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基于纳米压痕试验的大理岩宏微观力学参数关联性研究 被引量:1
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作者 陈显辉 程毅 +1 位作者 谢欣玥 陈蜜蜜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3551-3564,共14页
纳米压痕试验是研究岩石微观力学性质的一种重要手段,目前讨论岩石微观力学性质与各类宏观强度相关性的研究很少。首先采用连续刚度测量法对4种不同大理岩进行纳米压痕试验,获得白云石与方解石矿物的微观力学参数。其次,通过Mori-Tanak... 纳米压痕试验是研究岩石微观力学性质的一种重要手段,目前讨论岩石微观力学性质与各类宏观强度相关性的研究很少。首先采用连续刚度测量法对4种不同大理岩进行纳米压痕试验,获得白云石与方解石矿物的微观力学参数。其次,通过Mori-Tanaka方法将获得的微观数据尺度升级,得到等效弹性模量和等效泊松比。最后,将微观参数与宏观力学试验结果进行关联性分析,在此基础上讨论了纳米压痕数据预测宏观性质的适用性。结果表明:(1)大理岩中白云石颗粒的弹性模量和硬度分别为122.5 GPa和5.4 GPa;方解石颗粒的弹性模量和硬度分别为70.3 GPa和2.3 GPa,相对而言方解石矿物的强度与变形性能较差。(2)针对大理岩的白云石和方解石矿物,采用连续刚度测量法获得的弹性模量和硬度,建议取值对应的深度在800 nm之后。(3)颗粒边界点的压痕数据离散性比颗粒内部点的大;硬度比弹性模量更能体现颗粒边界的缺陷效应。(4)通过Mori-Tanaka方法得到的均质化结果对预测宏观弹性模量、泊松比有一定的可靠性。(5)纳米压痕数据可以反映矿物种类对岩石强度的影响,但如果要较准确地预测单轴抗压强度、抗拉强度、断裂韧度等性质,还需要考虑岩石的结构、构造等其他强度影响因素。上述成果丰富了纳米压痕测试法在岩石材料中的应用,为利用微观力学参数预测宏观强度提供了参考。 展开更多
关键词 压痕试验 连续刚度测量 硬度 微观力学参数 大理岩
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沥青混合料界面区微米划痕试验与参数分析 被引量:3
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作者 付军 熊定邦 +2 位作者 李忠杰 丁庆军 贾大伟 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期78-84,共7页
用微米划痕试验联合扫描电镜技术,分析了室温下沥青混合料界面过渡区(ITZ)的特性,推定了ITZ区域空间几何范围,测试了其断裂韧度及摩擦系数,并采用三点弯曲试验及纳米压痕试验进行了对比验证.结果表明:沥青混合料ITZ区域特性明显,荷载为1... 用微米划痕试验联合扫描电镜技术,分析了室温下沥青混合料界面过渡区(ITZ)的特性,推定了ITZ区域空间几何范围,测试了其断裂韧度及摩擦系数,并采用三点弯曲试验及纳米压痕试验进行了对比验证.结果表明:沥青混合料ITZ区域特性明显,荷载为100 mN时更适用于微米划痕试验,此时ITZ区域在划痕作用下会出现较大破裂面,且其厚度在10~30μm波动,与纳米压痕试验结果相近;ITZ摩擦系数由集料至沥青胶浆呈线性增加,达到最大值后趋于稳定;微米划痕试验测得的断裂韧度值与三点弯曲试验结果相近,且断裂韧度曲线可以较好地识别集料、ITZ和沥青胶浆三相介质,微米划痕试验可以相对简便有效地实现沥青混合料ITZ初步分析. 展开更多
关键词 沥青混合料 界面过渡区 微米划痕 电镜扫描 微观力学参数
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高强度低密度水泥石的微观结构和力学性能 被引量:8
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作者 刘慧婷 付家文 +2 位作者 丛谧 陈艺鑫 李志芳 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第11期3432-3437,共6页
制备了未经紧密堆积设计的常规低密度水泥石和经过紧密堆积设计的高强度低密度水泥石,并对比了二者的力学性能。通过微观力学参数和微观结构,探索紧密堆积提高低密度水泥石力学性能的微观机理。结果表明,在相同的养护条件下,和常规低密... 制备了未经紧密堆积设计的常规低密度水泥石和经过紧密堆积设计的高强度低密度水泥石,并对比了二者的力学性能。通过微观力学参数和微观结构,探索紧密堆积提高低密度水泥石力学性能的微观机理。结果表明,在相同的养护条件下,和常规低密度水泥石相比,紧密堆积设计后得到的高强度低密度水泥石不同龄期的抗压强度显著增强。纳米压痕结果表明,相比于常规低密度水泥石,高强度低密度水泥石含有更多的高密度C-S-H和超高密度C-S-H。SEM和MIP(压汞测试)结果显示,高强度低密度水泥石结构更为致密,外掺料和胶凝材料结合更好,平均孔径减小了33.8%,总孔隙率减小了7.28%。 展开更多
关键词 低密度油井水泥石 纳米压痕 紧密堆积设计 微观结构 微观力学参数
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基于微观动力学参数的高速公路特征路段事故风险分析
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作者 何杰 张长健 +2 位作者 严欣彤 王琛玮 叶云涛 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期162-172,共11页
为剖析高速公路不同特征路段的致险机理,在研究中引入了车辆正常行驶时的微观动力学参数,分别构建了标准有序Logit模型和二项Logit模型定量分析微观动力学参数与特征路段(分流区、合流区、曲线段等),以及微观动力学参数与事故风险之间... 为剖析高速公路不同特征路段的致险机理,在研究中引入了车辆正常行驶时的微观动力学参数,分别构建了标准有序Logit模型和二项Logit模型定量分析微观动力学参数与特征路段(分流区、合流区、曲线段等),以及微观动力学参数与事故风险之间的关系,并进一步基于模型推导分析了不同特征路段对事故风险独立的作用效能。结果表明:纵向动力学因子可以映射路段追尾事故风险的高低,而不同特征路段又可以使纵向动力学因子发生不同倾向的浮动,即可以将该因子作为风险传递的中间变量,来判定路段事故风险的高低;相较于“无分流区的直线段”,“分流区”这一复杂特征对追尾事故风险的增益作用最大,“复合线形”次之,“平曲线”最弱,且平曲线路段的缓和曲线长度越大,追尾事故风险越高;发现了显著的风险补偿现象:较为轻松的驾驶环境可能会导致驾驶员放松警觉,引起追尾事故风险上升。本文的结论可以为高速公路不同特征路段的事故预防、针对某一特定类型事故的救援措施制定提供理论支撑和经验借鉴。 展开更多
