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碳纤维加固对锈蚀钢筋混凝土梁弯曲损伤行为影响研究
1
作者 李斌 《建筑施工》 2026年第1期15-19,共5页
为研究碳纤维(CFRP)加固对锈蚀钢筋混凝土梁弯曲损伤行为的影响规律,通过室内试验,研究了不同腐蚀条件下,弯曲加载过程对CFRP加固钢筋混凝土梁表面裂缝扩展的影响,分析了CFRP加固钢筋混凝土梁弯曲破坏的荷载位移变化,揭示了CFRP加固混... 为研究碳纤维(CFRP)加固对锈蚀钢筋混凝土梁弯曲损伤行为的影响规律,通过室内试验,研究了不同腐蚀条件下,弯曲加载过程对CFRP加固钢筋混凝土梁表面裂缝扩展的影响,分析了CFRP加固钢筋混凝土梁弯曲破坏的荷载位移变化,揭示了CFRP加固混凝土梁表面应变分布规律。研究结果表明:加载过程中,随着荷载的增加,混凝土梁表面裂缝宽度逐渐增大,C0-2混凝土梁在荷载175 kN时的平均裂缝宽度较荷载为105 kN时增加78.28%。随着弯曲位移的增加,CFRP加固梁锈蚀钢筋混凝土梁的荷载增大趋势变缓。C60-2混凝土的荷载在位移为7.5 mm时较位移5.0 mm增加了33.32%。距中性轴相同位置处,随着荷载等级的增加,混凝土梁侧表面应变随之增加。 展开更多
关键词 碳纤维 锈蚀钢筋混凝土梁 裂缝扩展 荷载位移曲线 应变
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体外预应力钢绞线加固钢吊车梁受弯性能试验 被引量：1
2
作者 高志刚 苗哲 +3 位作者 何佳晨 张程华 秦卿 张华 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第2期351-361,共11页
为有效解决传统加固钢吊车梁施工工艺复杂、难度高、周期长、成本高等问题,提出体外预应力钢绞线加固钢吊车梁法。共设计制作3根试验梁,加固组钢绞线施加预应力130 kN,通过静力加载试验,对加固梁和未加固梁的破坏形态、荷载-挠度曲线、... 为有效解决传统加固钢吊车梁施工工艺复杂、难度高、周期长、成本高等问题,提出体外预应力钢绞线加固钢吊车梁法。共设计制作3根试验梁,加固组钢绞线施加预应力130 kN,通过静力加载试验,对加固梁和未加固梁的破坏形态、荷载-挠度曲线、梁跨变形规律及上翼缘、腹板、下翼缘的应变分布规律进行分析。结果表明:试件梁的破坏形态均为典型弯曲破坏,直线布线加固梁破坏时钢绞线跨中与梁下翼缘接触,加载点处屈曲;折线布线加固梁钢绞线在跨中断裂破坏,加载点处屈曲,钢梁发生回弹;当许用挠度达到6.75 mm时,未加固梁荷载为63 kN,直线布线加固梁荷载为71 kN,折线布线加固梁荷载为115 kN;直线布线加固钢梁极限承载力提高了29.36%,屈服荷载提高了17.07%,折线布线加固钢梁极限承载力提高了85.32%,屈服荷载提高了107%。研究认为折线布线加固钢梁效果最佳,能够有效提高钢梁承载力,对现有服役期工作的钢吊车梁加固设计有一定参考价值。 展开更多
关键词 钢吊车梁 体外预应力 静力加载试验 变形 应变
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基于胎内周向应变的非道路轮胎垂向载荷反演优化算法研究 被引量：1
3
作者 王亚东 宋寅东 +3 位作者 王彦民 张剑 何志祝 李臻 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期463-473,共11页
