428-434,共7页
为考虑风电机组预制装配式混凝土塔筒环向分片后剪切效应的影响,推导了任意几何尺寸管片的截面翘曲剪切系数计算公式,并建立2~6分片混凝土筒节的有限元模型,对比数值分析、规范方法、考虑翘曲剪切及传统Vlasov理论的扭转角计算值,结果表... 为考虑风电机组预制装配式混凝土塔筒环向分片后剪切效应的影响,推导了任意几何尺寸管片的截面翘曲剪切系数计算公式,并建立2~6分片混凝土筒节的有限元模型,对比数值分析、规范方法、考虑翘曲剪切及传统Vlasov理论的扭转角计算值,结果表明:翘曲剪切系数与分片圆心角负相关,与壁厚和半径之比正相关;分片数量少、厚径比小的筒节剪切效应更加显著。规范方法和传统Vlasov理论方法会较大程度低估构件的扭转变形,特定情况下仅为有限元结果的52%和21%;该文所提考虑翘曲剪切的方法不仅偏于安全,且整体上与数值分析结果更接近,特定情况下可比规范方法减小30%以上的偏差。 展开更多
关键词 风电机组 塔筒 剪切变形 薄壁结构 约束扭转 翘曲剪切系数
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基于循环剪切试验的砒砂岩-混凝土界面剪切特性研究
4
作者 刘伟 刘庆朋 +1 位作者 闫晓宇 孙欣然 《地震工程学报》 北大核心 2026年第1期48-58,共11页
为研究动荷载对砒砂岩-混凝土界面剪切特性的影响,对内蒙古自治区鄂尔多斯市多处风机和桥梁进行现场调查,确定混凝土桩的布置形式和埋深;在此基础上,利用动态直剪仪在室内开展动荷载作用下砒砂岩-混凝土界面的循环剪切试验,分析荷载循... 为研究动荷载对砒砂岩-混凝土界面剪切特性的影响,对内蒙古自治区鄂尔多斯市多处风机和桥梁进行现场调查,确定混凝土桩的布置形式和埋深;在此基础上,利用动态直剪仪在室内开展动荷载作用下砒砂岩-混凝土界面的循环剪切试验,分析荷载循环次数、剪切位移幅值及初始法向荷载对界面剪切特性的影响。结果表明:随着循环剪切次数增加,界面峰值剪应力、动剪切刚度和阻尼比逐渐减小;对比第1次与第30次循环剪切后的峰值剪应力发现,在初始法向荷载200 kPa、位移幅值2 mm条件下,峰值剪应力下降率最大(41.7%),而在初始法向荷载50 kPa、位移幅值5 mm时峰值剪应力下降率最小(18.5%)。在相同荷载条件下,剪切应力-剪切位移滞回曲线具有相似性;随着荷载增大,法向位移逐渐增加,在初始法向荷载400 kPa、剪切位移幅值5 mm时,法向位移达到最大值(1.912 mm)。土样在剪切过程中出现剪缩现象,峰值剪应力逐渐降低。研究结果可用于预测桥梁和风机在长期运营中的变形发展趋势,为鄂尔多斯砒砂岩分布区此类结构的安全运营提供重要的技术支撑。 展开更多
关键词 砒砂岩 循环荷载 界面剪切 剪切特性
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恒定法向刚度下裂隙网络剪切-渗流特性数值模拟研究
5
作者 蔚立元 王晓琳 +2 位作者 杨瀚清 刘日成 李树忱 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第1期31-45,共15页
为揭示裂隙网络剪切损伤演化及其对渗流行为的控制机制,明确剪切位移对裂隙网络渗透率各向异性与流体通道演化的影响规律,本研究建立了含断层的3维离散裂隙网络(DFN)模型,模拟了恒定法向刚度(CNS)边界条件下DFN内断层剪切的过程,分析了... 