煤样全应力应变过程中的渗透系数—应变方程

借助现代化的电液伺服岩石力学试验系统 ,以数控瞬态渗透法进行了全应力应变过程的软煤样渗透特性试验。实验中首次设置了环向应变传感器 ,得出煤样渗透性与主应力差、轴应变、体积应变关系曲线 ,并拟合出相应方程。从中可知 ,煤样全应力应变过程对应的渗透系数是体积应变的双值函数 ,体积缩小时为 2次多项式 ,体积膨胀时为 5次多项式。该方程用在应力场—渗流场耦合的数值分析中 。

沥青混合料应变-寿命疲劳方程研究

在国内外研究成果基础上,提出了合理可行的沥青混合料直接拉伸疲劳试验中试件尺寸、失效判据、控制方式、加载频率和试验温度等条件.基于不同应变水平的疲劳试验结果,分析了平均应力影响,建立了沥青混合料应变—寿命疲劳方程,可作为疲劳开裂寿命预估的依据,并提出了沥青混合料疲劳开裂拉应变的阀值和极限值.利用沥青混合料直接拉伸疲劳试验得到的应变—寿命疲劳方程能更好体现沥青混合料的疲劳特征,其疲劳开裂拉应变的阀值和极限值能充分反映沥青混合料疲劳破坏的过程.

非线性应变波方程与薛定谔方程耦合组在~3上的极大吸引子

本文研究了非线性应变波方程与薛定谔方程耦合组在Ｒ＾３上的柯西问题与极大吸引子存在性。

在弹性波导槽中非线性应变波方程的显式精确解

文章应用齐次平衡法求出了在弹性波导槽中非线性应变波方程utt-uxx=14(cu3+6u2+autt-buxx+dut)xx的多个显式精确行波解。

基于梁的应变运动方程的应变反馈控制

根据柔性体结构控制的特点，提出了结构振动控制的应变反馈方法。首先给出了与内力等价的、以应变表示结构的运动方程。在此基础上讨论了采用结构的应变信号反馈及控制结构振动的可行性。结果表明，结构的振动和应力可以同时得以控制，并且具有相同的衰减速率。最后，指出了存在的问题。

一种新的胶凝砂砾石坝坝料应变预测模型

为了研究胶凝砂砾石料的变形特性,对胶凝掺量60kg/m^3的胶凝砂砾石料在围压为300,600,900和1 200k Pa条件下进行三轴剪切试验,在此基础上,分别采用摩尔库仑准则、改进双曲线及抛物线描述胶凝砂砾石料的强度特性、应力-应变及体积应变-轴向应变关系,形成胶凝砂砾石料的应变预测模型。研究结果表明:高围压时峰值强度之前的应力应变曲线斜率比低围压时的斜率大,但软化不明显;与高围压相比,低围压下的试件会较早出现剪胀现象;轴向应变相同时,围压越高的试件主应力差与体积应变越大。模型计算结果与三轴剪切排水试验数据较为吻合,表明该模型能较准确地反映胶凝砂砾石料应力应变关系。

非线性应变波方程的指数吸引子

在文[1] 的基础上 ,得到了一维广义的非线性应变波方程的指数吸引子。

混凝土受扭构件计算模型中应力—应变的方程

阐述了钢筋混凝土受扭构件开裂后受拉混凝土的作用,分析了其对受扭构件承载力和变形的影响,对计算模型中的受拉混凝土和钢筋的本构关系方程作了改进,并对受扭构件承载力和变形作了计算,得出理论结果和试验结果吻合较好的结论。

基于应变的载荷监测方法研究

以复合材料盒段为研究对象,对基于应变监测的载荷监测方法开展了研究。建立了盒段力学模型,设计了传感器布置网络和试验方案,进行了试验研究。利用多元线性回归法处理、检验与优化应变数据,获得了复合材料盒段载荷回归方程,建立了载荷标定方法。试验结果表明载荷监测值与实际值误差在10%以内。