非道路轮胎具有结构尺寸大、工况恶劣多变、载荷波动明显等典型特征,其垂向载荷显著影响车辆的纵向、垂向、侧向动力学特性。针对非道路轮胎垂向载荷获取困难、传统物理模型推演精度不足的问题,提出了一种基于应变信息与机器学习技术的... 非道路轮胎具有结构尺寸大、工况恶劣多变、载荷波动明显等典型特征,其垂向载荷显著影响车辆的纵向、垂向、侧向动力学特性。针对非道路轮胎垂向载荷获取困难、传统物理模型推演精度不足的问题,提出了一种基于应变信息与机器学习技术的垂向载荷反演算法。以R-1型人字花纹非道路轮胎为研究对象,设计了由大量程柔性应变传感器、低功耗数据采集及无线传输模块组成的轮胎应变信息采集系统。以胎压、速度、载荷等参数为变量,在转鼓试验台上开展了多种典型工况测试,分析了轮胎接地点的应变变化规律。在此基础上,构建了面向轮胎垂向载荷估计的深度神经网络模型,并基于AdamW优化器与网格搜索法开展了算法参数优化。试验结果表明,基于AdamW优化器的深度神经网络模型对非道路轮胎垂向载荷预测表现出较高的精度,各工况下最大平均相对误差由4.10%降至0.30%。此外,针对模型泛化能力的测试结果显示,深度神经网络模型平均归一化均方根误差较SVR模型降低55.91%,泛化性能优越。研究表明,所提出基于AdamW优化器的深度神经网络模型可对以应变信息为输入的非道路轮胎垂向载荷进行准确反演,为非道路车辆的动力学控制系统提供可靠的轮胎力学关键参数获取依据。 展开更多
关键词 非道路轮胎 周向应变 载荷估计 智能轮胎 机器学习
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冲击荷载作用下岩石动态拉伸破坏特征及细观机制
4
作者 李晓锋 李海波 +1 位作者 刘黎旺 傅帅旸 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2387-2398,共12页
了解岩石动态抗拉特性对于研究岩体工程在爆破和地震荷载作用下的动态响应具有重要意义。结合超高速相机和数字图形相关技术(digital image correlation,DIC)对花岗岩开展冲击劈裂试验。通过电测应变法和超高速相机判断了巴西圆盘试样... 了解岩石动态抗拉特性对于研究岩体工程在爆破和地震荷载作用下的动态响应具有重要意义。结合超高速相机和数字图形相关技术(digital image correlation,DIC)对花岗岩开展冲击劈裂试验。通过电测应变法和超高速相机判断了巴西圆盘试样的应力平衡和中心起裂条件。采用超高速DIC方法分析了微秒时间尺度上岩石变形场演化,并结合偏光镜试验讨论了晶体尺度上的材料率效应机制。结果表明:花岗岩的抗拉强度随应变速率的关系存在3个分区,II区满足统一动态强度模型,其特征应变率和动增长系数分别为48.3 s^(−1)和0.97,且平均破碎尺寸并不随应变率的增加而显著变化;残余动能占耗散能比值为23%~47%。在晶体尺度上,细观破裂主要以穿晶裂纹、弯折裂纹、裂纹簇聚成带和晶体粉碎化等形式出现。随着应变率增加,岩石的破坏过程发生从中心起裂到边界失效转变,当应变率超过一定值,应力平衡和中心起裂条件失效,动态抗拉强度随应变速率增加反而降低,导致试验条件的有效性存在偏差,试验结果需审慎评估。 展开更多
关键词 岩石力学 冲击荷载 率效应机制 统一强度模型 破碎演化
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循环载荷对高温环境水泥石微观结构及力学性能的影响
5
作者 初永涛 刘奎 +2 位作者 蒋新立 王磊 李鹏程 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第4期55-64,共10页
