岩石平面应变状态辨识特征与精度控制

水工隧洞等地下工程围岩可视为处于平面应变状态,为了认识岩石平面应变状态辨识特征,开展了系列离散元岩石力学试验。首先,阐述岩石平面应变试验的意义及问题;然后,通过实验室单轴结果标定一类花岗岩参数,从“数据”和“损伤”两方面分析了岩石平面应变状态的辨识特征;最后,探索了岩石平面应变试验侧限装置的精度控制阈值。结果表明:(1)通过分析平面应变压缩下岩样轴向应力、侧限墙应力、裂纹发育趋势,给出了3个特征数据点,揭示了岩石从损伤到破裂的阶段性变化过程;(2)平面应变压缩过程中的3个特征点界定了试样裂纹发育的演化规律;裂纹从零星分散发育到局部化发育,然后开始深化连通直到试样破裂;(3)建议岩石平面应变试验的侧限装置的位移允许值取单轴峰值点对应的单向侧应变,在该阈值控制下获得的“半平面应变状态”的特征点与“完全平面应变状态”的特征点基本吻合。

板内块体的刚性弹塑性运动模型与中国大陆主要块体的应变状态

建立了板内块体的刚性弹塑性运动应变模型 ,并对其进行了块体应变参数唯一性与速度残差中误差最小检验 .根据中国大陆及周围地区的速度场 ,估计了 8个块体的应变参数 ,分析了这些块体的应变状态 .本文估计的各个块体的应变状态与地质学、地球物理学方法估计的结果具有很好的一致性 .由喜马拉雅块体主压应变方向估计的印度板块向欧亚板块碰撞力的主方向为北东 7.

平面应变状态下粘性土破坏时的中主应力公式

从平面应变状态下破坏时金属和无粘性土的中主应力公式出发,针对粘性土提出在破坏状态下中主应力s2使(s1-s2)莫尔圆和(s2-s3)莫尔圆有相同的摩擦发挥度和粘性发挥度。首先,推导出了粘性土的中主应力公式,当c,j分别取0时,公式分别退化成金属和无粘性土的形式,然后,得到了平面应变和三轴压缩两种应力状态下强度指标的关系。

挤压工艺轴对称状态与平面应变状态变形力之间的关系

塑性成形问题的诸解法中，除平面应变的滑移线解外，轴对称问题尚无精确解可寻，这给寻求两种状态变形力之间的关系造成困难．该论文对挤压工艺在两种状态下的解析解公式做了大量调查、综合分析和试验验证，从而优选出该工艺在两种状态下分别对应的最佳公式；然后采用公式比较法，找出两种状态变形力的比值关系．

平面应变状态混凝土等效单轴应变本构模型研究

推导了平面应变状态下的等效单轴应力 应变关系 .以应力 应变曲线试验值与计算值的误差达到最小为目标 ,反演出双向受压时相应于强度值的等效单轴应变值 ,并回归得到其计算公式 ;同时对一拉一压、双向受拉及一向开裂、双向开裂等受力状况提出了εic的计算方法 ;经对现有强度理论的分析比较 ,选择了适合平面应变状态的强度准则 ,从而得到了平面应变状态混凝土等效单轴应变本构模型 .

复杂构件应变状态测量的三维DIC技术

电阻应变测量技术(电测法)是一种单点应变测量技术,在复杂构件表面应力梯度较大点的应力状态测量时,需事先分析测点位置,并准确黏贴应变花,这使测量过程比较复杂。而三维数字图像相关(三维DIC)具有非接触、全场测量的优点,可测得构件待测表面的应变场,直观判断出待测点的位置及其应变状态。基于一偏心构件的拉伸试验,比较了三维DIC与电测法及有限元分析方法的应变状态测量结果。结果表明,虽然三维DIC应变状态测量精度不如电测法,但仍能给出较为准确的结果,且具有电测法不具有的独特优势,因此非常适用于复杂构件应力梯度较大点的应变状态测量中。