局部应变法预测飞机结构带孔部件疲劳寿命

介绍了应用Levenberg-M arquardt迭代法计算局部应力和局部应变的工作。Levenberg-M arquardt迭代法是求解超越方程的一种常用数学方法,但是缺点是程序比较复杂,计算效率较低,因此本文目的是找到一种程序实现简单、计算效率高、计算精度满足要求的计算方法,选择了二分法,并且对比分析了二分法和Levenberg-M arquardt迭代法求解局部应变与应变寿命方程的效率和精度,从而得出应用二分法来进行求解是简单并且可以被工程应用的;最后结合某飞机结构一种带孔部件的实例,应用局部应力应变法给出了该部位的寿命预测值,通过和试验寿命值的对比,得出了考虑平均应力修正的应变寿命方程才更符合工程要求。

收割机传输带圆盘式塔台底座应变强度分析

根据收割机传输带圆盘式塔台底座的一般负荷情况,取其单位体,建立极坐标下的力学平衡方程和应变协调方程;经坐标变换后,得出内力与应力、应变的平衡方程,从而求出应变与内力的关系式;并引入积分塑性函数,得出了应变与积分塑性函数的关系式;同时,给出了圆盘在大小不同的载荷下,塑性区数量不同时的积分塑性函数的表达式和曲线图,以供技术人员设计时参考。

应力圆与应变圆之间的关系

本文对各向同性弹性体，导出了用应变复数表示的应力圆方程，用该方程分析了应力圆与应变圆之间的关系，还用其对测得的应变分量直接进行平面应力状态的应力分析，计算简便．

两种唯象型本构方程描述AZ80镁合金高温流动应力的比较研究

基于铸态AZ80镁合金热压缩实验数据,建立了两种唯象型本构方程(应变补偿的Arrhenius模型和动态回复(DRV)+动态再结晶(DRX)的两阶段模型)来描述AZ80镁合金在变形温度523~673 K和应变速率0.001~1 s^-1下的热变形行为。模型材料参数由线性拟合方法确定,对模型拟合精度进行定量分析表明:应变补偿的Arrhenius方程对流动应力的预测效果较好,相关系数R和平均相对绝对误差AARE的计算值分别为0.9930和5.26%;DRV+DRX两阶段本构方程预测结果相对较差,其R值和AARE值分别为0.9916和6.62%。比较分析表明,应变补偿的Arrhenius方程具有良好的适应性,可以在较大的温度和应变速率范围内准确预测不同变形条件下的流动应力曲线,工程适用范围广;DRV+DRX两阶段本构模型具有一定的物理意义,但是不能够很好地预测稳态流动应力,因而预测精度略低。

铁尾矿砂混凝土的应力应变全曲线特性

针对不同铁尾矿砂掺量对混凝土应力应变全曲线的影响,对5组不同铁尾矿砂掺量的棱柱体试件进行单轴受压应力应变全曲线试验.结果表明:铁尾矿砂混凝土的破坏形态与普通混凝土基本相同,铁尾矿砂混凝土轴心抗压强度低于普通混凝土,当铁尾矿砂掺量为60%时,轴心抗压强度与普通混凝土相差最小;随着铁尾矿砂掺量的增加,混凝土刚度下降,抵抗弹性变形能力减弱,脆性增强;铁尾矿砂混凝土的应力应变曲线分为上升段和下降段,通过拟合相关参数,提出了应力应变全曲线方程表达式,拟合结果与试验数据较吻合.

冲击压裂下钻孔极限力学行为规律研究与应用

为了研究冲击载荷压裂作用下孔壁受力特征,采用理论分析和试验方法开展不同冲击载荷下孔壁力学行为研究,推导出裂隙的体积应变方程,获得不同冲击载荷下孔壁强度、应变和渗透性变化规律;通过现场抽采实践,探究不同冲击载荷影响钻孔抽采的影响。结果表明:对比p<1.0 MPa试验曲线,当1.0 MPa≤p<10.0 MPa时,试件最大强度降低38.5%,最大应变增加19.5%,最大应变率增加43.4%,试件横、纵裂隙发育,形成径向和环向的裂隙网,渗透通道和数量增加,渗透率呈线性上升;当p≥10.0 MPa时,试件发生冲击破裂,冲击载荷释放,裂隙发育稳定,渗透率趋于稳定;当p=5.0 MPa的钻孔瓦斯抽采时效性是p=0.5 MPa和p=15.0 MPa的2.0倍和3.0倍,初始抽采量是其他两种的1.2倍和2.4倍,在介于极限抗拉载荷和极限抗压载荷之间的冲击载荷作用下,钻孔具有较高透气性和较好稳定性,表现出了高渗透性、高时效性的抽采特征。