深层、超深层非常规油气压裂开发对水泥环在高温环境中交变载荷作用下的力学性能及密封完整性提出了更高的要求,亟需明确高温环境下水泥石力学性能的变化规律,为提升深层油气井水泥环密封能力提供支撑。采用力学加载、电镜扫描(SEM)和... 深层、超深层非常规油气压裂开发对水泥环在高温环境中交变载荷作用下的力学性能及密封完整性提出了更高的要求,亟需明确高温环境下水泥石力学性能的变化规律,为提升深层油气井水泥环密封能力提供支撑。采用力学加载、电镜扫描(SEM)和核磁共振(NMR)方法,测试了高温环境及循环载荷作用下水泥石宏观力学性能的变化、塑性残余应变的变化和加载前后水泥石的微观孔隙结构,揭示了水泥石微观结构的演化规律,构建了水泥石累积塑性残余应变的本构关系。研究结果表明,养护温度越高,水泥石的平均孔径和孔隙率越大,水泥石弹性模量降低的同时,加载后水泥石塑性残余应变越大;随着循环次数增加,循环加卸载形成的滞回环曲线呈先疏后密的特点;微观结构力学分析结果显示,循环载荷作用下水泥石中狭长孔(b/a>100)的坍塌压缩是水泥石塑性残余应变的主要诱因;深层井下高温环境中,可通过颗粒级配和纳米颗粒材料提升水泥环的致密性、降低其孔径及孔隙率,以降低循环载荷引起的微观孔隙劣化和宏观残余应变。研究结果对研究保证高温环境下水泥环密封能力水泥浆体系和优化固井工艺具有指导作用。 展开更多
关键词 交变载荷 塑性残余应变 微观结构 微观机理 孔隙
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地应变加卸载响应比方法在天津地区的应用
6
作者 张磊 岳冲 +1 位作者 宋程 余怀忠 《地震研究》 北大核心 2025年第2期229-236,共8页
从岩石的应力和应变的本构关系出发,利用基于库仑应力触发模型的加卸载响应比计算方法,计算了天津蓟县洞体应变和小辛庄洞体应变的加卸载响应比值,并依据孕震尺度与震级关系选取震例,结合伸缩应变原始观测数据的趋势性变化特征和天津及... 从岩石的应力和应变的本构关系出发,利用基于库仑应力触发模型的加卸载响应比计算方法,计算了天津蓟县洞体应变和小辛庄洞体应变的加卸载响应比值,并依据孕震尺度与震级关系选取震例,结合伸缩应变原始观测数据的趋势性变化特征和天津及周边地区b值扫描结果开展了综合分析。结果表明:(1) 2020年河北古冶MS5.1地震前小辛庄洞体应变两分量出现了明显的拉张应变加速、震后减弱现象,加卸载响应比值在该时段内同样出现了先增大后减小的异常变化;(2)2018—2019年天津小辛庄周边区域出现了明显的低b值异常区,且上述结果在时、空上呈现出较好的一致性。 展开更多
关键词 洞体应变 加卸载响应比 B值 天津
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砂土应力-应变包络线的唯一性初探
7
作者 邵龙潭 高睿 +2 位作者 夏平心 郭晓霞 孙衍朴 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期265-274,共10页
土体循环加卸载外包络线是否具有唯一性在认识土体固有属性上具有重要意义。基于土样全表面变形数字图像测量系统,选用硅微粉和福建标准砂为研究对象,开展了一系列三轴剪切试验和三轴循环加卸载试验,探索等应力幅值、阶梯应力幅值和随... 土体循环加卸载外包络线是否具有唯一性在认识土体固有属性上具有重要意义。基于土样全表面变形数字图像测量系统,选用硅微粉和福建标准砂为研究对象,开展了一系列三轴剪切试验和三轴循环加卸载试验,探索等应力幅值、阶梯应力幅值和随机应力幅值循环加卸载下应力-应变外包络线与相应的单调加载应力-应变曲线的一致性。试验结果表明土样在相同密度和围压条件下,单调加载的应力-应变曲线与经历不同循环应力历程的加卸载应力-应变外包络线近似一致,提出了砂土应力-应变外包络线的唯一性;讨论了循环应力历史和应力水平对曲线回归速度的影响以及应力-应变包络线唯一性在建立轴向应变累积模型中的应用。 展开更多
关键词 应力-应变外包络线 循环荷载 砂土 轴向累积应变
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预测薄板搭接接头焊接变形的高精度二维壳模型 被引量：1
8
作者 李娅娜 尹幸福 张生芳 《机械工程材料》 北大核心 2025年第8期79-85,共7页