为揭示裂隙网络剪切损伤演化及其对渗流行为的控制机制,明确剪切位移对裂隙网络渗透率各向异性与流体通道演化的影响规律,本研究建立了含断层的3维离散裂隙网络(DFN)模型,模拟了恒定法向刚度(CNS)边界条件下DFN内断层剪切的过程,分析了开度各向异性、法向刚度及边界应力对裂隙网络的剪切损伤特性的影响机制,开展了不同流动方向的DFN内流体流动数值模拟研究,获取了断层剪切过程中含断层DFN模型的流体分布状态和渗流各向异性特性,阐明了断层剪胀“增透”与裂隙网络压缩“降透”的竞争作用机制,受剪切位移、法向刚度及边界应力共同调控。结果表明:在相同的剪切位移u_(s)下,开度标准差σ_(0)增大,DFN的损伤率逐渐降低,DFN和断层中的流体因开度空间异质性沿局部高渗透通道集中流动(沟槽流)的现象均会更加明显;边界刚度和应力σ_(y)的增加会加剧DFN的损伤过程,在断层剪切位移从0增加至40 mm时,DFN的损伤率增量最大;随着边界刚度和应力的逐渐增大,DFN和断层中的流体流动更加集中;断层的剪切会使得流体沿z轴方向的渗透系数显著升高,当u_(s)大于160 mm时,由于断层剪切产生的法向应力和剪切应力已远大于σ_(y),σ_(y)对模型渗透系数的影响已被极大地弱化;当流体沿z轴方向流动,在u_(s)=200 mm时,所有边界条件下的模型中流体在断层中的流量占比均超过了0.94,模型中流体几乎全部经断层流过。 展开更多
关键词 裂隙岩体 渗透率 剪切 离散裂隙网络
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考虑土体剪切和压缩耦合作用的节泡型锚杆蠕变模型研究
6
作者 叶新宇 王博 +3 位作者 张升 刘蔚 黄攀 赵炳震 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期27-38,共12页
锚杆与土体之间的蠕变是决定锚杆预应力损失规律的关键因素,直接影响着边坡的长期稳定性。与传统锚杆不同,节泡型锚杆作为一种承压型锚杆,其预应力损失计算需要考虑与土体的剪切和压缩蠕变的耦合作用。因此,揭示节泡型锚杆与土体相互作... 锚杆与土体之间的蠕变是决定锚杆预应力损失规律的关键因素,直接影响着边坡的长期稳定性。与传统锚杆不同,节泡型锚杆作为一种承压型锚杆,其预应力损失计算需要考虑与土体的剪切和压缩蠕变的耦合作用。因此,揭示节泡型锚杆与土体相互作用下的独特蠕变机制具有显著研究价值。首先,开展红黏土剪切和压缩蠕变试验,获取其蠕变参数;其次,利用自主研发的模型试验系统,开展节泡型锚杆蠕变特性试验;最后,基于分数阶微积分理论,建立考虑土体剪切和压缩蠕变耦合作用的分数阶节泡型锚杆蠕变模型。结果表明:相比于传统注浆锚杆,节泡型锚杆蠕变的衰减蠕变阶段持续时间较长,且衰减速率较慢;节泡型锚杆在红黏土中发生土体压缩蠕变占总蠕变的90%以上,且随时间增加而增大;建立的考虑土体剪切和压缩耦合蠕变的节泡型锚杆蠕变模型,能较好地描述节泡型锚杆-土体的蠕变行为。研究结果不仅能为新型节泡型预应力锚杆的设计和应用提供理论基础,而且能为节泡型预应力锚杆的服役性能评价提供依据。 展开更多
关键词 节泡型锚杆 剪切与压缩 蠕变 红黏土 耦合作用
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带肋超高性能混凝土与普通混凝土结合面剪切性能
7
作者 王朋 尤学辉 +1 位作者 史庆轩 陶毅 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期142-152,共11页
