期刊文献+
共找到90篇文章
< 1 2 5 >
每页显示 20 50 100
Microscopic analysis of mechanical anisotropy and damage evolution of 3D printed rock-like samples under uniaxial compressive tests 被引量:1
1
作者 Yulong Shao Jingwei Yang +3 位作者 Jineon Kim Jae-Joon Song Juhyuk Moon Jianyong Han 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 2025年第2期688-704,共17页
Three-dimensional printing(3DP)offers valuable insight into the characterization of natural rocks and the verification of theoretical models due to its high reproducibility and accurate replication of complex defects ... Three-dimensional printing(3DP)offers valuable insight into the characterization of natural rocks and the verification of theoretical models due to its high reproducibility and accurate replication of complex defects such as cracks and pores.In this study,3DP gypsum samples with different printing directions were subjected to a series of uniaxial compression tests with in situ micro-computed tomography(micro-CT)scanning to quantitatively investigate their mechanical anisotropic properties and damage evolution characteristics.Based on the two-dimensional(2D)CT images obtained at different scanning steps,a novel void ratio variable was derived using the mean value and variance of CT intensity.Additionally,a constitutive model was formulated incorporating the proposed damage variable,utilizing the void ratio variable.The crack evolution and crack morphology of 3DP gypsum samples were obtained and analyzed using the 3D models reconstructed from the CT images.The results indicate that 3DP gypsum samples exhibit mechanical anisotropic characteristics similar to those found in naturally sedimentary rocks.The mechanical anisotropy is attributed to the bedding planes formed between adjacent layers and pillar-like structures along the printing direction formed by CaSO_(4)·2H_(2)O crystals of needle-like morphology.The mean gray intensity of the voids has a positive linear relationship with the threshold value,while the CT variance and void ratio have concave and convex relationships,respectively.The constitutive model can effectively match the stress–strain curves obtained from uniaxial compression experiments.This study provides comprehensive explanations of the failure modes and anisotropic mechanisms of 3DP gypsum samples,which is important for characterizing and understanding the failure mechanism and microstructural evolution of 3DP rocks when modeling natural rock behavior. 展开更多
关键词 Quantitative analysis Three-dimensional printing(3DP) Gypsum samples In situ micro-computed tomography(micro-CT)scanning Mechanical anisotropy Bedding planes damage evolution
在线阅读 下载PDF
Energy-damage analysis of rock brittleness incorporating complete stress-strain behavior and effects of confining pressure and lithology
2
作者 Kuan Zhang Wei Wang +3 位作者 Yajun Cao Xuelei Duan Shifan Liu Dawei Hu 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 2025年第12期7993-8016,共24页