以薄板搭接接头为研究对象,分别基于热弹塑性法和温度载荷法建立三维有限元模型和二维壳有限元模型;采用二维壳模型,改变搭接区域单元连接方式(壳单元、CE单元、CP位移耦合和梁单元)进行薄板搭接接头焊接变形模拟,确定最佳单元连接方式... 以薄板搭接接头为研究对象,分别基于热弹塑性法和温度载荷法建立三维有限元模型和二维壳有限元模型;采用二维壳模型,改变搭接区域单元连接方式(壳单元、CE单元、CP位移耦合和梁单元)进行薄板搭接接头焊接变形模拟,确定最佳单元连接方式,并利用所建三维模型模拟得到的固有应变对优化单元连接方式的二维壳模型进行修正;采用修正二维壳模型对焊接变形进行预测和试验验证,并与三维模型预测方法进行了对比,分析了二维壳模型中焊缝附近网格尺寸与固有应变的关系。结果表明:CP位移耦合连接方式为最佳单元连接方式。采用优化单元连接方式的二维壳模型模拟得到搭接接头上下母材侧边(平行于焊接方向,距焊缝中心125,62.5 mm)最大角变形与试验结果的相对误差分别为1.73%,2.81%,模型预测焊接变形的准确性高。与三维模型相比,二维壳模型的网格数量和计算时间均减少了90%以上,并且计算精度与三维模型相当。固有应变的校核系数与焊缝附近网格尺寸的1.085次幂成倒数关系;当焊缝附近网格尺寸为15 mm时,模拟得到角变形的最大相对误差仅为6.67%。 展开更多
关键词 温度载荷法 搭接接头 焊接变形 固有应变
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汽车荷载振动下不同形状检查井井室应变研究
9
作者 张华磊 程晨 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 2025年第3期1-8,共8页
目的为了研究不同形状的检查井井室部分在汽车荷载振动下的变形情况,探究井室形状对检查井稳定性影响,改善检查井沉降变形问题。方法利用多变频电磁振动台对方形、圆形检查井井室模型,分别进行了模拟汽车荷载振动下的扫频、定频试验,并... 目的为了研究不同形状的检查井井室部分在汽车荷载振动下的变形情况,探究井室形状对检查井稳定性影响,改善检查井沉降变形问题。方法利用多变频电磁振动台对方形、圆形检查井井室模型,分别进行了模拟汽车荷载振动下的扫频、定频试验,并在模型的砌层和内壁布设应变测点,用数码相机记录试验过程中模型的变形、破坏过程,得到了两种形状的检查井井室在汽车荷载振动下产生的应变特征。结果在相同的汽车荷载振动频率下,两种形状的检查井井室砌层产生的应变都比井室内壁大;方形检查井井室较圆形产生的应变更大,且应变峰值出现的时间更早;在持续的低频汽车荷载振动下,方形检查井井室比圆形更容易发生破坏。结论圆形检查井结构较方形检查井更稳定,不易受损破坏。因此,在工程实践中,要考虑道路实际情况选择合适形状的检查井及其材料,研究结果对检查井沉降变形的防治具有一定的参考与借鉴意义。 展开更多
关键词 检查井 振动台试验 汽车荷载 应变
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低屈服强度钢疲劳性能研究
10
作者 石文龙 谢春游 +1 位作者 陶正华 马立光 《结构工程师》 2025年第6期110-120,共11页
对LY100、LY160和LY225三种牌号的低屈服强度钢分别进行了疲劳性能试验研究,分析应变速率对低屈服强度钢疲劳寿命、裂纹萌生和扩展周次的影响,并对断裂机理进行分析。结合现行金属消能器的相关规范,对低屈服强度钢进行循环加载试验。研... 对LY100、LY160和LY225三种牌号的低屈服强度钢分别进行了疲劳性能试验研究,分析应变速率对低屈服强度钢疲劳寿命、裂纹萌生和扩展周次的影响,并对断裂机理进行分析。结合现行金属消能器的相关规范,对低屈服强度钢进行循环加载试验。研究结果表明:低屈服强度钢疲劳性能优越;随着钢材牌号等级的增大,疲劳寿命略有增大;应变速率变化对材料的疲劳寿命无明显影响;低屈服强度钢疲劳断裂是韧性断裂,试件的断裂过程为众多微裂纹不断扩展至宏观裂缝,继而发生瞬时断裂;低屈服强度钢能满足金属消能器的要求,具有良好的疲劳性能。 展开更多
