A Theoretical Investigation into the Orientation of Buckling Direction of the Reinforcing Fibers in EMC Laminate

Due to its high packaging strain and shape memory effect, elastic memory composite （EMC） has considerable potential application in future deployable space structures. Buckling of the reinforcing fibers is the primary deformation mechanism of such a new class of functional materials to realize a higher folding strain than that of conventional fiber reinforced composites. In this paper, the orientation of buckling direction of the reinforcing fibers in EMC laminate will be theoretically analyzed to better understand such deformation mechanism. The results reveal that the bucking protruding from the edge produces the lower energy needed for EMC laminate.

Mechanical analysis of folds in compressive belt and its significance to earthquakes

The paper proposes the conception of Beads type fold system. The mechanical analyses of the typical tectonic system are made by means of elastic stability theory, mathematical and mechanical method and rheology. The relation among the deflections of folds and time, external forces, and distribution of stresses, strain energy density are analyzed to explain the causing mechanism of folding earthquake.

含褶皱巷道围岩破裂碎胀大变形机理FDEM数值模拟研究

巷道频繁遭遇褶皱构造,采用有限元离散元耦合数值模拟方法(FDEM)研究含褶皱巷道围岩破裂碎胀大变形机理。首先改进了FDEM剪切应力峰后软化本构模型,使其在压剪应力状态下保持残余剪应力,随后采用余弦函数y=acos(x)建立不同形态的褶皱构造数值模型,最后采用改进的FDEM数值模拟程序研究了不同地应力侧压系数λ(λ=0.5、2.0)和不同褶皱形态下(a=0、0.5 m和1.5 m)的各向同性围岩体破裂碎胀大变形机理。结果表明,对于各向同性岩体,褶皱形态的影响微弱,均呈现X型共轭剪切破坏并伴随拉伸断裂,断裂块体沿剪切带的滑移剪胀及破碎块体的翻转大运动造成破碎岩块的体积膨胀,发生破裂碎胀性大变形。

大巴山西北缘叠加褶皱研究

大巴山晚侏罗纪叠加褶皱可能是世界上区域规模或填图规模最典型的褶皱叠加构造之一,具有完美的干涉图像。作者在两期褶皱近乎正交的大巴山西北缘开展1/万填图和构造分析,重点研究露头尺度上的横跨褶皱的几何学、运动学特征。厘定了晚三叠世和晚侏罗世两期构造运动及其两期褶皱变形,确定地壳浅层发育的纵弯褶皱机制,在三维几何形态研究基础上,特别是根据同褶皱层间滑动线理的几何学和运动学及其相互配置关系,基于叠加褶皱力学作用方式和变形干涉图像将区内叠加褶皱划分为3类10种基本样式。研究表明晚侏罗世近南北—北北西向褶皱(F2)近垂直地跨过晚三叠世近东西—北东向褶皱(F1),是大巴山地区最主要的定型构造,构成大巴山晚侏罗纪弧形前陆褶皱山系主体;而北西向褶皱(F3)与近南北—北北西向褶皱(F2)在其中—西部以小的角度相交,总体具非共轴的旋转应变特征,并主要表现为并置或重褶作用。

纵弯褶皱叠加机制和类型的研究现状

叠加褶皱的研究是以叠加机制和叠加类型为基础的。从变质岩构造研究中形成的叠加褶皱理论是以剪切褶皱为基础，而沉积岩的纵弯褶皱叠加机制和类型均与之不同。国外有学者分别指出再褶皱时的斜纵弯褶皱机制和早期褶皱枢纽的迁移机制以及四种基本叠加类型。我国有人论述了早期褶皱的枢纽、拐线的迁移是正纵弯再褶皱的一种机制，依此提出了正纵弯叠加褶皱的三种基本类型。本文对这些成果的主要认识和依据予以介绍。

韩城矿区纵弯褶皱的几何学特征及其形成演化机理

褶皱构造是影响韩城矿区煤炭开采并控制瓦斯富集的地质因素之一。研究韩城矿区褶皱构造的几何学特征,揭示其形成演化机理,有助于深化对矿区地质构造发育规律的认识,有效地指导煤矿安全高效生产。在地质分析基础上应用趋势分析、平衡剖面分析和古构造应力-应变场数值反演等方法,对韩城矿区的纵弯褶皱进行了系统的构造解析。研究结果表明,印支期韩城矿区受到由南向北的水平挤压构造应力,形成南区的复式背斜和北区的复式向斜,以及次一级轴向近于东西的纵弯褶皱,南北向挤压收缩率南大北小;燕山期受到来自SE方向且比印支期更强烈的水平挤压构造应力,形成NE向的韩城倒转背斜及区内次级纵弯褶皱,北西向收缩率东大西小、北大南小;两期褶皱构造在北区横跨叠加复合效应明显,因而层滑构造和构造煤主要发育在北区。