断层影响下煤层开采突水风险流固耦合数值模拟研究

断层引起的底板采动突水是煤矿防治水中的重要问题,研究因采动引起断层活化,以及对底板渗透性变化全程进行演化是解决此类问题的关键。在前人成果的基础上总结了采动过程中围岩渗透性变化规律及渗透系数-体积应变耦合方程,将其嵌入FLAC3D流固耦合模型中。并以济宁二矿103下03工作面八里铺断层为背景,模拟不同煤柱尺寸情况下底板断层突水演化规律。结果表明:八里铺断层对于103下03工作面安全开采具有重要影响。防水煤柱尺寸为90 m时,奥灰水会沿导水通道进入采空区,引发突水事故;当其为100 m时,采动过程是安全的,且有效隔水层厚度约5 m。最终确定济宁二矿103下03工作面八里铺断层防水煤柱留设宽度取100 m。

黄土区草地根系生物力学特性研究

利用自制的毛根拉力测定装置，首次对黄土高原１２种常见牧草０．１～１．０ｍｍ毛根生物力学特性进行了系统研究。结果表明，牧草毛根具有强大的抗拉能力。直径为０．１～０．２ｍｍ禾本科根系抗拉力达１．３７Ｎ，豆科０．７７Ｎ，菊科０．６９Ｎ。毛根抗拉力随直径增加而增大，递增率为禾本科＞豆科＞菊科。根龄对抗拉力的影响因种而异，菊科当年新根与老活根抗拉力无明显差异。研究发现豆科沙打旺和禾本科无芒雀麦应力—应变为对数函数关系，应变递增速度快，不符合胡克定律。其余牧草本构方程遵从胡克定律，但其弹性模量因种而异，伸长系数依次是蒿类＞胡枝子＞狗尾草。毛根应力—应变关系对应变率敏感程度随直径增加而降低。极限应变随直径变化有３种类型：递增型、递减型、单峰曲线型。最后讨论了根系生物大学特征在固结土壤、强化抗冲性中的意义。

高瓦斯煤的渗透性试验

煤岩体变形和强度以及流体在多孔隙裂隙煤中的渗流规律,是高瓦斯煤层开采中关注的问题。阐述了高瓦斯煤力学介质属性、微结构模型、渗透特性及其孔裂隙和破碎块度的分形特征;利用电液伺服岩石力学试验系统,以数控瞬态渗透法进行了煤样全应力应变过程的电液伺服试验,研究了全应力应变过程中煤样渗透性的变化特征。试验结果显示:煤样的力学性能与其微结构和微孔隙特征密切相关,渗透率变化与试样内部裂隙发展变化过程密切相关。

突出矿煤岩微孔隙特征及其渗透特性

从煤与瓦斯突出矿采集煤样,通过扫描电镜对其微结构和孔隙裂隙特征进行了观测。利用MTS815.02型岩石力学实验系统进行了3块标准煤样全应力应变过程的电液伺服试验,给出了主应力差、煤样渗透率、非Darcy流β因子和加速度系数与轴向应变关系曲线。研究表明:该突出矿煤样结构不均一,以粒状、网状、片状结构为主,也可见到鳞片状和压扭性结构;在煤样破坏过程中,由于围压的作用,全应力应变过程中煤样的渗透率随着应变的增大而发生变化,但其变化不很显著;非Darcy流β因子和加速度系数趋势相同,非Darcy流β因子均为负值。

20CrMnTiH本构模型的建立及验证

以高温压缩实验为基础，分析了变形温度1123～1423K、应变速率0．01～10S叫条件下20CrMnTiH的流动应力行为，并引入Zener—Hollomon参数，根据蠕变理论回归确定变形激活能、硬化指数、材料相关常数，构建了材料的本构模型．以Z参数作为本构模型准确性的衡量标准，根据Arrhenius指数方程建立了峰值应力、峰值应变关于Z参数的表达式并求出估算值，代入基于应变软化的应力应变方程，采用整个应变区间上的非线性拟合求解待定参数．方程计算值与实验数据具有良好一致性，平均误差为6．84％，证明Z参数的精度较好，从而间接验证了该模型的准确性．