关键词 交通运输安全工程 道路事故风险 标准有序Logit模型 二项Logit模型 微观力学参数 道路复杂特征
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模拟岩石的平行粘结模型微观参数标定 被引量:34
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作者 蒋明镜 方威 司马军 《山东大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2015年第4期50-56,共7页
针对平行粘结模型不能同时满足岩石抗拉强度和抗压强度的问题,通过模拟岩石的单轴拉伸试验和单轴压缩试验,以已有的Lac du Bonnet花岗岩的室内试验结果为目标,标定了不同孔隙比和不同不均匀系数岩石离散元试样的微观参数。从微观破坏机... 针对平行粘结模型不能同时满足岩石抗拉强度和抗压强度的问题,通过模拟岩石的单轴拉伸试验和单轴压缩试验,以已有的Lac du Bonnet花岗岩的室内试验结果为目标,标定了不同孔隙比和不同不均匀系数岩石离散元试样的微观参数。从微观破坏机制角度指出了平行粘结模型的不足之处,并提出了改进方法。研究结果表明:满足抗拉强度和抗压强度的微观胶结强度参数相差一个数量级;模型仅考虑了胶结的抗拉和抗剪特性,忽略了法向力对胶结强度的影响,导致模型不能正确反映岩石的拉压强度比值;建议采用可模拟颗粒破碎的团粒模型或者基于室内试验提出的胶接模型。 展开更多
关键词 平行粘结模型 单轴拉伸 单轴压缩 微观力学参数 宏观特性 离散元
原文传递
Effects of process parameters on mechanical properties and microstructures of creep aged 2124 aluminum alloy 被引量:7
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作者 湛利华 李炎光 黄明辉 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第7期2232-2238,共7页
A series of tests were carried microstructures of 2124 aluminum alloy in increase of aging time, temperature and low-to-peak-to-low manner. No significant out to investigate the effects of process parameters on mechan... A series of tests were carried microstructures of 2124 aluminum alloy in increase of aging time, temperature and low-to-peak-to-low manner. No significant out to investigate the effects of process parameters on mechanical properties and creep aging process. The results show that creep strain and creep rate increase with the applied stress. The hardness of specimen varies with aging time and stress in a effect of temperature on hardness of material is seen in the range of 185-195 ℃. The optimum mechanical properties are obtained at the conditions of (200 MPa, 185 ℃, 8 h) as the result of the coexistence of strengthening S" and S' phases in the matrix by transmission electron microscopy (TEM). TEM observation shows that applied stress promotes the formation and growth of precioitates and no obvious stress orientation effect is observed in the matrix. 展开更多
关键词 aluminum alloy creep aging behavior age hardening mechanical property MICROSTRUCTURE process parameter
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Experimental study on the shear behavior of grout-infilled specimens and micromechanical properties of grout-rock interface 被引量:1
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作者 LI Wen-shuai JIANG Bang-you +2 位作者 GU Shi-tan YANG Xu-xu Faiz U.A.SHAIKH 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第5期1686-1700,共15页
