软岩非线性蠕变损伤模型及其试验研究 被引量：26

1

作者 黄海峰 巨能攀 +2 位作者 黄敏 张成强 朱俊霖 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期49-54,60,共7页

为了反映软岩蠕变全过程,进行红层泥岩蠕变力学试验,试验发现弹性模量随时间的增长而逐渐衰减,黏滞系数在应力恒定且并未达到屈服应力的情况下,随时间的增长而逐渐增大。因此认为传统理论流变力学中的蠕变损伤处理方法不适用于将黏滞系... 为了反映软岩蠕变全过程,进行红层泥岩蠕变力学试验,试验发现弹性模量随时间的增长而逐渐衰减,黏滞系数在应力恒定且并未达到屈服应力的情况下,随时间的增长而逐渐增大。因此认为传统理论流变力学中的蠕变损伤处理方法不适用于将黏滞系数进行损伤演化,故引入分数阶微积分来描述软岩蠕变的黏弹性和黏塑性应变。通过构建一个考虑蠕变时效损伤的弹性体,并将其与基于分数阶微积分的黏滞和黏塑性体进行串联,从而建立一个新的非线性蠕变损伤模型。依据红层泥岩和相关文献中冻结软岩及红砂岩的蠕变试验数据,通过该软岩蠕变损伤模型对其进行辨识,充分显示出所建模型的合理性和适用性。 展开更多

关键词 蠕变 弹性模量 黏滞系数 蠕变损伤模型 分数阶微积分

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分形维数和弹性模量衰减表征2D-C/SiC的拉伸蠕变损伤 被引量：3

2

作者 吴小军 乔生儒 +2 位作者 侯军涛 韩栋 李玫 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期321-325,共5页

真空条件对2D—C／SiC复合材料在1300℃和1500℃进行了高温拉伸蠕变试验，蠕变进行到0、0．5h、2h、10h、25h、50h中断试验，用SEM观察表面形貌，用盒维数法计算试样表面裂纹的分形维数；同时测量试样的弹性模量。结果表明，由于2D—C／... 真空条件对2D—C／SiC复合材料在1300℃和1500℃进行了高温拉伸蠕变试验，蠕变进行到0、0．5h、2h、10h、25h、50h中断试验，用SEM观察表面形貌，用盒维数法计算试样表面裂纹的分形维数；同时测量试样的弹性模量。结果表明，由于2D—C／SiC特有的蠕变损伤形式，所形成的损伤尺度都较短，其分形维数介于0～1之间。用分形维数和弹性模量衰减都可表征2D—C／SiC的蠕变损伤，两种损伤参量所描述的蠕变损伤总的发展趋势基本一致，即蠕变开始阶段损伤发展较快，随后进入缓慢发展的第二阶段。在第二阶段中，分形维数表征的损伤持续单调增加；而用弹性模量衰减表征的损伤在该阶段出现先下降随后升高的现象。以基体裂纹为主要损伤形式的条件下。分形维数主要反映蠕变试样局部的损伤，而弹性模量衰减反映的是蠕变试样整体的损伤。 展开更多

关键词 2D-C/SiC 拉伸蠕变 损伤 分形维数 弹性模量

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软岩强度和弹模的时间效应研究 被引量：98

3

作者 许宏发 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期246-251,共6页

根据软岩的单轴压缩蠕变试验，讨论了软岩强度和弹性模量的时间效应问题。软岩的强度和弹模均为时间的函数，它们的变化规律具有相似性，都随时间的延长而降低。最后，分析了岩石损伤的时间效应，提出了长期弹模和长期损伤变量的概念。

关键词 软岩蠕变 强度 弹性模量 损伤 时间效应

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考虑弹性模量退化的砂岩非定常蠕变模型 被引量：2

4

作者 杨逾 孙博一 +2 位作者 孙艺丹 李珉 晏祥智 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期110-119,共10页

针对传统西原模型不能描述岩石加速蠕变特性的问题,根据辽宁阜新海棠山隧道出现的围岩流变现象,通过现场取样,采用MTS-812.02岩石试验加载系统对砂岩进行不同围压和不同应力水平下的三轴蠕变试验,分析其蠕变特性。在传统西原模型的基础... 针对传统西原模型不能描述岩石加速蠕变特性的问题,根据辽宁阜新海棠山隧道出现的围岩流变现象,通过现场取样,采用MTS-812.02岩石试验加载系统对砂岩进行不同围压和不同应力水平下的三轴蠕变试验,分析其蠕变特性。在传统西原模型的基础上,考虑了岩石进入加速蠕变阶段的判别条件,串联一个加速蠕变触发的元件,通过损伤定义流变参数的非定常性,建立了一个以屈服强度和长期强度为判别条件新型非定常蠕变模型,并将一维推广至三维;结合砂岩蠕变试验结果,对砂岩流变试验全过程曲线进行模型参数拟合,结果表明:建立的新型砂岩非定常蠕变模型与试验结果具有较高的拟合度,该模型克服了传统西原模型难以描述加速蠕变阶段的缺陷,不仅能够反映出砂岩瞬时应变、稳定蠕变和亚稳定蠕变阶段的流变特性,还能很好地描述了砂岩加速蠕变阶段的流变特性。最后,通过对砂岩流变参数的反演,得到了砂岩的损伤演化方程,结合现场围岩应变监测数据对模型参数进行拟合,很好地反映了流变参数损伤劣化规律。研究成果为研究岩体流变的非线性问题和确保工程安全提供了新思路。 展开更多