褶皱相关断裂构造形成条件与发育机制：燕山中部露头尺度变形研究为例

总结了褶皱相关断裂发育机制的3个构造几何学模型:同心圆褶皱模型、膝折带褶皱模型和弯流褶皱模型。基于燕山中部中、新元古界地层中发育的5个露头尺度褶皱及其中、小型断裂构造的实例剖析,探讨了收缩变形过程中褶皱与断裂构造发育时序与褶皱相关断裂构造的产生机制。研究指出,规模与所在褶皱构造相当或略小的断裂构造当中,既有形成时间早于褶皱变形的断层,也有在褶皱变形过程中调节褶皱不同部位应变差异的褶皱相关断裂构造,而且卷入后期变形的早期断裂可能成为制约褶皱成核位置的影响因素,以及成为枢纽叠覆楔构造的形成方式之一。断层位移-距离曲线特征和断层与褶皱变形几何学、运动学关系分析,可用来判断断层、褶皱变形发生相对时序。认为影响褶皱相关断裂构造发育的机制主要有3种:(1)纵弯滑褶皱作用中,翼部顺层滑动受到限制而无法持续时,将通过断层向上切层的方式予以调节,从而形成翼部或转折端揳入逆冲断裂以及背离向斜和指向背斜逆冲断层;(2)各种因素导致的褶皱曲率变化是褶皱相关断裂产生的重要机制之一,褶皱曲率变化可由褶皱轴面的合并和新生直观反映,轴面合并引起褶皱曲率变化的层位,可能是诱发褶皱相关断裂,如背离向斜和指向背斜逆冲构造开始产生的重要部位;(3)能干性差异和强硬层之间距离较大的岩层组合发生纵弯褶皱变形时,软弱岩系在褶皱核部的聚集和逃逸,是迫使递进收缩的强硬层产生褶皱相关断裂构造的重要机制。

广义纵弯褶皱叠加机制、类型及其应用

早期褶皱的迁移机制和迁移型叠加类型的发现扩大了对广义纵弯褶皱叠加机制和类型的认识。广义叠加机制有多种，其中包括迁移和位移，褶皱变缓和展平，岩层变陡和变缓等。广义叠加类型中除基本类型外还有限制型、展平残留型、叠加挠曲、共轴重褶等。本文将用几个地质实例予以说明。此外还将讨论叠加褶皱层应变和小构造的多成因和应用问题，其中包括斜纵弯应变和褶皱变缓展平引起的应变和小构造。

纵弯叠加褶皱地区应力场研究-以川东北地区为例

川东北地区主体构造为北西向大巴山弧形构造带和北东 -北东东向川东弧形褶皱带 ,发育早期北东向纵弯褶皱和晚期北西向纵弯褶皱 ,两者构成明显的纵 -纵复合叠加 ,形成典型的限制褶皱、横跨褶皱、斜跨褶皱和移褶等。早、晚两期褶皱和共轭“X”节理均反映出早期应力场为北西 -南东向水平挤压 ,晚期应力场为北东 -南西向挤压。

折线形腹板工字钢梁试验研究

为研究一种新型波纹腹板钢梁——折线形腹板钢梁在静力荷载作用下的抗剪屈曲性能,完成了折线形腹板钢梁及在梁长四分点设置或不设置加劲肋的平腹板钢梁在跨中集中荷载作用下的静力试验,对其受力性能进行了分析,着重探讨了折线形钢腹板的屈曲性能、屈曲形式和屈曲后强度。试验研究表明,折线形钢腹板的相邻板件互为支承,弯折处很好地起到了加劲肋的作用,从而使折线形钢腹板的抗剪屈曲能力较一般的平直腹板有很大的提高。用折线形腹板钢梁来代替传统的平腹板钢梁可以使钢梁腹板的厚度减小,可以不设或少设间隔加劲肋,有明显的经济效益,值得进一步研究和推广。