为研究超高性能混凝土(UHPC)与普通混凝土(NC)的界面剪切性能,设计并制作13个UHPC-NC直剪试件,通过推出试验研究UHPC肋条宽度、高度以及间距对界面破坏模式和抗剪承载力的影响。基于ABAQUS建立UHPC-NC试件的有限元模型,并进行参数分析... 为研究超高性能混凝土(UHPC)与普通混凝土(NC)的界面剪切性能,设计并制作13个UHPC-NC直剪试件,通过推出试验研究UHPC肋条宽度、高度以及间距对界面破坏模式和抗剪承载力的影响。基于ABAQUS建立UHPC-NC试件的有限元模型,并进行参数分析。结果表明:带肋UHPC-NC界面的破坏模式主要有完全界面破坏及UHPC肋条剪断、肋条外界面破坏及UHPC肋条间嵌入的NC部分破坏、肋条外界面破坏及UHPC肋条间嵌入的NC完全破坏。肋条宽度为10 mm的试件破坏模式主要为完全界面破坏及UHPC肋条剪断,肋条宽度为15、20 mm的试件对应后两种破坏模式;整体来看,随着肋条宽度和间距的增加,界面的抗剪承载力和滑移也逐渐增加,表现出更好的变形能力;当肋条宽度为10 mm时,增加肋条高度对抗剪承载力几乎没有影响,而当肋条宽度为15、20 mm时,增加肋条高度可以提高界面抗剪承载力。此外,增加肋条数量也可以提高抗剪承载力,但随着肋条数量的增多,承载力提升幅度显著降低。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 UHPC-NC界面 推出试验 剪切性能 有限元模拟
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锈蚀RC框架节点核心区剪切恢复力模型
8
作者 郑山锁 刘立国 +3 位作者 董立国 杨松 李健 丛峻 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2026年第1期162-172,共11页
为满足一般大气条件下在役RC框架结构抗震分析的需求,对12榀RC框架节点进行了人工加速腐蚀和拟静力加载试验,探究了锈蚀水平、轴压比变化对节点破坏模式、滞回性能以及核心区抗剪性能的影响;基于试验结果的多参数回归分析,建立了锈蚀RC... 为满足一般大气条件下在役RC框架结构抗震分析的需求,对12榀RC框架节点进行了人工加速腐蚀和拟静力加载试验,探究了锈蚀水平、轴压比变化对节点破坏模式、滞回性能以及核心区抗剪性能的影响;基于试验结果的多参数回归分析,建立了锈蚀RC节点核心区的剪切恢复力模型,并在OpenSEES软件中利用Joint2D和纤维梁柱单元建立了锈蚀RC节点的组合体数值模型。结果表明:锈蚀RC节点的破坏模式均为节点核心区的剪切破坏,锈蚀程度与轴压比的增大会削弱RC节点及其核心区的承载能力与变形能力,导致抗震性能发生劣化;提出的剪切恢复力模型能够较全面反映不同锈蚀程度和不同轴压比RC节点核心区的剪切滞回特性;建立的锈蚀RC节点组合体数值模型的荷载模拟相对误差基本不超过10%,变形模拟相对误差基本不超过20%,最终破坏时的累积耗能相对误差也基本控制在30%以内;基于锈蚀RC节点核心区剪切恢复力模型所建立的节点组合体数值模型能够较准确模拟往复加载作用下锈蚀RC节点的滞回性能,可用于一般大气环境下RC节点及框架的抗震分析评估。 展开更多
关键词 锈蚀RC框架节点 剪切恢复力模型 抗震性能 OPENSEES
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节理岩体剪切力学特性及裂纹扩展行为模拟研究
9
作者 蒋宇静 魏加乐 +4 位作者 陈小飞 栾恒杰 王长盛 李鑫鹏 张孙豪 《山东科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期1-11,共11页
