三点弯曲蠕变试验中裂缝扩展的有限元计算分析

裂缝扩展,与岩石的变形破坏特征密切相关,是岩石力学领域中的基本问题之一。本文应用破坏接近度的概念,将压应力作用下的非线性粘弹性模型扩张成了拉应力作用下的岩石力学模型,应用该模型,对三点弯曲蠕变试验中裂缝的扩展过程进行了有限元计算,从中发现,裂缝扩展随时间的变化,与应力－应变曲线形状紧密相关,尤其是强度破坏点以后的曲线形状。     

岩石拉压特征的相似性

本文通过近年来岩石力学的试验结果,其中包括单轴拉压力和压应力作用不同岩石的完全应力－应变曲线,受拉强度和受压强度的载荷速度效应,以及蠕变寿命随蠕变应力水平的变化等,研究了岩石在拉应力和压应力作用下上述力学特征的相似性和规律性,并通过电子显微镜对岩石试件裂缝扩展过程的观察,以及破坏断面的显微分析,讨论了拉应力和压应力作用下岩石裂缝扩展和变形破坏的力学机制。     

岩石拉伸随机破坏的模拟计算

针对岩石中存在初始损伤,采用随机正态分布理论模拟杨氏模量及泊松比,在有限元计算的基础上,模拟岩石拉伸的随机破坏模式,拉伸蠕变曲线和损伤曲线,并与试验结果进行对比分析。     

海水集料混凝土单轴受压力学特性试验研究

进行不同SAP体积分数和不同龄期下海水集料混凝土的单轴受压应力-应变全曲线试验,分析龄期和SAP体积分数对海水集料混凝土抗压强度、峰值应变、残余强度和弹性模量的影响。结果表明:SAP体积分数在30%以内时,不同龄期海水集料混凝土的破坏形式均为劈裂破坏;海水集料混凝土内部完全干燥时,其极限应变和残余强度均大于普通混凝土;海水集料混凝土的极限应变可视为弹性极限应变,可将其应力-应变全曲线分为上升段、下降段和平台段分别进行拟合。     

井巷维护综述

地下工程(井巷)施工后,不可避免的要使井巷周围的围岩应力重新分布,产生应力集中,直接后果是导致地下工程(以后简称井巷)变形和破坏。因此为了保证井巷在工作期限内的稳定,就必须对工程进行维护。井巷稳定性的基本决定因素是围岩应力与围岩强度。当围岩应力大于围岩强度时,井巷处于不稳定状态;当围岩应力等于围岩强度时,井巷处于极限平衡状态,仍不能算达到稳定;只有当围岩应力小于围岩强度时,井巷才得以稳定。井巷维护方法很多,但总的原则应抓住围岩应力与围岩强度二者之间的相对关糸。一方面应该力求降低围岩应力,另一方面又应该力求增强围岩强度。影响井巷稳定性的其它主要因素还有:围岩岩性、井巷位置、所处深度、巷道轴线方位、断面形状尺寸、掘进破岩方法、掘进时间、掘进方案、巷道布置与采动影响以及支护类型与特征等。不管以上各因素怎样变化影响,井巷的稳定最终还是归结到围岩应力和围岩强度二因素上来。     

矩形锥壳在外压作用下分叉稳定性分析

用8结点三维退化壳体单元与非线性有限元法分析了矩形锥壳在外压作用下的稳定性问题。加载过程采用增量方法，计算出位移、应变与载荷的变化曲线。在分叉型失稳时，位移和应变发生突变，以此作为失稳的准则，便于工程检测。计算结果与实验进行了比较，说明此方法可以用于工程分析。     

确定Kelvin模型粘弹性材料参数的一种实验方法

从Kelvin模型和Euler-bernoulli梁理论出发,利用弹性-粘弹性相应原理和弹性材料动力学理论得出粘弹性梁的动力学方程。利用中心差分法分析了粘弹性材料悬臂梁的动态函数。根据振动特性,将材料参数与梁应变响应周期及振幅衰减相联系;利用这种联系,提出了测定Kelvin模型粘弹性材料参数的一种简单实验方法;分别取不同长度的橡胶悬臂梁进行了相应的实验,测出了材料的剪切模量和粘性系数;分析实验结果,得出一些有益的结论。     

论防护结构设计中材料应变速率效应的考虑

在防护结构设计中,通常是采用材料的动力强度和动力弹性模量以考虑应变速率效应问题。本文民提出的应变速率相关材料模型,对核武器及常规武器爆炸作用下的钢筋混凝土结构进行速率相关分析,并与考虑材料强度提高的速率无关分析对比。两种分析结果表明,对于钢筋混凝土结构,两种计算结果相差较大,而且目前防护结构设计方法偏于保守。     

开尔文模型粘弹性Timoshenko梁的动力分析与应用

基于Kelvin模型张量形式本构关系导出粘弹性Timoshenko梁自由振动微分方程组,给出两端简支粘弹性梁的固有频率解析解。对粘弹性梁的振动特性进行了分析和比较。以此计算材料开尔文模型粘弹性阻尼系数,结果表明,该方法准确可靠。     