关键词 低屈服强度钢 循环加载 应变速率 疲劳寿命 疲劳性能
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三轴加卸载下煤岩强度及变形破坏特征 被引量：2
11
作者 蒋力帅 李丕茂 +3 位作者 王庆伟 王宗可 李春盎 黄屹峰 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期109-121,共13页
深部煤岩体处于高应力的三向应力状态在掘进与回采等工程扰动影响下,煤岩体的三向应力平衡状态被打破。为研究煤岩体的变形破坏特征与其所处应力状态之间的关系,开展了煤岩体在不同围压下的三轴压缩实验和不同加卸载路径下的三轴加卸载... 深部煤岩体处于高应力的三向应力状态在掘进与回采等工程扰动影响下,煤岩体的三向应力平衡状态被打破。为研究煤岩体的变形破坏特征与其所处应力状态之间的关系,开展了煤岩体在不同围压下的三轴压缩实验和不同加卸载路径下的三轴加卸载实验,借助应力应变曲线、煤样破坏形态素描图及裂隙面分形维数,探究了围压与不同卸载路径对其强度与变形破坏特征的影响。研究结果表明:煤岩三轴压缩强度与围压呈现非线性关系,弹性模量与围压呈现二次函数关系;在卸载条件下,其力学特性和破坏形式与加载条件下有着本质的区别;三轴加卸载下煤岩最大主应力大幅度减小,有明显的扩容现象,表现出明显的脆性破坏;经历卸载过程的煤样,与同等围压下三轴压缩相比,破坏后裂隙面分形维数普遍增大,破碎程度加剧。 展开更多
关键词 三轴加卸载 煤岩体 应力应变 强度特征 破坏特征
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农用无人机结构拓扑优化与增材制造研究
12
作者 卞青青 《农机化研究》 北大核心 2025年第5期197-201,共5页
为了提高无人机载重、减少整体质量、实现机身轻量化设计,以农用无人机机翼为研究对象,基于围绕增材制造的核心拓扑结构折叠固化的薄复合材料壳,采用类似桁架的内部结构和折叠的薄复合材料壳进行制造,实现高度复杂且无需模具的无人机结... 为了提高无人机载重、减少整体质量、实现机身轻量化设计,以农用无人机机翼为研究对象,基于围绕增材制造的核心拓扑结构折叠固化的薄复合材料壳,采用类似桁架的内部结构和折叠的薄复合材料壳进行制造,实现高度复杂且无需模具的无人机结构。通过优化设计和增材制造的结合,成功提高了农用无人机的载重能力和续航能力。机翼试验验证结果表明:优化设计和模拟结果的吻合度较高,验证了该方法的可靠性和有效性。研究可为农用无人机结构的拓扑优化和增材制造提供重要的参考和指导。 展开更多
关键词 农用无人机 结构拓扑优化 增材制造 性能改进 载重 应变
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冲击荷载下直墙拱隧道应变演化和破坏特征
13
作者 常素玲 王在泉 +2 位作者 丛宇 王肖珊 朝文文 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第3期977-985,共9页
为研究冲击荷载对直墙拱隧道的影响,制备大尺寸钢纤维混凝土隧道试样,使用自研双向受压摆锤动力冲击系统开展冲击破坏试验,并采用超动态信息采集系统记录冲击波和应变,并结合数字图像相关技术(DIC)表征表面应变和位移场。竖向施加0.6 MP... 为研究冲击荷载对直墙拱隧道的影响,制备大尺寸钢纤维混凝土隧道试样,使用自研双向受压摆锤动力冲击系统开展冲击破坏试验,并采用超动态信息采集系统记录冲击波和应变,并结合数字图像相关技术(DIC)表征表面应变和位移场。竖向施加0.6 MPa预应力,2000 kg摆锤提升高度至150 mm冲击试样,结果表明:摆锤施加波幅振荡衰减的低频冲击波;直墙拱试样拱肩和拱脚4个位置出现裂缝,两拱肩处裂缝沿着直墙拱向冲击波方向延伸,并在洞室内部拱顶形成一条环向裂缝;峰值、塑性应变均以拉应变为主,峰值应变环向较大,径向与轴向较小,试样内部塑性应变左拱肩最大;拱顶变形位置附近应变计的塑性应变和峰值应变比值较大;DIC应变云图显示,在小于200μs时间内试样拱肩、拱脚4条裂缝萌生、贯通,竖向应变变化最大,竖向应变集中区与裂缝形态相吻合,水平应变集中区主要出现在拱肩位置,剪切应变集中分布区主要分布在各裂缝的拐折处。 展开更多