纵弯叠加褶皱地区岩石有限应变特征——以川东北地区典型叠加褶皱为例

纵弯叠加褶皱地区岩石有限应变特征是所受历次变形的综合结果。远离叠加区应变型式的伸长方向与褶皱轴向一致而缩短方向与褶皱轴垂直,叠加区应变型式不规则,且应变椭球伸长量和缩短量之差值较小。

单层纵弯褶皱曲率指数与应力指数的关系探讨

褶皱含有岩石经历的变形和变形条件的信息。力学、数学、数值和实验分析显示，通过分析单层纵弯褶皱的形态可获得流变学信息。数值模拟表明褶皱的曲率指数ｋｉ对于应力指数ｎｌ有很好的依赖性，当波长厚度比λ／ｈ≥１０时，ｋｉ随着ｎｌ的增加而增加。基于数值模拟的结论，分析了北京西山板岩中石英脉肠状褶皱，获得了石英脉的应力指数大于１０的结果，并进而获得石英脉对板岩的粘度比在２４１～６６２之间。

斜置单层折板钢板剪力墙的屈曲分析

通过对以往钢板剪力墙资料的研究,在竖直折板钢板剪力墙的基础上提出一种将整片折板斜置的钢板剪力墙,并对其进行了有限元弹性屈曲分析。通过改变截面几何形状,以期望改善薄钢板剪力墙的出平面弹性失稳问题,这样就可以更好的发挥钢板材料的强度和延性。本文为这种新型钢板剪力墙的研究奠定了基础,并对实际工程中钢板剪力墙的设计与应用提出建议,具有很好的经济和社会效益。

大巴山西北缘浅层次叠加褶皱变形分析:以镇巴县简池地区为例

在大巴山西北侧镇巴县简池地区开展1∶10 000的地质填图和构造解析工作,重点研究露头和区域尺度上叠加褶皱变形的时空变化、成因,确定褶皱的构造属性及变形时限。研究表明未拆离的中上三叠统—中侏罗统沉积岩系中发育两组褶皱:(1)北东-近东西向褶皱(F1),成组、分区断续相连,线性展布发育,代表了区域米仓山主背斜较陡倾南翼上的次级大型褶皱的枢纽带;(2)北西-北北西向褶皱(F2),区域呈弧形展布,发育隔挡式褶皱组合型式,构成大巴山前陆坳陷带东部边缘的复式向斜。北西-北北西向褶皱向西横跨在北东-近东西向褶皱之上,形成露头尺度上的2类4种基本样式,发育大角度叠加交切的两组褶皱弯滑擦痕。北东-近东西向褶皱减弱消失在同造山的上三叠统—中侏罗统(Ts1-Ts4岩性段)中,上被中侏罗世晚期Ts5与Ts6岩性段包络覆盖,属中生代南秦岭碰撞造山相关的前陆生长褶皱,时限约为213～178 Ma,与米仓山构造形成晚期阶段的指向南的非共轴剪切变形有关。北西-北北西向褶皱将研究区的中生代及之前岩系普遍卷入了变形,属晚中生代大巴山陆内造山带的前陆构造褶皱,时限约为160～120 Ma,区域褶皱变形长期保持稳定的总体近似纯剪的应变状态。尽管两期挤压收缩褶皱事件的时间间隔不长,但两组褶皱的样式、形成时间、构造属性与形成机制都存在巨大差异,表明区域构造环境和地壳变形机制的重大变动和转换。

开/合角等边角钢的整体稳定性和经济性分析

角钢具有储存、运输方便,节点构造简单的特点,因此在输电铁塔结构中得到广泛应用。为了构造方便,新型非四边形截面杆塔采用等边角钢时需要对角钢进行开/合角处理,而角钢开/合角会改变其截面特性,因此研究开/合角等边角钢轴心受压时的稳定性和经济性对于新型非四边形截面杆塔的设计具有重要意义。采用逆算单元长度法并结合ANSYS非线性屈曲分析,计算了开/合角等边角钢的柱子曲线,经过拟合给出了轴心受压开/合角等边角钢的稳定系数与长细比的关系,通过ANSYS分析结果、试验结果与逆算单元法计算结果的对比分析,研究了等边角钢开/合角后的整体稳定性和力学性能,给了开/合角角钢经济性的评价指标,研究了开/合角等边角钢的经济性,所得结论对于新型非四边形截面杆塔的合理选材具有理论指导意义。