As a critical mechanical characteristic of rock,brittleness significantly influences fracture modes and damage evolution processes.Accurate quantitative evaluation of brittleness is essential for ensuring the stabilit... As a critical mechanical characteristic of rock,brittleness significantly influences fracture modes and damage evolution processes.Accurate quantitative evaluation of brittleness is essential for ensuring the stability of various engineering applications.Based on the pre-peak and post-peak stages of the rock stress-strain curve,this study constructed a brittleness index BI^(*).The index quantifies the ability of rock to resist plastic deformation during the pre-peak crack growth stage and evaluates the intensity of strength drop during the post-peak softening stage.Another index,BII,was established based on the degree of pre-peak elastic energy accumulation and the instability characteristics of post-peak dissipated energy.This index reflects the essential properties of rock failure by revealing the energy evolution mechanism.Furthermore,by defining a damage variable from the energy dissipation over the entire deformation process,an index B_(D)was introduced to evaluate brittleness from the perspective of internal damage development.Triaxial compression and cyclic loading tests were conducted on rocks of different lithologies to evaluate the new index.The influences of confining pressure and lithology on rock brittleness were analyzed,along with the sensitivity analysis of various brittleness index parameters.The results indicated that the proposed brittleness indices accurately distinguish the brittleness differences among various lithologies and show effective consistency with the failure modes of specimens under different confining pressures.Meanwhile,different brittleness indices were affected by confining pressure and lithology to different degrees.The post-peak softening stage of rock played a particularly significant role in brittleness analysis.A brittleness classification system under different confining pressures and lithologies was established.The research results contribute to the enhancement and refinement of the rock brittleness evaluation system. 展开更多
关键词 Rock brittleness index Stress-strain curve Energy balance damage evolution Failure characteristic Sensitivity analysis
在线阅读 下载PDF
Nonlinear free vibration analysis of piezoelastic laminated plates with interface damage
3
作者 傅衣铭 李升 姜叶洁 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 2009年第2期129-144,共16页
This paper presents a nonlinear model for piezoelastic laminated plates with damage effect of the intra-layers and inter-laminar interfaces. Discontinuity of displacement and electric potential on the interfaces are d... This paper presents a nonlinear model for piezoelastic laminated plates with damage effect of the intra-layers and inter-laminar interfaces. Discontinuity of displacement and electric potential on the interfaces are depicted by three shape functions. By using the Hamilton