关键词 冲击荷载 直墙拱 应变演化 破坏特征
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基于应变法的单向动态载荷校准试验研究
14
作者 曹良秋 《现代机械》 2025年第2期43-48,共6页
飞机飞行过程中存在大量动态受载情况,本文提出了一种单向准静态载荷校准模型动态验证方法,构建了标准负阶跃冲击载荷发生装置,完成了标准试件与复合试件单向载荷静态校准与负阶跃动态载荷验证试验,验证了应变计响应与压电传感器响应的... 飞机飞行过程中存在大量动态受载情况,本文提出了一种单向准静态载荷校准模型动态验证方法,构建了标准负阶跃冲击载荷发生装置,完成了标准试件与复合试件单向载荷静态校准与负阶跃动态载荷验证试验,验证了应变计响应与压电传感器响应的一致性,表明了在单向动态载荷作用下,结构质量远小于校准载荷时,使用准静态校准获得的载荷模型测量动态载荷的可行性,并应用于飞机关键结构的动态载荷应变测量。 展开更多
关键词 校准试验 动态载荷 应变法 试验设计
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冲击荷载作用下花岗岩动态力学性能及能量耗散特征研究
15
作者 陈云娟 段鸿杰 +2 位作者 姜萌 张惠富 苏家瑞 《山东建筑大学学报》 2025年第6期9-15,共7页
在冲击荷载作用下,岩体的力学性能及能量耗散规律相比于静载时具有差异性,研究岩体动态破坏规律可为工程爆破提供新的参考方法。文章以花岗岩为对象,采用分离式霍普金森压杆系统做冲击试验,分析其单轴冲击下的应力-应变曲线、宏观破坏... 在冲击荷载作用下,岩体的力学性能及能量耗散规律相比于静载时具有差异性,研究岩体动态破坏规律可为工程爆破提供新的参考方法。文章以花岗岩为对象,采用分离式霍普金森压杆系统做冲击试验,分析其单轴冲击下的应力-应变曲线、宏观破坏形态及能量耗散特征,并基于能量平衡理论引入储能效率表征其能量储存能力。结果显示:花岗岩受单轴冲击时,应力-应变曲线依次经历弹性、塑性变形及破坏阶段;动态抗压强度存在应变率效应;试样破坏程度随应变率增加,从较完整向碎裂、粉碎状态过渡;入射能、反射能、透射能和吸收能随应变率线性增长,通过储能效率可定量分析单位时间内能量损耗规律。 展开更多
关键词 冲击荷载 应变率效应 能量耗散 储能效率 破坏形态
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循环加卸载作用下混凝土弹性能及损伤规律研究
16
作者 熊鹏飞 梁春华 《广东建材》 2025年第5期13-16,共4页
对300mm立方体混凝土进行了10^(-5)/s、5×10^(-5)/s、10^(-4)/s、10^(-3)/s四种应变速率下的循环加卸载试验。结果表明,混凝土单位弹性能随着循环次数的增加呈现先增大后减小的趋势,当应力达到最大值时混凝土内部储存的弹性能未达... 对300mm立方体混凝土进行了10^(-5)/s、5×10^(-5)/s、10^(-4)/s、10^(-3)/s四种应变速率下的循环加卸载试验。结果表明,混凝土单位弹性能随着循环次数的增加呈现先增大后减小的趋势,当应力达到最大值时混凝土内部储存的弹性能未达到最大值,具有滞后性,且加载速率越低滞后性越显著。低应变速率下混凝土的损伤随循环周次的增加均匀发展至趋于平缓,高应变速率下损伤迅速发展无平缓阶段,混凝土在较低加载速率下具有延展性,在高应变速率下具有明显的脆性特征。 展开更多