节理参数对节理剪切力学行为和破坏模式具有显著影响,是评估工程岩体强度和稳定性的重要因素。为探究不同节理参数下断续节理岩体的剪切力学特性及裂纹扩展贯通机理,基于零厚度黏聚力单元构建了断续节理岩体直剪模型,开展了不同节理开... 节理参数对节理剪切力学行为和破坏模式具有显著影响,是评估工程岩体强度和稳定性的重要因素。为探究不同节理参数下断续节理岩体的剪切力学特性及裂纹扩展贯通机理,基于零厚度黏聚力单元构建了断续节理岩体直剪模型,开展了不同节理开度、节理连通率及法向应力下断续节理剪切数值模拟,系统探讨了节理开度、节理连通率对其剪切行为的影响。研究表明:剪切应力-剪切位移曲线呈双峰值特征,峰值剪切应力随节理连通率的增加逐渐降低,随法向应力的增加逐渐升高;模型两侧岩桥是裂纹萌生的集中区域,节理开度较大的模型通常更早萌生裂纹,节理连通率较小的模型其裂纹趋向于形成多个孤立的裂纹段,不同法向应力下裂纹萌生时间、位置和扩展过程大致相同;裂纹增长与剪切应力存在良好的对应关系,累计裂纹数量随节理开度和法向应力的增加而增多、随节理连通率的增加而降低,拉伸裂纹广泛分布于岩桥及其附近区域,剪切裂纹主要集中在断续节理面附近。 展开更多
关键词 断续节理岩体 节理开度 剪切行为 数值模拟 黏聚力单元
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二维超声联合剪切波弹性成像评估冻结肩患者冈上肌力学特征的变化
10
作者 何莹 李振洲 张嘉辉 《影像研究与医学应用》 2026年第2期98-100,共3页
目的:探讨二维超声联合剪切波弹性成像(SWE)评估冻结肩(FS)患者冈上肌(SSP)力学特征变化的临床价值。方法:选取2023年12月—2024年12月在深圳市第二人民医院就诊的单侧FS患者53例,均进行SSP二维超声及SWE检查。分析患侧肩SSP二维超声及... 目的:探讨二维超声联合剪切波弹性成像(SWE)评估冻结肩(FS)患者冈上肌(SSP)力学特征变化的临床价值。方法:选取2023年12月—2024年12月在深圳市第二人民医院就诊的单侧FS患者53例,均进行SSP二维超声及SWE检查。分析患侧肩SSP二维超声及SWE表现;比较患侧与健侧SSP厚度及剪切波速度(SWV);并绘制受试者工作特征(ROC)曲线,计算曲线下面积(AUC),分析超声对FS的诊断效能。结果:FS患者患侧SSP厚度大于健侧,SWV高于健侧,差异有统计学意义(P<0.05);ROC曲线显示,SSP厚度联合SWV诊断FS的AUC为0.87,灵敏度为94%,特异度为68%,均高于两者单一检测。结论:二维超声联合SWE可有效量化评估SSP力学特征变化,为FS诊断提供客观依据,具有重要的临床应用价值。 展开更多
关键词 二维超声 剪切波弹性成像 冻结肩 冈上肌 剪切波速度
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剪切增稠液(STF)夹层结构阻尼特性研究
11
作者 张亮泉 薛志伟 李儒 《工程力学》 北大核心 2026年第1期140-149,共10页
工程结构的耗能减振一直是研究的重点,利用新型材料,构建耗能减振装置是一个重要的研究方向。该文以纳米二氧化硅作为分散相,聚乙二醇(PEG)作为分散介质,制备不同质量分数纳米二氧化硅的剪切增稠液(STF),通过流变性测试得到STF的储能模... 工程结构的耗能减振一直是研究的重点,利用新型材料,构建耗能减振装置是一个重要的研究方向。该文以纳米二氧化硅作为分散相,聚乙二醇(PEG)作为分散介质,制备不同质量分数纳米二氧化硅的剪切增稠液(STF),通过流变性测试得到STF的储能模量、耗能模量;根据约束阻尼模型,将STF作为阻尼材料与铝板组合,设计出一种阻尼随频率变化的STF夹层耗能构件;利用约束阻尼模型与能量法,给出了STF夹层耗能结构在不同频率下的阻尼比公式。结果表明:随着STF夹层耗能结构中纳米二氧化硅质量分数的增大,其最大阻尼比增大,与最大阻尼比对应结构频率在减小;当STF厚度比大于2时,随着STF厚度比的增大,STF夹层结构的最大阻尼比增大。上述研究结论为工程实际应用提供理论基础。 展开更多
关键词 剪切增稠液 约束阻尼结构 耗能减振 阻尼比 质量分数 厚度比