variation principle, the three-dimensional nonlinear dynamic equations of piezoelastic laminated plates with damage effect are derived. Then, by using the Galerkin method, a mathematical solution is presented. In the numerical studies, effects of various factors on the natural frequencies and nonlinear amplitude-frequency response of the simply-supported peizoelastic laminated plates with interfacial imperfections are discussed. These factors include different damage models, thickness of the piezoelectric layer, side-to-thickness ratio, and length-to-width ratio. 展开更多
关键词 piezoelastic laminated plates nonlinear free vibration analysis interfacial damage damage evolution the Galerkin method
在线阅读 下载PDF
Multi-Scale Damage Model for Quasi-Brittle Composite Materials
4
作者 Decheng Feng 《Computer Modeling in Engineering & Sciences》 SCIE EI 2020年第3期997-1014,共18页
In the present paper,a hierarchical multi-scale method is developed for the nonlinear analysis of composite materials undergoing heterogeneity and damage.Starting from the homogenization theory,the energy equivalence ... In the present paper,a hierarchical multi-scale method is developed for the nonlinear analysis of composite materials undergoing heterogeneity and damage.Starting from the homogenization theory,the energy equivalence between scales is developed.Then accompanied with the energy based damage model,the multi-scale damage evolutions are resolved by homogenizing the energy scalar over the meso-cell.The macroscopic behaviors described by the multi-scale damage evolutions represent the mesoscopic heterogeneity and damage of the composites.A rather simple structure made from particle reinforced composite materials is developed as a numerical example.The agreement between the fullscale simulating results and the multi-scale simulating results demonstrates the capacity of the proposed model to simulate nonlinear behaviors of quasi-brittle composite materials within the multi-scale framework. 展开更多
关键词 Energy integration multi-scale damage evolution NONLINEARITY COMPOSITES quasi-brittle materials
在线阅读 下载PDF
Deformation characteristics and interfacial damage of CRTS II slab track joints under operating temperature conditions
5
作者 DONG Bo CHEN Zhi-yuan +3 位作者 ZHU Hao CAI Xiao-pei ZHANG Xing HE Xu 《Journal of Central South University》 2025年第9期3657-3674,共18页
Arching and cracking of joints between slabs have become a problem in China Railway Track System(CRTS)II slab track.The slab track is susceptible to complex temperature variations as a longitudinal continuous structur... Arching and cracking of joints between slabs have become a problem in China Railway Track System(CRTS)II slab track.The slab track is susceptible to complex temperature variations as a longitudinal continuous structure.Based on measured data,a thermal-mechanical coupling model of the track was established.The deformation characteristics and interfacial damage behavior of joints under typical temperature fields were