关键词 混凝土 循环加卸载 应变速率 弹性能 损伤
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考虑水-力耦合的桩-非饱和黄土接触面荷载传递模型 被引量：1
17
作者 李林 张等红 +2 位作者 张淼 顾晓强 徐龙飞 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1343-1355,1367,共14页
黄土因具有结构性强度和水敏性,桩-黄土接触面的剪切变形特性受水分影响显著,且剪切变形过程中因结构性强度退化而呈现出应变软化特性。根据桩-非饱和黄土接触面的水-力耦合特性,以有效饱和度和Bishop有效应力作为直接驱动变量反映饱和... 黄土因具有结构性强度和水敏性,桩-黄土接触面的剪切变形特性受水分影响显著,且剪切变形过程中因结构性强度退化而呈现出应变软化特性。根据桩-非饱和黄土接触面的水-力耦合特性,以有效饱和度和Bishop有效应力作为直接驱动变量反映饱和度对黄土结构性强度的影响。为考虑桩-非饱和黄土接触面剪切变形过程中结构性强度的退化特征,分别构建了接触面黏聚力、摩擦角和压缩指数的结构性参数,并建立了各结构性参数随塑性应变和土体有效饱和度的演化方程。在此基础上,通过等效侧限条件下非饱和结构性黄土与饱和无结构性黄土的塑性变形,在有效应力-有效饱和度空间建立了桩-非饱和黄土接触面的增湿屈服方程,进而耦合土-水特征曲线,提出了桩-非饱和黄土接触面的水-力耦合弹塑性本构模型。通过兰州非饱和结构性黄土的直剪试验数据和山西非饱和黄土桩的现场试桩数据对模型进行了验证与分析。结果表明,建立的桩-非饱和黄土接触面荷载传递模型可以描述桩-非饱和黄土接触面剪切变形的水-力耦合特性,体现桩-非饱和黄土接触面剪切强度随饱和度增加而减小的特征,且能够有效反映桩-土接触面应变软化特征随饱和度的变化规律。模型为非饱和黄土桩基灾变防控设计、计算和承载特性分析提供了有效途径。 展开更多
关键词 桩-黄土接触面 荷载传递 结构性强度 水-力耦合 应变软化
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动载荷下Mn18Cr2高锰铸钢的形变硬化行为
18
作者 赵金华 董世通 +3 位作者 路社斌 董嘉怡 闫家朋 何文武 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第7期223-234,共12页
采用分离式霍普金森压杆对动载荷下Mn18Cr2高锰铸钢的形变硬化行为进行了研究,利用电子背散射衍射(EBSD)技术和透射电镜(TEM)研究了不同冲击载荷下试验钢的微观组织及亚结构特征,探讨了其在不同冲击气压下的形变硬化机制。结果表明:Mn18... 采用分离式霍普金森压杆对动载荷下Mn18Cr2高锰铸钢的形变硬化行为进行了研究,利用电子背散射衍射(EBSD)技术和透射电镜(TEM)研究了不同冲击载荷下试验钢的微观组织及亚结构特征,探讨了其在不同冲击气压下的形变硬化机制。结果表明:Mn18Cr2高锰铸钢在动载荷下的变形过程包括弹性变形、抛物线硬化以及非硬化变形3个阶段;随着冲击气压由0.4 MPa增加至0.6 MPa,试验钢的抗压屈服强度出现陡增现象,平均抗压屈服强度由~372 MPa增加至~689 MPa;当冲击气压高于0.6 MPa时,在应变速率硬化、位错强化及动态应变时效3种硬化机制的耦合作用下,试验钢的形变硬化能力被充分激活,能够实现高强度及良好塑性的匹配。 展开更多
关键词 Mn18Cr2高锰铸钢 形变硬化机制 动载荷
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预制缺陷黑钨矿石超声波加载应变演化特性和破坏规律试验研究