关键词 砂岩 弹性模量 长期强度 加速蠕变 损伤劣化规律

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HP-Nb炉管损伤的振动测定法 被引量：1

5

作者 程可 马功勋 +1 位作者 沈复中 丁忠良 《理化检验（物理分册）》 CAS 2000年第10期448-449,共2页

根据薄板弯曲自由振动理论 ,用振动法测定了 HP- Nb服役材料和未服役材料的弹性模量 ,据此确定了炉管蠕变损伤沿径向的分布状况。

关键词 炉管 蠕变损伤 弹性模量 频率 振动测定法 化工机械

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考虑初始损伤效应的砂岩蠕变扰动特性研究 被引量：5

6

作者 苏荣华 李超 马志远 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期36-43,共8页

为了解扰动作用下含初始损伤砂岩的蠕变特性,设计4种工况,利用自制的蠕变试验装置开展单轴压缩蠕变扰动试验,考虑初始损伤以及加速蠕变损伤的影响,引入塑性变形体、加速损伤元件,与Burgers模型串联构建一种非线性蠕变模型,通过Levenberg... 为了解扰动作用下含初始损伤砂岩的蠕变特性,设计4种工况,利用自制的蠕变试验装置开展单轴压缩蠕变扰动试验,考虑初始损伤以及加速蠕变损伤的影响,引入塑性变形体、加速损伤元件,与Burgers模型串联构建一种非线性蠕变模型,通过Levenberg-Marquardt+通用全局优化法反演蠕变参数。结果表明:扰动效应存在应力阈值,达到阈值后,扰动前后蠕变曲线存在明显的应变突变;不同工况下的瞬时弹性模量有先上升后下降的相似趋势,但含初始损伤组的瞬时弹性模量明显低于完整组;扰动条件下含初始损伤砂岩的长期强度明显下降,远小于同等扰动条件下完整砂岩的长期强度,仅为对应单轴抗压强度的60%~64%;试验数据与模型理论曲线吻合度很高,该模型可以较好地反映含初始损伤砂岩的的蠕变扰动特性。 展开更多

关键词 初始损伤 砂岩蠕变 扰动效应 加速蠕变损伤 瞬时弹性模量

原文传递

测定炉管蠕变损伤分布的新方法 被引量：1

7

作者 马功勋 《化工机械》 CAS 北大核心 1995年第5期294-298,共5页

根据薄板弯曲自由振动理论，利用差分法从数值上计算了悬臂薄板及其附加集中质量时的基本频率，导出了基本频率间的相关关系，给出了用加速度计测定炉管材料的弹性模量的方法，确定了炉管蠕变损伤沿径向的分布。其结果与超声波探伤结论... 根据薄板弯曲自由振动理论，利用差分法从数值上计算了悬臂薄板及其附加集中质量时的基本频率，导出了基本频率间的相关关系，给出了用加速度计测定炉管材料的弹性模量的方法，确定了炉管蠕变损伤沿径向的分布。其结果与超声波探伤结论相吻合。 展开更多

关键词 频率 弹性模量 炉管 蠕变损伤 化工设备

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滞弹性衰减特征及其损伤的累积效应

8

作者 席道瑛 席军 宛新林 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2019-2038,共20页

在地铁、高速铁路等基础设施的快速发展下,长期滞弹性微损伤累积效应应引起人们的关注,尤其是对动载和高频效应的关注.本文在频率0.01~1000 Hz、温度-50~200℃内研究了弹性范围内的饱和砂岩、大理岩,在强迫共振、单轴循环加载下的温度... 在地铁、高速铁路等基础设施的快速发展下,长期滞弹性微损伤累积效应应引起人们的关注,尤其是对动载和高频效应的关注.本文在频率0.01~1000 Hz、温度-50~200℃内研究了弹性范围内的饱和砂岩、大理岩,在强迫共振、单轴循环加载下的温度和频率的滞弹性行为的弛豫衰减峰.结果显示,弹性模量和波速随温度的升高而下降,且下降梯度比一般岩石的力学实验结果要陡;随着频率提高,弹性模量和波速显著增大,频散效应会加强.该结果反映了在应力诱导下岩石内部微缺陷等微损伤之间的运动和相互作用的微观过程,该过程会导致微结构变化,进而引起微观的位移,产生微损伤;微损伤经历一段时间或很长时间的积累过程,就可能造成疲劳损伤断裂.岩石内部微观结构的非均匀性和矿物晶粒间界等缺陷是最薄弱的部位,在循环应力作用下再次形成新的微裂纹系统,从而加速损伤的积累,引起断裂.除此之外,岩石中多种渠道的残余应力会导致疲劳损伤;振动频率的提高,也会加速岩石的损伤;结合温度升高的综合效应会引起岩石内部微裂纹增长,导致岩石微结构变化并引起微损伤,虽然这是在屈服点以下引发的滞弹性微损伤,但最终它们都将使岩石的品质劣化. 展开更多