studied.The findings indicate that the annual extreme temperature range of the slab track,fluctuates from−1.4 to 49.8℃.The annual temperature gradient within the vertical depth range of 0 to 0.2 m of the track varies between−16.19℃/m and 30.15℃/m.The vertical deformation of joints is significantly influenced by high temperatures,with a maximum measured deformation of 0.828 mm.The joint seams are primarily affected by low temperatures,which lead to a separation of 0.9 to 1.0 mm.Conversely,interlayer damage of joints is predominantly influenced by elevated temperatures.In summer,the maximum ratio of interface damage area in the joint can reach up to 95%,with the maximum debonding area ratio can be as high as 84%.The research results can provide help for joint damage regularity and deformation control of CRTS II slab track. 展开更多
关键词 CRTS II slab track temperature measurement thermo-mechanical coupling analysis deformation characteristics damage evolution
在线阅读 下载PDF
Acoustic emission characteristics of damage evolution of multi-scale fiber reinforced rubberized concrete under uniaxial compression and tension after being subjected to high temperatures
6
作者 Shaoqi ZHANG Yao ZHANG +5 位作者 Qianru LEI Yumeng YANG Yichao WANG Fei XU Zhiguo YAN Hehua ZHU 《Frontiers of Structural and Civil Engineering》 SCIE EI CSCD 2024年第8期1237-1266,共30页
Recently developed multi-scale fiber(i.e.,CaCO3 whisker,polyvinyl alcohol(PVA)fiber,and steel fiber)reinforced rubberized concrete exhibits excellent mechanical properties and spalling resistance at high temperatures.... Recently developed multi-scale fiber(i.e.,CaCO3 whisker,polyvinyl alcohol(PVA)fiber,and steel fiber)reinforced rubberized concrete exhibits excellent mechanical properties and spalling resistance at high temperatures.Measurement of macro properties such as strength and Young’s modulus cannot reveal and characterize damage mechanisms,particularly those relating to the multi-scale fiber strengthening effect.In this study,acoustic emission(AE)technology is applied to investigate the impact of multi-scale fiber on the damage evolution of rubberized concrete exposed to high temperatures,under the uniaxial compression and tension loading processes.The mechanical properties,AE event location,peak frequency,b-value,the ratio of rise time to amplitude(RA),average frequency(AF)values,and AE energy of specimens are investigated.The results show that the number of events observed using AE gradually increases as the loading progresses.The crumb rubber and fibers inhibit the generation and development of the cracks.It is concluded that both the peak frequency and b-value reflect the extension process of cracks.As the cracks develop from the micro scale to the macro scale,the peak frequency tends to be distributed in a lower frequency range,and the b-value decreases gradually.At the peak stress point,the AE energy increases rapidly and the b-value decreases.The specimens without multi-scale fibers exhibit brittle