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循环荷载下海上风电桩-土接触面剪切特性
12
作者 周洁 刘成君 +1 位作者 朱柯凡 沈盼盼 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第5期2130-2137,共8页
明确复杂海上环境作用下的桩-土接触面剪切破坏特性对准确预测海上大直径钢管桩承载力与降低成本至关重要。针对中国海域广泛分布的厚层淤泥质软黏土,进行了典型黏性土、砂性土、砂黏互层土与钢板在循环荷载作用下的大型桩-土接触面剪... 明确复杂海上环境作用下的桩-土接触面剪切破坏特性对准确预测海上大直径钢管桩承载力与降低成本至关重要。针对中国海域广泛分布的厚层淤泥质软黏土,进行了典型黏性土、砂性土、砂黏互层土与钢板在循环荷载作用下的大型桩-土接触面剪切试验,探究不同土性、法向压力、循环荷载下桩-土接触面剪切特性与强度规律。试样剪切面积达2 400 cm2,可充分避免边界应力集中与尺寸效应对结果的影响。试验结果表明:钢-土接触面剪切应力-剪切位移呈现稳定型关系,不存在胶结作用,接触面强度在充分剪切位移下得以完全发挥;相同条件下,黏性土接触面强度显著低于砂性土,砂黏互层介于二者之间,其强度主要受砂性土影响;变形协调导致组合地层达到峰值强度时的剪切位移大于单一地层;接触面强度随法向压力增加而增加,但小于土体抗剪强度,为桩基承力过程中的最薄弱环节;循环荷载幅值与频率对桩-土接触面强度具有协同削弱作用,主要由幅值决定,黏性土受循环荷载影响高于砂性土。 展开更多
关键词 海上风电单桩 桩-土接触面 剪切试验 循环荷载 砂黏互层
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新型剪切耗能连接件在装配式框架梁柱节点中的抗震性能研究
13
作者 郝进锋 曲明洋 刁法伟 《河南科学》 2026年第1期136-143,共8页
本文提出了一种新型装配式框架梁柱节点形式,在设计中融合了销轴连接系统与布设于梁端上下两侧的可更换耗能阻尼器,旨在提升结构的抗震性能、施工效率,并降低震后修复成本。基于ABAQUS软件建立了一个传统现浇节点模型及四个不同参数的... 本文提出了一种新型装配式框架梁柱节点形式,在设计中融合了销轴连接系统与布设于梁端上下两侧的可更换耗能阻尼器,旨在提升结构的抗震性能、施工效率,并降低震后修复成本。基于ABAQUS软件建立了一个传统现浇节点模型及四个不同参数的装配式节点模型,对各模型的损伤分布、滞回性能与耗能能力等抗震性能指标进行对比分析。研究结果表明:传统现浇节点主要发生梁端弯剪破坏,表现出脆性失效特征;而所提出的装配式节点则以阻尼器先行破坏为主,整体破坏模式具有明显延性特征。在循环荷载作用下,装配式节点展现出低屈服、高延性和良好的耗能能力。进一步研究不同参数的耗能连接构件对节点性能的影响发现,优化阻尼器的形式与尺寸可显著提升节点的承载力与延性,而混凝土强度和轴压比对其抗震性能影响相对较小。本研究可为附加耗能器配置下的装配式框架结构节点抗震设计提供理论依据与工程参考。 展开更多
关键词 装配式框架结构 剪切耗能连接件 抗震性能 有限元分析 延性破坏
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冻土-钢结构界面剪切力学特性试验及离散元模拟
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作者 臧梦晨 张松 +3 位作者 龚振全 李晓星 张亚泽 宗一鸣 《甘肃科学学报》 2026年第1期87-95,共9页