关键词 饱和砂岩 弛豫衰减峰 滞弹性损伤 弹性模量亏损 频率和温度效应

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竹木复合层合板疲劳与循环蠕变的累积损伤研究

9

作者 李玲 李大纲 +1 位作者 徐平 诸学清 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1-3,23,共4页

为了对疲劳与循环蠕变交互作用下的损伤进行定量描述,采用一种考虑应变比率和弹性模量2个参数共同描述损伤的变量,并建立了损伤力学模型,该模型能够综合表现疲劳循环过程中塑性应变变化和弹性模量变化规律。通过对竹木复合层合板在80%、... 为了对疲劳与循环蠕变交互作用下的损伤进行定量描述,采用一种考虑应变比率和弹性模量2个参数共同描述损伤的变量,并建立了损伤力学模型,该模型能够综合表现疲劳循环过程中塑性应变变化和弹性模量变化规律。通过对竹木复合层合板在80%、75%和70%3种应力水平下的纯疲劳弯曲试验,得出其损伤变量变化规律的实验曲线。通过对力学模型进行分段求解的方法,得到了竹木复合层合板在疲劳与循环蠕变交互作用下的累积损伤的拟合曲线。结果表明,该损伤参量及损伤模型可以较准确的描述在疲劳与循环蠕变交互作用下竹木复合层合板的损伤累积变化规律。 展开更多

关键词 累积损伤力学 疲劳 循环蠕变 塑性应变比率 弹性模量比率

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热-力耦合作用下花岗岩蠕变损伤模型 被引量：7

10

作者 刘凯 余宏波 +1 位作者 王焱 谭维佳 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第22期9526-9532,共7页

热-力耦合作用下的岩石蠕变行为对深部地下工程、高放射性废料处置工程影响显著。基于20~300℃下的花岗岩蠕变试验,分析温度对瞬时应变和蠕变应变速率的影响,由此认为温度对花岗岩瞬时弹性模量造成瞬时损伤并促进后续蠕变损伤过程,从而... 热-力耦合作用下的岩石蠕变行为对深部地下工程、高放射性废料处置工程影响显著。基于20~300℃下的花岗岩蠕变试验,分析温度对瞬时应变和蠕变应变速率的影响,由此认为温度对花岗岩瞬时弹性模量造成瞬时损伤并促进后续蠕变损伤过程,从而定义瞬时、蠕变热损伤变量。构建广义Kelvin热损伤模型和黏塑性热损伤元件,采用Heard指数型模型描述花岗岩稳态蠕变行为,串联后得到一个新的热-力耦合作用下的花岗岩蠕变损伤模型。给出模型参数求解方法,分析瞬时、蠕变热损伤变量变化规律,通过辨识三种花岗岩的蠕变试验数据,验证所建模型的合理性和适用性。研究成果为热-力耦合作用下花岗岩蠕变行为模拟及深部地下工程、高放射性废料处置工程长期稳定性研究提供一定参考。 展开更多

关键词 热-力耦合 花岗岩 蠕变 弹性模量 热损伤变量 Heard模型

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实验分析疲劳累计损伤分段函数表示法的合理性 被引量：1

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作者 孙鹏 李其 《化工机械》 CAS 2013年第3期309-310,318,共3页

加工带有半圆形缺口的平板试件,采用应变片对材料局部进行应变监测,通过轴向高周疲劳试验,研究了缺陷试件弹性模量损伤特性。结果表明:直至缺陷根部应力集中位置出现裂纹前弹性模量并无明显变化。这一结论与光滑试件所得结论存在差异,... 加工带有半圆形缺口的平板试件,采用应变片对材料局部进行应变监测,通过轴向高周疲劳试验,研究了缺陷试件弹性模量损伤特性。结果表明:直至缺陷根部应力集中位置出现裂纹前弹性模量并无明显变化。这一结论与光滑试件所得结论存在差异,对造成差异原因进行简单分析,最终得到疲劳损伤过程存在明显阶段性的结论,为疲劳损伤历程的分段函数表示提供了实验参考。 展开更多

关键词 高频疲劳 应力集中 弹性模量 损伤例程 分段函数

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