failure,while the specimens with fibers exhibit ductile failure.In addition,adding multi-scale fibers and crumb rubber increases the peak frequency in the medium and high frequency ranges,indicating a positive effect on inhibiting crack development.After being subjected to high temperatures,the maximum and minimum b-values decrease,reflecting an increase in the number of initial cracks due to thermal damage.Meanwhile,the RA and AF values are used to classify tensile and shear cracks.The specimens fracture with more shear cracks under compression,and there are more tensile cracks in specimens with multi-scale fibers under tension. 展开更多
关键词 multi-scale fibers acoustic emission FRACTURE damage evolution rubberized concrete
原文传递
基于材料损伤的混凝土构件损伤评估方法研究
7
作者 王红军 任晓丹 +1 位作者 肖少文 汤明生 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期63-75,共13页
为方便工程应用,定量描述混凝土构件的损伤等级,参考我国现行规范《混凝土结构设计标准》(GB/T 50010—2010)附录C提及的混凝土本构关系,本文提出了一种基于材料损伤的混凝土构件损伤评估方法,根据损伤演化参数的数值,定义构件的损伤等... 为方便工程应用,定量描述混凝土构件的损伤等级,参考我国现行规范《混凝土结构设计标准》(GB/T 50010—2010)附录C提及的混凝土本构关系,本文提出了一种基于材料损伤的混凝土构件损伤评估方法,根据损伤演化参数的数值,定义构件的损伤等级.规定当损伤演化参数d_(c(t))小于混凝土峰值应变ε_(c(t)),r对应的损伤演化参数d_(c(t)),r时,混凝土构件处于无损伤状态(L1级);当损伤演化参数d_(c(t))大于混凝土应变εc(t)u对应的损伤演化参数d_(c(t)u)时,混凝土构件处于严重损伤状态(L6级);当损伤演化参数d_(c(t))处于二者之间时,通过线性插值的方法定义混凝土构件的损伤等级(L2~L5级).为验证该方法的合理性,采用ABAQUS软件建立18根梁和2根柱的精细化模型,并对其进行数值模拟,模拟结果与试验结果拟合良好.依据本文提出的损伤评估方法判定,峰值荷载下的绝大部分梁构件和屈服荷载下的柱构件处于严重损伤状态(L6级).而采用团体标准《建筑结构抗震性能化设计标准》(T/CECA 20024-2022)提及的基于混凝土受压应变的损伤评估方法判定,绝大部分构件处于中度损伤状态(L4级),少部分构件处于比较严重损伤状态(L5级).从宏观层面审视,本文提出的基于材料损伤的混凝土构件损伤评估方法评估混凝土构件的损伤更符合实际预期,具有一定参考价值. 展开更多
关键词 混凝土构件 损伤等级 本构关系 损伤评估方法 损伤演化参数 数值分析
在线阅读 下载PDF
基于相场法的花岗岩矿物尺度损伤机理研究
8
作者 周标和 赵程 +3 位作者 幸金权 陈会官 赵春风 徐海宁 《力学季刊》 北大核心 2026年第1期157-174,共18页
矿物尺度的损伤演化决定了岩石材料的宏观力学行为.采用Voronoi多边形表征岩石的矿物,通过界面模型描述矿物界面的削弱效应,在弹塑性相场法的框架下开发了矿物尺度的损伤模拟方法,并对花岗岩的三轴压缩试验进行模拟验证方法有效性.基于... 矿物尺度的损伤演化决定了岩石材料的宏观力学行为.采用Voronoi多边形表征岩石的矿物,通过界面模型描述矿物界面的削弱效应,在弹塑性相场法的框架下开发了矿物尺度的损伤模拟方法,并对花岗岩的三轴压缩试验进行模拟验证方法有效性.基于多尺度能量传递定理,提出一种矿物尺度的能量统计分析方法,通过矿物颗粒应变能密度的积分定义岩石的宏观损伤变量,从矿物颗粒能量演化的视角探究岩石的损伤机理.结果表明:应变和应力集中会导致矿物颗粒应变能密度的数据分布具有右偏性,通过对数正态分布可以很好地描述矿物颗粒应变能密度的数据分布;矿物应变能密度对数正态分布的均值参数可通过宏观均匀化应变能密度以及方差参数确定,且方差参数随着宏观损伤变量近似线性增长. 展开更多
关键词 矿物建模 弹塑性损伤 矿物能量演化 多尺度损伤分析
原文传递
基于直接多尺度法的单向纤维复合材料弯曲渐进损伤分析
9
作者 许欣怡 马连华 周伟 《复合材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期39-44,共6页
基于ABAQUS仿真平台,本文采用一种高效的并行多尺度计算方法,即直接多尺度有限元(Direct FE^(2),DFE^(2))法,对碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)在弯曲载荷下的渐进损伤行为开展了数值研究。该方法实现了宏观... 基于ABAQUS仿真平台,本文采用一种高效的并行多尺度计算方法,即直接多尺度有限元(Direct FE^(2),DFE^(2))法,对碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)在弯曲载荷下的渐进损伤行为开展了数值研究。该方法实现了宏观尺度模型和微观尺度代表性体积元(Representative Volume Element,RVE)的同时计算。在考虑纤维在基体内随机分布的基础上,利用Python脚本实现了微观尺度RVE模型的参数化建模。基于ABAQUS内置的热-力耦合分析模块,通过编制UMATHT和UMAT子程序,比拟求解了基于局域化梯度增强模型的聚合物基体损伤问题。最后,DFE^(2)和全尺寸直接数值模拟(Direct Numerical Simulation,DNS)的对比计算研究表明,DFE^(2)方法在保证准确性的同时,显著提高了计算效率,从而大幅降低了计算成本。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 损伤演化 局域化梯度损伤模型 直接多尺度方法 有限元分析
在线阅读 下载PDF
强震作用下RC开洞烟囱抗倒塌性能研究
10