在对冻结工程中冻结壁强度进行分析时,通常忽略了冻结管的存在。为了研究冻土-钢结构界面剪切力学特性,通过开展变角剪切试验,分析不同剪切角度和温度对冻结界面剪切力学特性的影响及变化规律。研究结果显示:(1)在温度范围为-25~-5℃时... 在对冻结工程中冻结壁强度进行分析时,通常忽略了冻结管的存在。为了研究冻土-钢结构界面剪切力学特性,通过开展变角剪切试验,分析不同剪切角度和温度对冻结界面剪切力学特性的影响及变化规律。研究结果显示:(1)在温度范围为-25~-5℃时,冻土-钢结构接触面间黏聚力随温度的降低而增大,不同温度条件下的剪切强度包络线斜率大致相似,温度对接触面内摩擦角影响较小。(2)不同剪切角度、不同温度下的剪切应力-应变曲线呈现硬化型,峰值剪切应力-温度曲线形态基本一致,在同一温度下,峰值剪切应力随剪切角度的增大而减小;在同一剪切角度下,峰值剪切应力随温度的降低而增大。(3)离散元软件模拟结果与试验曲线拟合良好,验证了微观模拟模型的合理性。同时,给出土体参数和平行黏结模型参数,在模拟冻结管与冻土接触方面具有良好的适用性,可为后续人工冻结工程设计提供理论依据。 展开更多
关键词 冻土-钢结构界面 变角剪切试验 离散元模拟 剪切强度 温度
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十字板剪切试验在珠江三角洲软土地区的应用
15
作者 张敏 赵文刚 陈栋栋 《西部探矿工程》 2026年第2期1-4,9,共5页
十字板剪切试验适用于测定饱和软黏土的原位不排水抗剪强度,以珠江三角洲地区某区域市政管道工程为例,统计分析软土地基勘察中试验数据,拟定十字板剪切强度修正系数,评价软基承载力及固结历史。结果表明,剪切强度具有随着软土测试深度... 十字板剪切试验适用于测定饱和软黏土的原位不排水抗剪强度,以珠江三角洲地区某区域市政管道工程为例,统计分析软土地基勘察中试验数据,拟定十字板剪切强度修正系数,评价软基承载力及固结历史。结果表明,剪切强度具有随着软土测试深度加深而加强的趋势;十字板剪切强度得出的固结历史与卡萨格兰德经验作图法确定结果不一致;利用十字板抗剪强度计算地基承载力特征值与地区经验基本吻合。研究结果可为十字板剪切试验在珠江三角洲地区软土勘察中的应用提供参考。 展开更多
关键词 软土 十字板剪切试验 地基承载力 剪切强度
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极端工况下闸板防喷器剪切失效场景探究 被引量：1
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作者 李滨 武胜男 张来斌 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第8期3201-3208,共8页
防喷器(blowout preventer,BOP)是关键的井控设备,其中剪切闸板防喷器是防止井喷事故的最后一道防线,其在极端工况下的剪切性能对于钻井作业安全至关重要。以某超级剪切闸板防喷器为研究对象,通过显示动力学模块开展闸板防喷器剪切数值... 防喷器(blowout preventer,BOP)是关键的井控设备,其中剪切闸板防喷器是防止井喷事故的最后一道防线,其在极端工况下的剪切性能对于钻井作业安全至关重要。以某超级剪切闸板防喷器为研究对象,通过显示动力学模块开展闸板防喷器剪切数值分析,将仿真结果与试验及理论计算结果对比,验证了模型的准确性及适用性。为探究极端工况对闸板防喷器剪切能力的影响,开展了高压工况、偏心工况和窜动工况下的钻杆接头剪切性能评估,并运用响应面方法建立了极端工况下的剪切力预测模型。基于极端工况下的剪切力预测模型和闸板防喷器的实际剪切能力,确定了极端工况下的剪切失效场景。结果表明:剪切应力理论值和仿真值的相对误差均小于3%。在剪切过程中,轴向拉压载荷越大越不利于剪切,而一定的偏移距离则有利于剪切。研究成果可以为预防闸板防喷器剪切失效提供技术指导。 展开更多