塑性状态下三维应力应变状态分析

在主向空间内分析了塑性状态下三维应力应变状态．利用坐标变换的方法，求出了任一截面上的应力应变分量．引用平均应力应变、第二偏应力应变不变量、罗地参数建立新的应力、应变空间，计算得出由这些参数表示的任一截面上的应力和应变分量值．

金属塑性加工中应力——应变状态分析

针对金属塑性加工变形区内应力与应变分布规律的复杂性,采用九种应力状态和三种应变状态的分析推导,得出它们间的重要关系,为产品工艺方案的合理性提供理论依据．

应力－应变状态对应图在塑性加工中的应用

应力－应变状态对应图不仅可以形象地描绘一点的应力状态和应力应变之间的对应关系，还可以将实际变形区中的点对应到状态图上，反映出加工变形过程中应力应变的变化规律。因此可以利用该图来帮助分析各种金属塑性加工的成形规律。

应力应变状态对Fe MnSi系形状记忆合金形状记忆效应的影响

借助分析计算弯曲变形下试样内部的主应力分布研究了Fe - 17Mn - 10Cr- 5Si- 4Ni合金在弯曲变形下的形变恢复特性。结果表明 ,在弯曲变形下 ,试样处于复杂的三向主应力作用状态。在小于 2 %低的弯曲变形量下 ,三向主应力中切向主应力σθ 从数值上占据主要 ,因而试样的变形主要来自于σθ 的作用结果。此时 ,变形试样内外层间存在的切向应力值差Δσθ 导致彼此间形变恢复过程的相互约束 ,从而使合金的形变恢复率不能达 10 0 %。随着弯曲变形量的增大 ,合金的变形逐渐置于三向主应力的综合作用之下 ,ε马氏体将被多取向地诱发形成且αM′的形成量越来越大 。

钢管混凝土桁梁管内混凝土受压应变状态

利用自制的内埋式混凝土应变计和通用有限元软件,对钢管混凝土桁梁试件受压弦杆管内填充混凝土的应变状态进行研究.试验研究结果表明,在单调加载条件下,自埋式混凝土应变计能准确测读受压弦杆管内混凝土的应变状态;混凝土应变随荷载增大呈双折线增长模式,桁梁试件破坏时混凝土受压应变达到5 000με.当采用平面塑性梁单元对钢管混凝土桁梁进行整体分析时,不管弦杆受压还是受拉,管内混凝土均应考虑套箍效应;桁梁受压弦杆管内混凝土纵向应变有限元计算值与实测值吻合良好,桁梁试件破坏时混凝土应变处于高套箍状态.

不同应力应变状态下弹性软体的摩擦特性

为了揭示弹性软体在动态作用力下的摩擦特性,分别以45钢模具和45钢小球、硅橡胶模具和有机玻璃(PMMA)小球、聚四氟乙烯模具和聚四氟乙烯小球为对偶件,对弹性软体(兔小肠)不同应力应变状态下的摩擦特性进行研究.以45钢模具和45钢小球为对偶件的摩擦试验表明:小肠平均摩擦系数随径向应变呈类周期性变化,表现为随着径向应变的增加而变大.以柔性材料硅橡胶模具和PMMA小球为对偶件的摩擦试验表明:径向应变情况下,随着法向载荷的增加,平均摩擦系数呈增加趋势.以聚四氟乙烯模具和聚四氟乙烯小球为对偶件的摩擦试验表明:轴向应变情况下,随着法向载荷的增加,平均摩擦系数呈减小趋势.