作者 姚增博 董志骞 +3 位作者 李钢 王沙燚 余丁浩 张松柯 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2026年第1期122-133,共12页
烟囱作为排放工业烟气的高耸结构,由于工艺要求经常需要在筒壁上开设洞口。为研究开洞参数对钢筋混凝土(RC)烟囱损伤失效过程及抗倒塌性能的影响,以一典型工业烟囱结构为例,通过生死单元法考虑混凝土材料退化与失效,基于ABAQUS软件建立4... 烟囱作为排放工业烟气的高耸结构,由于工艺要求经常需要在筒壁上开设洞口。为研究开洞参数对钢筋混凝土(RC)烟囱损伤失效过程及抗倒塌性能的影响,以一典型工业烟囱结构为例,通过生死单元法考虑混凝土材料退化与失效,基于ABAQUS软件建立49个不同参数的数值分析模型,选取40条地震记录作为输入,分别以最大峰值加速度为强度指标(IM)、最大顶点位移角为损伤指标(DM),应用动力增量分析法对RC开洞烟囱结构进行了倒塌易损性分析,确定了结构薄弱部位和损伤演化规律,并对比了不同开洞数量、形状、尺寸等烟囱结构的抗地震倒塌能力。结果表明:筒壁开洞对结构损伤和失效影响显著,结构损伤始于洞口,且随着地震动的增大、洞口周围的损伤加剧,直至结构洞口区段丧失竖向承载能力结构倒塌;受竖向刚度突变和高阶频率影响,使得洞口附近和烟囱高度2/3处成为结构的薄弱部位;烟囱结构的开洞参数对其抗地震倒塌能力有重要影响,随着开洞数量增多、孔洞尺寸增大、烟囱高度增加,其倒塌概率不断增加,倒塌储备系数(CMR)不断减小,烟囱结构的抗地震倒塌能力不断减弱。 展开更多
关键词 钢筋混凝土开洞烟囱 损伤演化 易损性分析 抗倒塌能力 倒塌储备系数
原文传递
服役后斜拉索钢丝疲劳行为的声发射监测与数智化分析
11
作者 李熙 王春生 +1 位作者 郑锦攀 史捷 《中国公路学报》 北大核心 2026年第2期173-186,共14页
为探明服役后斜拉索钢丝疲劳行为的声发射(AE)特征,开展了服役后不同损伤程度钢丝疲劳试验的声发射监测,对比分析了不同工况下钢丝疲劳声发射信号活跃性,明确了钢丝疲劳损伤演化典型阶段,采用粒子群优化算法对钢丝疲劳损伤演化典型阶段... 为探明服役后斜拉索钢丝疲劳行为的声发射(AE)特征,开展了服役后不同损伤程度钢丝疲劳试验的声发射监测,对比分析了不同工况下钢丝疲劳声发射信号活跃性,明确了钢丝疲劳损伤演化典型阶段,采用粒子群优化算法对钢丝疲劳损伤演化典型阶段的互相关信号参数进行了聚类分析,揭示了不同阶段的声发射信号波形规律。监测分析结果表明:服役后斜拉索钢丝疲劳强度随损伤程度的增大而减小,损伤程度越大的钢丝疲劳强度折减速度越快;在相同损伤程度下,应力幅增大导致钢丝疲劳寿命显著减小,声发射信号活跃性增强;根据声发射信号幅值、累计计数和累计能量指标,首次提出服役后斜拉索钢丝包含疲劳裂纹萌生、扩展至瞬时断裂全过程的六阶段疲劳损伤演化模型,揭示裂纹扩展阶段峰值频率占钢丝疲劳断裂全过程的比值超过90%的普适规律;基于上升时间等互相关参数,钢丝声发射信号聚类迭代收敛为4类,瞬时断裂信号波形特征为高幅值窄脉冲,释放大量能量。试验监测所得服役后斜拉索钢丝疲劳损伤演化中声发射信号参数和波形典型特征,可为钢丝的服役损伤状态评估和断裂预警提供技术保障。 展开更多
关键词 桥梁工程 疲劳 声发射监测 斜拉索钢丝 聚类分析 疲劳损伤演化
原文传递
同时考虑材料参数与地震动激励随机性的钢筋混凝土结构非线性随机动力响应分析
12
作者 陈欣 李杰 《振动工程学报》 北大核心 2026年第2期386-394,共9页
混凝土作为一种多相复合材料,随机性与非线性是其基本的力学特性。为准确评估钢筋混凝土结构在强震下的性能,需对其进行非线性随机动力响应分析。然而,传统的随机振动方法(例如:虚拟激励法、路径积分法、等价线性化方法等)难以应用于大... 混凝土作为一种多相复合材料,随机性与非线性是其基本的力学特性。为准确评估钢筋混凝土结构在强震下的性能,需对其进行非线性随机动力响应分析。然而,传统的随机振动方法(例如:虚拟激励法、路径积分法、等价线性化方法等)难以应用于大型钢筋混凝土结构的随机动力分析,而蒙特卡罗方法存在计算量大的问题。鉴于此,本文拟建立一种高效、准确的钢筋混凝土结构非线性随机动力响应分析方法。在随机损伤力学的框架内,引入两尺度随机场以描述混凝土材料的非线性和力学参数的空间变异性,采用物理随机地震动模型反映地震动的随机性,利用概率密度演化方法计算钢筋混凝土结构动力响应的概率分布。通过对一钢筋混凝土平面框架结构的非线性随机动力响应分析,证明所提方法的正确性。结果表明,混凝土材料的空间变异性对结构的非线性随机动力响应有显著影响。 展开更多
关键词 钢筋混凝土结构 非线性随机动力响应分析 随机损伤 物理随机地震动模型 概率密度演化方法
在线阅读 下载PDF
热冲压工况下GA镀层组织演变及粉化现象
13
作者 陈炜 黎小洲 +3 位作者 曹一枢 白瑛 张小计 陈春刚 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期46-52,共7页
利用扫描电镜并结合元素能谱分析仪研究了热镀锌合金化超高强钢板在热冲压工况下镀层组织的演变过程,并对镀层粉化、剥落等损伤机理进行了讨论。结果表明:加热温度为600~680℃时,镀层的主要组织由δ_(1k)相组成,温度升高至720℃后,δ_(... 利用扫描电镜并结合元素能谱分析仪研究了热镀锌合金化超高强钢板在热冲压工况下镀层组织的演变过程,并对镀层粉化、剥落等损伤机理进行了讨论。结果表明:加热温度为600~680℃时,镀层的主要组织由δ_(1k)相组成,温度升高至720℃后,δ_(1k)相向Г相与液Zn转变,镀层中氧含量增加。当温度升高至810℃时,Г相与氧化物ZnO的含量达到顶峰,温度达到奥氏体温度870℃以上时,α-Fe(Zn)相成为主体,此时只有表面氧化物ZnO与少量的Г相存在。在成形前GA镀层内部存在预裂纹,由于液Zn的液态金属致脆导致裂纹的进一步扩展,随着淬火与成形的开展,在压应力的作用下使得镀层内部的裂纹沿横向扩展,造成了粉化以及剥落现象。 展开更多
关键词 GA镀层 热冲压 镀层组织演变 镀层粉化 损伤分析
原文传递
古建木结构跨尺度地震损伤演化分析方法研究 被引量:2
14
作者 吴铭昊 王永建 姜绍飞 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期177-186,共10页
为了掌握地震作用下古建木结构由细观材料到宏观结构的损伤机理和破坏状态,并对其损伤程度做出全面而合理的评价,提出了古建木结构跨尺度损伤演化分析方法,包括多尺度数值模型和多尺度一致性损伤模型。多尺度数值模型采用多点约束法来... 为了掌握地震作用下古建木结构由细观材料到宏观结构的损伤机理和破坏状态,并对其损伤程度做出全面而合理的评价,提出了古建木结构跨尺度损伤演化分析方法,包括多尺度数值模型和多尺度一致性损伤模型。多尺度数值模型采用多点约束法来协调跨尺度界面变形,能同时描述局部损伤细节和整体力学行为;损伤模型以广义力-广义位移和抗震性能水准理论为基础,通过试验拟合分析来统一各层次损伤。以榫卯节点拟静力试验和多层古建木框架振动台试验为分析对象,详细阐述了跨尺度损伤演化分析方法的过程和结果。通过所提出的多尺度分析方法,可以为既有古建木结构抗震鉴定给出从局部材料、构件到整体结构的各层级评估结果,并揭示其之间的演化规律,为后期加固修复提供科学依据。 展开更多