The grout-rock interfacial property is one of the key factors associated with the strength of grouted rock masses.In this study,direct shear tests and nanoindentation tests were adopted to investigate the mechanical p... The grout-rock interfacial property is one of the key factors associated with the strength of grouted rock masses.In this study,direct shear tests and nanoindentation tests were adopted to investigate the mechanical properties of the grout-rock interface at both the macroscale and microscale.The cohesion of the cement specimens was higher than that of the grout-infilled joint specimens,while their internal friction angle was lower than that of the grout-infilled joint specimens.A“separation method”for identifying the different phases according to the qualitative and quantitative estimations was introduced,and the irregular interfacial transition zone(ITZ)thickness and elastic modulus were estimated.The ITZ thickness of the grout-infilled sandstone specimen ranged from 0 to 30μm,whereas it was within the range of 10-40μm for the grout-infilled mudstone specimen.The average elastic modulus of the ITZ in grout-infilled sandstone and mudstone specimens was approximately 58.2%and 54.1%lower than that of the bulk grout,respectively.Regarding the incidence of the rock type,the interlacing between the grout and sandstone was better developed.The ITZ with a higher porosity and lower modulus had a significant effect on the mechanical properties of the grout-infilled specimens. 展开更多
关键词 grout-rock interface shear mechanical parameter micromechanical property interfacial transition zone
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Influences of hot stamping parameters on mechanical properties and microstructure of 30MnB5 and 22MnB5 quenched in flat die 被引量:11
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作者 MU Yan-hong WANG Bao-yu +2 位作者 ZHOU Jing HUANG Xu LI Jun-ling 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第4期736-746,共11页
The influences of hot stamping parameters such as heating temperature,soaking time,deformation temperature and cooling medium on the phase transformation,microstructure and mechanical properties of 30MnB5 and 22MnB5 a... The influences of hot stamping parameters such as heating temperature,soaking time,deformation temperature and cooling medium on the phase transformation,microstructure and mechanical properties of 30MnB5 and 22MnB5 are investigated and analyzed in this work.The quenching experiment,tensile testing,hardness measurement and microstructure observation were conducted to obtain the mechanical and microstructural data.The results indicate that 30MnB5 possesses a higher tensile strength but a lower elongation than 22MnB5,if hot stamped at the same process parameter.The tensile strength and hardness of the hot stamped specimens decrease under inappropriate heating conditions for two reasons,insufficient austenitization or coarse austenite grains.The austenitic forming rate of 30MnB5 is higher than that of 22MnB5,because more cementite leads to higher nucleation rate and diffusion coefficient of carbon atom.More amount of fine martensite forms under the higher deformation temperature or the quicker cooling rate. 展开更多
关键词 high strength boron steel mechanical properties MICROSTRUCTURE hot stamping parameter
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