基于ABAQUS的修正Burgers蠕变模型二次开发

通过蠕变有限元理论及实现方法研究,借助ABAQUS提供的用户材料子程序UMAT,二次开发出修正Burgers蠕变模型子程序。之后对单轴蠕变试验进行数值模拟,对比分析了ABAQUS自带时间硬化蠕变模型和自编修正Burgers蠕变模型的优劣。研究证明本次编写的修正burgers蠕变UMAT子程序能够正确区分沥青混合料的粘弹性变形,弥补了ABAQUS自带蠕变模型的不足。

纤维加筋膨胀土的蠕变规律及模型预测

膨胀土是具有流变性质的灾害性土,其蠕变行为直接影响到工程结构的稳定性和安全性。为探究剑麻纤维加筋膨胀土的蠕变特性及应力-应变数学模型,采用室内固结排水三轴蠕变试验,分别进行了不同含水率、不同围压和不同偏应力条件下素膨胀土和剑麻纤维加筋膨胀土的蠕变特性研究,根据蠕变特征曲线提出了基于Mesri蠕变经验模型的剑麻纤维加筋膨胀土的修正蠕变模型。结果表明:相同条件下,剑麻纤维加筋土的蠕变变形量明显小于素土的蠕变变形量,说明掺入剑麻纤维可有效提高膨胀土的结构性能和抗变形能力;素土和剑麻纤维加筋土的蠕变变形量随含水率增大而增大,而随围压的增大呈减小趋势;素土和剑麻纤维加筋土在受到偏应力时均会产生瞬时应变量和蠕变变形量,其蠕变变形量随偏应力的增大而增大;素土和加筋土的蠕变曲线分4个阶段,分别为弹性变形阶段、稳态蠕变阶段、衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段;高偏应力下,基于传统Mesri蠕变经验模型的剑麻纤维加筋土蠕变预测误差高达37.95%,对Mesri蠕变经验模型进行修正后预测误差降至1.5%内,说明修正模型能较好地描述剑麻纤维加筋土的蠕变特性。此研究结果可为膨胀土工程提供理论参考。

温度梯度对树脂锚固材料蠕变特性的影响

为探究深部巷道围岩锚固支护结构在高地温环境下的长期稳定性,以树脂锚固材料为例,利用单轴压缩试验、单轴蠕变试验以及蠕变修正模型,研究了树脂锚固材料在不同温度环境下的自身强度及蠕变特性。结果表明:温度对树脂锚固剂抗压强度的影响比较大,抗压强度随着温度的升高大致呈线性衰减,衰减速率约为0.48 MPa/℃;随着温度升高和应力水平的增加,树脂锚固剂的蠕变量和蠕变速率逐渐加快,蠕变破坏阈值减小;修正过后的广义开尔文蠕变模型不仅极大地克服了原蠕变模型在加载应力范围上的局限性,还可以很好地描述并且预测不同温度、不同应力水平下的树脂锚固剂的蠕变特性和变化趋势;SEM电镜扫描显示,温度越高,树脂锚固剂内部的裂缝就越明显。

非饱和盐渍土三轴蠕变试验与模型分析

为研究非饱和盐渍土的蠕变行为,开展了一系列三轴固结不排水蠕变试验,分析了不同加载应力、含盐量及压实度下的蠕变特性,并采用修正前、后的Singh-Mitchell蠕变模型对非饱和盐渍土蠕变行为进行预测.结果表明:蠕变曲线呈三阶段发展,稳态蠕变阶段的蠕变速率趋于0;应力应变等时曲线呈非线性的曲线簇由密向疏发展,长期强度在100~150 kPa范围内,为瞬时强度的0.39~0.73倍;加载应力、压实度、w(NaCl)对其蠕变特性有显著影响;修正后的Singh-Mitchell蠕变模型不仅克服了原Singh-Mitchell蠕变模型的应力局限性,还可有效预测非饱和盐渍土三轴蠕变行为.

土体固结蠕变模型的有限元分析及工程应用

根据土体的Biot固结有限元方程和修正的Burgers蠕变方程,推导土体非线性弹性黏性固结蠕变有限元方程。利用有限元方程对某软黏土地基固结和蠕变耦合问题进行了分析。该软黏土地基竖向和水平向位移随时间的变化规律是:软黏土地基竖向和水平向位移在加载阶段增加较多,在加载结束后很长一段时间内,还有一定的发展,但增加比较平缓,至后期基本上趋于稳定。反映软黏土蠕变作用的影响较明显。随着深度的增加,软黏土地基超静孔隙水压力消散得越来越慢;随着时间的增加,超静孔隙水压力呈下降的趋势,等加载完毕后,超静孔隙水压力慢慢消散,最后基本消散为零。但加载期间超静孔隙水压力消散得慢,加载间歇时间段内超静孔隙水压力消散得快。工程例子表明,土体固结蠕变有限元方程可以用于软黏土地基变形分析,其变形计算结果符合实测情况。

数字式传感器的最新改进

本文推出一种数字式传感器。介绍了其性能特点、工作原理、最新改进和实际应用。它最大优势在于稳定性好、准确度高,与国外同类数字传感器相比,具有较大价格优势。

反应堆压力容器钢SA533B的修正θ-projection蠕变模型研究

反应堆严重事故下,压力容器存在因冷却不充分而蠕变失效的风险。基于修正θ-projection蠕变模型提出了一种针对反应堆压力容器钢SA533B的蠕变模型,该模型能够完整描述3段蠕变过程,模拟结果与实验结果蠕变曲线符合较好,同时可通过插值方法预测任意载荷下的蠕变行为。该模型可进一步用于压力容器失效的相关算例分析。