纵弯褶曲变形的模拟方法探讨

对目的层采用H·M体,围岩为Kalvin或Voight模型。根据模型的本构方程和弹性与粘弹性变形的对应原理,推导了具有初始挠度的目的层处在围岩介质中由纵弯褶皱作用所形成的褶曲的挠度微分方程。进而根据地质条件讨论了随时间演化的褶曲挠度的具体解法。

基于折纸理念的新型两边连接钢板剪力墙弹塑性屈曲分析

现有钢板剪力墙难以同时满足力学性能和耗能性能均较高的要求,针对这一问题,作者基于折纸原理,提出了3种由不同类型的折痕单元构成的新型折痕钢板剪力墙。对两边连接条件下受水平侧向荷载作用的折痕钢板剪力墙进行了弹塑性屈曲分析,详细分析了折痕形式对钢板剪力墙极限承载力、初始刚度、延性等弹塑性屈曲性能的影响,并与平钢板剪力墙及压型钢板剪力墙进行了对比。结果表明,折痕形式对钢板剪力墙的各项屈曲性能有较大影响,折痕的引入会显著降低钢板剪力墙的初始刚度,但对极限承载力的削弱程度相对较小,与压型钢板剪力墙相比极限承载力最大削弱12.65%。塑性铰率先出现在钢板剪力墙折痕处,且折痕引导了塑性开展过程。折痕的引入有效避免了钢板剪力墙发生整体面外失稳,提高了板件的延性。3种折痕钢板剪力墙的延性相较于平板和压型钢板剪力墙均有不同程度的提高,最高为平钢板剪力墙的8.2倍、压型钢板剪力墙的5.2倍。C型折痕单元所组成的折痕钢板剪力墙在侧向荷载作用下能够形成完整的折叠变形模式,塑性开展得更为均匀和充分,其对试件延性的提升相较于其他两种折痕钢板剪力墙更大,是其他两种折痕钢板剪力墙的2倍左右,且在地震后期仍具有较高的承载力。带塑性铰引导机制的新型钢板剪力墙具有良好的抗震性能,为结构提供耗能性能的同时持续为结构提供抗侧力,在结构抗震方面具有较好的利用前景。

延性折板式钢板剪力墙

多高层建筑结构长期存在的问题之一是:框架容易做成延性结构,而抗侧力结构如剪力墙却延性很差。探讨折板式钢板剪力墙,就是对延性抗侧力结构的尝试,其基本思路是利用折板式的几何形状,使钢板先达到材料屈服极限,避免钢板剪力墙出平面的弹性失稳,充分发挥材料的强度和延性。

多屏幕多功能笔记本电脑设计与研究

针对市场上各大品牌的笔记本电脑都为单屏显示,只能显示一幅画面等问题,本文通过对笔记本电脑的调查和研究,对系统电路、屏幕的选型、多屏幕、接线端口电路和整体平衡等方面进行了设计。该多屏幕笔记本屏幕间采用磁性接头连接及铰链折叠开合结构,需要扩展时,屏幕间直接通过磁性插头连接或将已经通过磁性插头连接好的屏幕旋转打开,使用方便简单,携带方便。

湖北省郧县红岩背地区剪切褶皱构造解析

剪切褶皱及其所赖以形成的滑动面──轴面劈理的成因是长期以来颇有争议的问题。本文在对剪切褶皱详细的宏微观观察的基础上，系统论述了滑动面所具有的挤压和剪切的双重力学性质，并首次运用递进单剪变形理论解释劈理的成因，指出劈理作为一个物质面，其初始和最终的发育均垂直于应变椭球体的最小应变主方向，而在变形过程中二者发生斜交，从而很好的解释了劈理的双重力学性质。在此基础上本文进一步探讨了剪切褶皱的形成模式，把剪切褶皱的形成分为六个主要阶段。该模式指出剪切褶皱并。是单纯的与层面斜交的剪切作用产物，而是在纵弯褶皱作用的基础上形成的。纵弯褶皱作用形成初始褶皱，在褶皱转折端部位由于压扁作用形成与褶皱轴面平行的劈理，而在褶皱翼部则发生递进单剪变形而形成与轴面斜交的劈理，这些劈理在变形后期由于挤压而逐渐转至与轴面平行。岩层沿轴面劈理发生依次错动形成剪切褶皱。因此，剪切褶皱是纵弯和剪切两种机制联合作用的产物。