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作者 蔡改贫 王炜锋 郝书灏 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期24-32,共9页
为研究超声波加载下预制缺陷矿石的应变演化特性和破坏规律,根据振动力学、断裂力学理论得到超声载荷作用下矿石单位质量微元受力的影响因素,建立静载与超声振动复合载荷下的矿石内部裂纹起裂准则。选用黑钨矿石加工制备含缺陷长方体试... 为研究超声波加载下预制缺陷矿石的应变演化特性和破坏规律,根据振动力学、断裂力学理论得到超声载荷作用下矿石单位质量微元受力的影响因素,建立静载与超声振动复合载荷下的矿石内部裂纹起裂准则。选用黑钨矿石加工制备含缺陷长方体试样,使用超声波加载试验系统进行试验研究,借助动态数据采集装置与数字图像相关法(2D-DIC)记录并分析试样的变形及破坏过程。结果表明:①预制缺陷使矿样应变产生衰减现象,衰减程度受缺陷类型影响。②超声波加载下矿样局部应变演化分为微裂纹闭合、稳态变形、破碎时的宏观裂纹扩展或未破碎时的静态回弹3个阶段;在微裂纹闭合阶段,矿石应变幅值大幅波动,内部裂隙逐渐闭合;在稳态变形阶段,矿石应变幅值整体平稳增加;在宏观裂纹扩展阶段,压缩应变降低,拉伸应变上升;在静态回弹阶段,矿石应变幅值未归至平衡零点,矿石出现塑性变形。③预制裂纹试样全场应变及破坏过程分应变增速较低、显著波动、瞬间骤增3个阶段,后受端部效应影响产生反翼裂纹。研究结果可为超声破碎技术的工程应用提供理论参考。 展开更多
关键词 超声波载荷 预制缺陷 2D-DIC 应变演化 破坏规律
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不同应力路径和加卸速率下的红黏土力学响应
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作者 阮永芬 唐震杰 +2 位作者 槐以高 郑绍奇 周源海 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第6期96-104,共9页
基坑开挖过程中土体受多种影响因素而表现出独特的破坏特性,仅考虑单一影响因素已无法完全分析土体的力学特性。采用昆明地区的天然红黏土进行K_(0)固结条件下不排水三轴剪切试验,探究不同应力路径和加卸速率下的应力-应变曲线及孔隙水... 基坑开挖过程中土体受多种影响因素而表现出独特的破坏特性,仅考虑单一影响因素已无法完全分析土体的力学特性。采用昆明地区的天然红黏土进行K_(0)固结条件下不排水三轴剪切试验,探究不同应力路径和加卸速率下的应力-应变曲线及孔隙水压力曲线的变化规律,分析红黏土的初始切线模量和强度极限变化规律。试验结果表明:(1)红黏土在三种应力路径下的应力-应变曲线呈双曲线型,红黏土强度大小表现为轴向压缩试验>平均主应力为常数三轴压缩试验>侧向卸荷试验;(2)加卸速率对应力-应变曲线的影响分三个阶段,当轴向应变ε_(a)≤ε_(0)时,加卸速率对土体抗剪强度影响较小,当ε_(0)<ε_(a)≤ε_(1)时,加卸速率越快,其对应的剪应力增长也越快,当ε_(a)>ε_(1)时,不同加卸速率下的剪应力基本保持不变;(3)不同应力路径下的孔隙水压力变化规律存在明显差异,剪切初期阶段,加卸速率对孔隙水压力影响不明显,而随着剪切过程的进行,孔隙水压力值随加卸速率的增大而增加;(4)通过邓肯-张模型,建立K_(0)固结的红黏土在不同路径下的应力-应变双曲线预测方程,并将预测结果与试验值对比,应力-应变预测结果较为准确。研究成果可为红黏土在不同应力路径及加卸速率下的变形参数和本构关系研究提供参考。 展开更多
关键词 红黏土 应力路径 加卸速率 应力-应变 孔隙水压力 邓肯-张模型
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