土质隧洞围岩稳定性分析与设计计算方法探讨

论述了以洞周位移量与围岩塑性区大小作为围岩稳定性经验判据的不足，依靠模型试验与力学计算，分析了隧洞破坏机理与形式。由此提出将基于有限元强度折减法求出的围岩安全系数作为稳定分析判据，这种判据有严格的力学依据，有统一的标准，而且不受其他因素的影响。研究了隧洞围岩安全系数（剪切安全系数、拉裂安全系数）与衬砌安全系数的算法以及隧洞设计计算方法。最后以黄土洞室为例，给出了土体隧洞设计计算新方法，并对土体隧洞今后的研究方向提出了几点展望。     

应变空间中混凝土的本构关系

本文基于ИЛЪЮШИН公设,在应变空间中建立了混凝土的本构模型,使材料的应硬化和应变软化特性可以因统一的塑怀条件表达,通过引进稳定参数,提出了求解非线性问题的改进的弧长法,避免了非线性问题在迭代求解过程中遇到的因局部材料屈服,破坏造成的平衡分叉问题,以得到结构软化阶段的数值解,算例结果与试验结果吻合良好。     

长江三峡船闸高边坡长期变形预测研究

本文探讨了长江三峡船闸高边坡长期变形预测问题。应用粘弹性理论和反分析方法建立了基于现场位移测量的流变模型识别、流变模型参数确定和边坡体,长期变形预测方法。并且进行了预测计算。     

三轴残余强度以及全过程曲线出现蠕变的成因

本文分析了粗晶大理岩石应力平等层理和垂直层理两种状态,及不同低围压情况下三轴围压效应和结构效应,岩石残余强度及岩石弹性模式量与围压的关系,并分析了粗晶大理岩三轴试验全过程曲线出现时而蠕的成因。     

空气弹簧强度分析

应用复合材料理论,对空气弹簧的单层帘线橡胶的应力-应变关系及力学参数进行了计算.运用有限元方法对空气弹簧进行了应变分析,用所得到的数值结果,结合多层帘线橡胶的力学特性以及单层帘线橡胶的强度理论,对空气弹簧进行强度分析.计算结果表明,囊体的载荷主要由帘线承受.     

考虑损伤的岩石本构关系的研究进展

对CT识别技术用于损伤测量及损伤理论分析进行了综述，对当前的考虑损伤的岩石本构模型（采场围岩破损过程的断裂损伤模型，节理岩体脆弹性断裂模型，岩石爆破损伤模型等）进行了简单评述，并提出进一步研究的设想。     

支护结构弯矩的反分析

本文根据弯矩－曲率－钢筋应力的理论关系,提出了由实测的支护结构的钢筋应力反算弯矩的方法,分析讨论了不同混凝土模型的影响,指出了应用公式Ｍ＝ＥＩ·Ψ计算弯矩的缺陷。     

凝灰岩介质中爆破地震波传播的数值模拟研究

在核电站附近实施爆破开挖的一个重要问题就是控制爆破地震波的危害影响。研究爆破地震波在岩石中传播的规律和特征可为确定爆破方法和参数提供依据。本文在实测研究的基础上建立了数值计算模型,编制了有限元计算程序,对深孔爆破在凝灰岩介质中引起的地震波传播过程进行了数值模拟。计算中仅考虑弹性区域,爆破波对岩石介质的作用经粉碎区、破裂区衰减后成为输入荷载。计算结果与实测结果基本相符。说明该模型及方法可用于计算凝在     

火药燃烧驱动子弹的数值分析

用LS DYNA非线性动力有限元程序对某型号子母弹战斗部模型火药燃烧驱动子弹的前期运动过程进行了数值分析,获得了波纹管材料和子弹壳体材料的应力应变历程曲线以及子弹抛撒的初速度等多个结果,这对于研究该型号战斗部作用机理和效应评估等都有重要意义。模拟计算的子弹抛撒初速度与试验值基本一致。     

岩石在单轴拉伸应力作用下的变形破坏特性

本研究,开发了单轴拉伸试验的伺服控制试验方法,分别对三城目安山岩、稻田花岗岩、河津凝灰岩、多胡砂岩、来待砂岩和田下凝灰岩６种岩石进行了单轴拉伸试验,成功地获得了岩石单轴拉伸试验的完全应力－应变曲线,并由此而发现单轴拉伸试验和单轴压缩试验应力－应变曲线的形状十分相似。     

日常交互中朋友关系强度度量方法

针对如何度量日常生活中人们之间的关系强度问题展开研究,提出一个从日常轨迹、语义位置以及语义标签三个层次度量朋友之间关系强度的层级模型FRSHV。采用动态时间规整模型通过计算朋友之间的空间距离来度量其日常轨迹之间的相似度,进而使用轨迹序列熵值对用户每天轨迹的相似度进行加权处理,将其作为朋友之间的关系强度;采用主题模型隐含狄利克雷分布分别计算朋友之间的基于语义位置和语义标签的行为模式的相似性,将其作为朋友之间的关系强度;采用集成学习的思想对三个层次的度量结果进行投票,以投票结果作为最终的朋友之间的关系强度。在公开数据集上对FRSHV模型的有效性进行实验验证,结果表明该模型能够有效地度量朋友之间的关系强度。