关键词 防喷器(BOP) 超级剪切 极端工况 剪切力预测 剪切失效场景
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基于剪切增稠液的聚乙烯醇凝胶薄膜的微观形貌及力学性能研究
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作者 王雨 黄英 +2 位作者 刘忠平 郝晓飞 毛超英 《中国塑料》 北大核心 2026年第2期11-15,共5页
通过溶液共混法将剪切增稠液[STF,由二氧化硅(SiO_(2))粒子和聚乙二醇(PEG)组成]封装到聚乙烯醇(PVA)基体中,成功制备出一种新型的剪切增稠凝胶薄膜。该策略通过构建三维物理交联网络,不仅解决了STF常温下易流动和易泄露的问题,还显著... 通过溶液共混法将剪切增稠液[STF,由二氧化硅(SiO_(2))粒子和聚乙二醇(PEG)组成]封装到聚乙烯醇(PVA)基体中,成功制备出一种新型的剪切增稠凝胶薄膜。该策略通过构建三维物理交联网络,不仅解决了STF常温下易流动和易泄露的问题,还显著提升了复合薄膜的力学性能。结果表明,在湿态凝胶中,50%(质量分数,下同)SiO_(2)体系主要呈现单颗粒(~360 nm)与小尺寸微米级团聚体(0.8~10μm)共存的多级分散结构;干燥后,颗粒在PVA多孔骨架的孔洞界面处形成非均匀的浓度梯度分布,同时维持了PVA的三维多孔网络结构。当SiO_(2)含量增至67.5%时,粒子间范德华力与氢键协同作用导致大尺寸微米级团聚体(20~110μm)生成,且干燥后薄膜的平均孔径较50%体系缩小约36%;含50%SiO_(2)的凝胶体系表现出最优的力学性能,其拉伸强度、断裂伸长率和韧性分别为纯PVA体系的1.43倍、8.4倍和9.2倍;STF的增强增韧机制可能为:PVA-SiO_(2)、PEG-PVA及PEG-SiO_(2)界面强氢键网络的形成;刚性SiO_(2)粒子的应力场叠加效应;PEG增塑作用促进分子链重排;STF可逆的能量耗能能力。 展开更多
关键词 剪切增稠流体 凝胶薄膜 微观结构 力学性能
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多场作用下压实膨润土剪切特性研究进展
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作者 张伊然 陈永贵 +3 位作者 戴文杰 叶为民 王琼 孙曌 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期212-222,254,共12页
膨润土剪切特性对维持深地质处置库工程屏障性能至关重要。概述了膨润土剪切特性受处置库近场环境作用的响应机理,归纳了膨润土剪切强度预测模型的最新进展。应力作用下,膨润土剪切强度增加有赖于单位体积内固相增多和孔隙数量减少;吸... 膨润土剪切特性对维持深地质处置库工程屏障性能至关重要。概述了膨润土剪切特性受处置库近场环境作用的响应机理,归纳了膨润土剪切强度预测模型的最新进展。应力作用下,膨润土剪切强度增加有赖于单位体积内固相增多和孔隙数量减少;吸力作用下,剪切行为受控于吸附水膜的润滑和土颗粒间的摩擦作用等;化学作用下,溶液浓度、阳离子交换反应和矿物相变(碱性条件)是剪切行为改变的关键因素;温度作用下,伊利石化和微观结构重排使剪切强度出现不可逆增加;多场耦合作用下,剪切特性受各因素相互作用的复杂影响,目前这方面研究还不够深入。现阶段吸力作用下剪切强度预测模型较为成熟;化学作用下模型仅考虑化学溶液类型和浓度,忽视了阳离子交换作用、矿物溶解等影响。综上,对于多场耦合作用的剪切行为、膨润土裂缝自愈后剪切强度劣化问题和提高预测模型准确性等方面仍需展开进一步研究。 展开更多