关键词 古建筑木结构 跨尺度损伤演化分析 地震损伤模型 有限元仿真分析
在线阅读 下载PDF
蠕滑-强震叠加作用下跨断层隧道动力响应分析研究 被引量:3
15
作者 陈峻博 王天强 +3 位作者 耿萍 孟庆余 霍飞 王旭 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期129-138,共10页
处于高烈度地震区的跨断层隧道在遭受断层蠕滑作用威胁的同时,强地震动对隧道的安全运营提出更为严苛的要求。鉴于此,为研究蠕滑-地震作用对跨断层隧道的影响,以汕头湾海底隧道穿越活动断裂带为背景,结合实际工程场地特征及地震动参数,... 处于高烈度地震区的跨断层隧道在遭受断层蠕滑作用威胁的同时,强地震动对隧道的安全运营提出更为严苛的要求。鉴于此,为研究蠕滑-地震作用对跨断层隧道的影响,以汕头湾海底隧道穿越活动断裂带为背景,结合实际工程场地特征及地震动参数,确定了隧址区断层百年蠕滑错动量。考虑衬砌结构的非线性塑性损伤特性,建立蠕滑-强震叠加作用的三维数值计算模型,开展隧道在断层蠕滑导致的初始损伤下的结构动力响应分析研究,得出以下结论。(1)当仅受断层蠕滑作用时,隧道的显著相对变形发生在断层破碎带附近;隧道拱顶及拱底位置的拉压效应较为显著,且表现出明显的受剪切状态。(2)叠加地震作用后,断层带附近隧道的加速度放大现象较为显著,最大放大系数为3.0。(3)叠加地震动作用后,隧道的横向变形和拱腰应变较断层蠕滑单独作用时的隧道响应显著增大。最大水平相对位移增加至2.90 cm,等效塑性应变放大5倍。(4)断层蠕滑作用下隧道的损伤集中在断层面处,而地震动作用将加剧这种破坏,并导致隧道拱肩和拱脚的累积损伤。(5)蠕滑错动后的地震动作用放大了隧道的损伤响应,更大的初始蠕滑错动量导致更严重的损伤量级,更大的PGA则导致更广范围的损伤。相较于无蠕滑损伤的隧道,蠕滑-地震作用下隧道的拉伸损伤衬砌体积可增加224.8%。研究结果可为我国高烈度地震区跨断层隧道的抗震性能设计提供参考。 展开更多
关键词 跨断层隧道 断层蠕滑 地震动作用 数值模拟 结构响应分析 初始损伤 损伤演化
在线阅读 下载PDF
孔掏槽爆破Shape-effect损伤理论分析及优化
16
作者 秦辉峰 赵岩 +1 位作者 王海龙 何健辉 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期21-31,46,共12页
为探究在不同形状的空孔下的掏槽爆破机理,基于空孔效应、应力集中效应及空间碎胀原理,建立了改进后的Shape-effect分段爆破二维损伤理论计算模型,结合模拟和试验分析爆破作用下掏槽区的围岩损伤情况,并以此给出“方空孔掏槽理论分析模... 为探究在不同形状的空孔下的掏槽爆破机理,基于空孔效应、应力集中效应及空间碎胀原理,建立了改进后的Shape-effect分段爆破二维损伤理论计算模型,结合模拟和试验分析爆破作用下掏槽区的围岩损伤情况,并以此给出“方空孔掏槽理论分析模型”优化方案。结果表明:改进后的圆空孔壁随时间变化的荷载函数γq 2 sinθ符合孔壁的实际应力,理论计算与数值模拟结果和试验的变化趋势基本一致。通过优化掏槽区的爆破效果,将圆空孔换为方孔空后,方孔空周围的岩体损伤分布均匀,破裂充分。掏槽区岩体空孔形状的改变影响周围岩体的应力分布,圆孔壁附近岩体产生“间隔环状”破坏,反射波的拉伸作用受到阻抗。方孔空掏槽爆破产生的纵波使孔壁大范围内岩体产生拉剪破坏,其在第二段应力波的影响下向内坍缩,空孔空间的利用率达63.527%。 展开更多
关键词 掏槽损伤 理论分析 数值模拟 Shape-effect模型 动态演化
在线阅读 下载PDF
民用飞机复合材料构件损伤失效分析在批产质量优化中的探索 被引量:1
17
作者 张桂书 程胜 +3 位作者 万佳佳 沈冰峰 钟黎 刘岩岩 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第5期142-148,共7页
随着国产民机复合材料构件批产和服役,复合材料构件损伤失效问题正逐步显现,对现有设计、成型工艺、制孔、装配、检验和验收要求及规范构成了挑战。为进一步合理控制批产质量,减少服役损伤,在建立构件设计、制造、服役原始数据平台,研... 随着国产民机复合材料构件批产和服役,复合材料构件损伤失效问题正逐步显现,对现有设计、成型工艺、制孔、装配、检验和验收要求及规范构成了挑战。为进一步合理控制批产质量,减少服役损伤,在建立构件设计、制造、服役原始数据平台,研究构件损伤演化失效机理和技术图谱的基础之上,建立了构件损伤失效分析评价量化机制,结合飞机起落架外舱门损伤评价量化分析探讨了机制可行性,为复合材料构件批产质量优化提供新的思路,促进构件设计、工艺、检验、验收要求或标准优化。 展开更多
关键词 复合材料 损伤失效 评价 量化
在线阅读 下载PDF
拧紧力矩对胶螺混合连接力学性能与损伤形式的影响
18
作者 沈金屹 胡卫鑫 +4 位作者 张天宇 胡俊山 廖文和 田威 沈烨 《机械强度》 北大核心 2025年第7期24-32,共9页
为研究编织型复合材料胶螺混合连接接头的力学性能,构建基于三维渐进损伤模型和内聚力模型的胶螺混合连接接头力学失效模型,模拟连接接头的力学行为与损伤演化。基于Abaqus有限元软件,建立编织型复合材料胶螺混合连接有限元仿真模型,通... 为研究编织型复合材料胶螺混合连接接头的力学性能,构建基于三维渐进损伤模型和内聚力模型的胶螺混合连接接头力学失效模型,模拟连接接头的力学行为与损伤演化。基于Abaqus有限元软件,建立编织型复合材料胶螺混合连接有限元仿真模型,通过三维Linde准则判断复合材料的损伤萌生与扩展,采用内聚力模型模拟胶层的损伤失效过程,在试验验证模型准确性的基础上,分析不同拧紧力矩下连接结构强度和损伤失效过程。试验结果与仿真模拟结果表明,随着拧紧力矩的增加,胶层损伤扩展得到有效抑制,而胶螺混合连接结构的胶层剪切强度先增加后减小。这是因为增大拧紧力矩可以减小连接结构中胶层的剥离应力,但过大的拧紧力矩会增大胶层孔周应力,导致胶层剪切强度减小,降低了连接结构的强度。数值模拟的载荷-位移曲线与试验结果吻合,所预测的胶层断裂载荷与试验结果相当;同时层合板上的纤维损伤、基体损伤以及分层损伤在数值模型中也能很好地体现,与连接件试验后的损伤形式相近,验证了损伤预测模型的有效性。 展开更多
关键词 复合材料 胶螺混合连接 有限元分析 胶层剪切强度 损伤演化
在线阅读 下载PDF