成形工艺对轿车减振器座应变状态影响的研究

通过网格应变分析技术 ,对某轿车采用一次成形、两次成形工艺冲制减振器座的应变状态进行了定量研究 ,结果表明 ,成形工艺对减振器座的应变分布、应变路径、应变大小影响很大 ,一次成形较两次成形对材料的成形性能要求较高 。

管线钢裂纹尖端应力应变状态判断参数探讨

进行断裂韧性测试时,试样厚度影响裂纹前沿应力应变状态,也会对断裂韧性的测试结果产生影响。在试验结果分析的基础上,提出以裂纹前沿扩展宽度与试样厚度的比值作为裂纹尖端应力应变状态的判断依据。试验数据和理论分析结果表明,该计算分析方法具有一定的可行性。采用该方法,可以在进行断裂韧性试验时,计算用于测试平面应变状态下的断裂韧性所需试样最小厚度,也可以采用该方法预测平面应变状态的临界壁厚。

应变状态的广义角应变表示方法

变形和应变是材料在受力或外界环境改变时的客观力学反应,而对该属性的描述是主观的。常规的应变状态表示方法由3个正应变和3个剪应变组成,这种表示方法在测试和表述方面存在诸多不便。为寻求新的应变状态表示方法,在常规剪应变定义基础上提出了一种更具普遍意义的剪应变-广义角应变。提出的广义角应变定义为任意角度的弧度改变量而不再局限于直角。在此基础上,基于应变理论中任意角度改变量的表达式,建立了广义角应变与常规应变状态表示方法之间的关系,并给出了由广义角应变返算常规应变状态的条件和具体方法。在考虑方向均匀分布基础上,着重研究了基于正四面体的广义角应变表示方法和基于等直角四面体的广义角应变表示方法。依据给出的方法,常规应变状态可以表示为这两种广义角应变;由这两种广义角应变也可以得到对应的常规应变状态。从而实现了应变状态的单一表示,即仅用6个广义角应变就可以表示三维应变状态而不必用3个正应变和3个剪应变的联合形式。研究成果为应变状态测试手段的研制开发和本构模型研究提供了新的思路。

锥形件单点增量成形过程应变状态研究

通过理论计算、有限元仿真和实验分别研究圆锥形件和方锥形件不同区域的应变状态,并对工具头直径对应变分布的影响以及方锥形件不同拐角半径的应变分布进行研究,结果表明圆锥形件存在平面应变、拉-拉和拉-压这3个区域;方锥形件在4个拐角处处于拉-拉区域,发生双向拉伸变形;工具头直径越大,板料发生双向拉伸的程度越明显;方锥形件拐角越大,拐角处越接近平面应变状态。

轴对称与平面应变状态镦粗与模锻变形力间的关系

塑性成形问题的诸解法中，除平面应变的滑移线解外，轴对称问题尚无精确解，给寻求两种状态变形力之间的关系造成困难．本文对镦粗及模锻在两种状态下的解析解公式做了大量理论分析和试验验证，优选出两种工艺在两种状态下对应的最佳公式；然后采用公式比较法，找出两种状态变形力的比值关系．该比值关系是：镦粗为０．７～０．８７，模锻为０．７～０．

浅论膨胀土在胀缩变形过程中的应力应变状态

根据土力学原理和研究实践,从非膨胀性粘土的应力应变状态入手,讨论了不同条件下的膨胀性粘土的应力应变状态,分析了其胀缩变形机理、过程和结果,解释了膨胀土地区几种特殊现象。

平面应变状态下膨胀土二维膨胀力特性研究

当前关于膨胀土的膨胀特性研究大多是在一维和三维轴对称应力状态下,但在诸如条形基础、路堑边坡等实际工程中,土体大多处于平面应变状态。本文利用自制的二维膨胀仪,对平面状态下的二维膨胀力进行了一系列研究,得到了二维膨胀力随时间的变化规律,探讨了初始含水率对膨胀力的影响以及竖向膨胀力与侧向膨胀力的关系,明晰了胀限的变化规律。试验结果显示,竖向膨胀力和侧向膨胀力随时间增长直至稳定,大多数情况下竖向膨胀力的数值高于侧向膨胀力,且在数值上相差较多,相较于侧向膨胀力,竖向膨胀力趋于稳定的速度更快。在干密度小的情况下,膨胀力和初始含水率呈负相关,且变化幅度相对较小;在干密度偏大时,膨胀力随初始含水率的增大先增大后减小,且变化幅度较大。土样的胀限与其初始含水率关系不大,膨胀力和胀限呈负相关。