关键词 深地质处置 压实膨润土 剪切特性 多场作用
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丝素蛋白水凝胶的剪切诱导成胶动力学与机制
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作者 陆加霖 庄雅灵 +3 位作者 王雅楠 常非 丁建勋 陈学思 《高等学校化学学报》 北大核心 2026年第1期121-129,共9页
通过剪切-加热法诱导丝素蛋白形成富含β-折叠结构的水凝胶,系统考察了剪切时间、孵育温度及蛋白浓度对β-折叠结构组装动力学和凝胶力学性能的影响.研究结果表明,0.03 g/mL的丝素蛋白溶液在10000 r/min的转速下剪切10 min并于60℃下孵... 通过剪切-加热法诱导丝素蛋白形成富含β-折叠结构的水凝胶,系统考察了剪切时间、孵育温度及蛋白浓度对β-折叠结构组装动力学和凝胶力学性能的影响.研究结果表明,0.03 g/mL的丝素蛋白溶液在10000 r/min的转速下剪切10 min并于60℃下孵育,可在30 min内完成凝胶化,形成含63.51%β-折叠结构的物理交联网络,其储能模量为25.70 kPa,压缩强度为108.29 kPa.进一步揭示了丝素蛋白分子链由无规卷曲向β-折叠结构转变的自组装动力学特征及其力学性能演变规律.本文研究结果为剪切诱导丝素蛋白水凝胶的制备工艺优化及其在组织工程中的应用提供了重要参考. 展开更多
关键词 丝素蛋白水凝胶 剪切诱导 二级结构转变 成胶动力学 生物医用材料
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分层剪切式青花椒采摘装置设计与试验
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作者 何志远 杨仕 +5 位作者 杨明金 白得成 陈子文 蒲应俊 李守太 杨玲 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期258-272,共15页
针对青花椒“下桩”采摘技术不成熟、劳动强度大、采摘效率低、适应性差等问题,设计了一种分层剪切式青花椒采摘装置。根据花椒枝和花椒果的几何特征与力学特性,采用了分层剪切脱果、带齿联合输运、双齿啮合拉拽等技术方案。对分层剪切... 针对青花椒“下桩”采摘技术不成熟、劳动强度大、采摘效率低、适应性差等问题,设计了一种分层剪切式青花椒采摘装置。根据花椒枝和花椒果的几何特征与力学特性,采用了分层剪切脱果、带齿联合输运、双齿啮合拉拽等技术方案。对分层剪切脱果装置、带齿联合输运装置等核心部件进行参数设计,通过单因素试验确定了往复式切割器平均切割速度、花椒枝喂入速度、拨齿下降速度3种工作参数的取值范围分别为:600~1000 mm/s、10~50 mm/s、20~100 mm/s。根据Box-Behnken设计法,进行3因素3水平正交试验,通过Design-Expert 13软件对试验结果进行优化求解,得到最优工作参数为:往复式切割器平均切割速度700 mm/s、花椒枝喂入速度28.19 mm/s、拨齿下降速度48.62 mm/s。针对单采摘通道工况,在最优工作参数下,进行“下桩”后花椒枝的采摘试验,试验结果为:采摘效率16.28 kg/h、采净率90.69%、伤果率7.37%,可以满足青花椒“下桩”采摘的要求。 展开更多
关键词 采摘机械 优化 青花椒 正交试验 分层剪切脱果 带齿联合输运
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