Fatigue performance evolution of epoxy asphalt binders and mixtures:Effects of epoxy content and strain level
19
作者 Xiujie JIANG Wei HUANG +2 位作者 Sang LUO Weiyi KONG Kaijun DU 《Science China(Technological Sciences)》 2025年第10期392-405,共14页
Epoxy asphalt is widely used in steel bridge deck pavements,airport pavements,and high-grade roadways due to its superior performance,yet its fatigue damage evolution mechanisms remain insufficiently studied.This stud... Epoxy asphalt is widely used in steel bridge deck pavements,airport pavements,and high-grade roadways due to its superior performance,yet its fatigue damage evolution mechanisms remain insufficiently studied.This study investigated the fatigue performance of epoxy asphalt binder(EAB)and epoxy asphalt mixture(EAM)through linear amplitude sweep tests and four-point bending beam fatigue experiments.By analyzing fatigue parameters across varying epoxy contents and strain levels,predictive correlation models were developed between EAB and EAM fatigue performance.Furthermore,the finite element method(FEM)was employed to compare the fatigue behavior of conventional asphalt and epoxy asphalt pavements.Results demonstrate that the EAM enters a stable fatigue damage accumulation phase when the stiffness modulus decays to 75%of its initial value.Both EAB and EAM exhibit extended fatigue life with increased epoxy content or reduced strain levels,accompanied by enhanced cumulative dissipated energy(CDE)and reduced energy dissipation rates in EAM.Notably,CDE and plateau values exhibit robust logarithmic-linear correlations with EAM fatigue life(R^(2)=0.99 and R^(2)=0.97,respectively),independent of variations in strain or epoxy content.Sensitivity analysis reveals CDE as the most epoxy-content-sensitive parameter,suggesting its potential as a key control factor in fatigue design.The proposed EAB-EAM correlation model further enables accurate prediction of mixture fatigue life based on binder properties.FEM simulations demonstrate that EAM pavement structures have significantly lower tensile strain and better fatigue resistance compared to conventional asphalt mixtures,translating to reduced maintenance frequency and lower lifecycle carbon emissions.The findings of this research enhance the understanding of epoxy asphalt fatigue mechanisms while offering practical guidance for optimizing pavement design. 展开更多
关键词 epoxy asphalt fatigue life fatigue damage evolution energy dissipation finite element analysis
原文传递
拆除还建钢混构件受力特性与损伤演化分析
20
作者 王亚生 《四川建材》 2025年第9期83-86,共4页
为探明拆除还建项目中钢筋-混凝土组合构件的受力特性与损伤规律,以贵州省合肥市正安县拆除还建应急安置工程为依托,基于ABAQUS有限元数值分析软件,建立三维数值仿真模型,从应力状态、损伤特征及损伤-沉降关系角度分析钢混构件的受力传... 为探明拆除还建项目中钢筋-混凝土组合构件的受力特性与损伤规律,以贵州省合肥市正安县拆除还建应急安置工程为依托,基于ABAQUS有限元数值分析软件,建立三维数值仿真模型,从应力状态、损伤特征及损伤-沉降关系角度分析钢混构件的受力传递特性与损伤演化规律。结果表明,对称荷载作用下,钢筋-混凝土组合构件底部受拉钢筋应力集中程度最大,荷载两端的受剪部件产生局部应力集中现象;随荷载增大,钢混构件损伤范围由跨中产生的条形区域逐渐向两端发展,导致钢混构件失稳。研究结果可为类似拆除还建应急安置工程建设提供参考。 展开更多
关键词 钢混构件 受力特性 损伤演化规律 数值仿真
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 5 下一页 到第
使用帮助 返回顶部