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Definition of failure criterion for frozen soil under directional shear-stress path 被引量:1
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作者 Dun Chen Wei Ma +3 位作者 GuoYu Li ZhiWei Zhou YanHu Mu ShiJie Chen 《Research in Cold and Arid Regions》 CSCD 2019年第6期428-434,共7页
A series of directional shear tests on remolded frozen soil was carried out at 10°C by using a hollow cylinder apparatus to study failure criterion under a directional shear-stress path.Directional shear tests we... A series of directional shear tests on remolded frozen soil was carried out at 10°C by using a hollow cylinder apparatus to study failure criterion under a directional shear-stress path.Directional shear tests were conducted at five shear rates(10,20,30,40,and 50 kPa/min)and five intermediate principal stress coefficients(b=0,0.25,0.5,0.75,and 1),with the mean principal stress(p=4.5 MPa)kept constant.The results show that the torsional strength and the generalized strength both increase with the increase of the shear rates.According to the failure modes of frozen soil under different shear rates,the specimens present obvious plastic failure and shear band;and the torsional shear component dominates the failure modes of hollow cylindrical specimens.A shear rate of 30 kPa/min is chosen as the loading rate in the directional shear tests of frozen soil.The shape of the failure curve in theπplane is dependent on the directional anglesαof the major prin cipal stress.It is reasonable to use the strain-hardening curves to define the deviatoric stress value atγg=15%(generalized shear strain)as the failure criterion of frozen soil under a directional shear-stress path. 展开更多
关键词 frozen soil hollow cylinder apparatus intermediate principal stress coefficient failure criterion directional shear-stress path
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锚杆岩体界面载荷传递规律及锚固长度设计
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作者 赵同彬 李龙飞 +2 位作者 邢明录 张玉宝 王学斌 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期1-12,共12页
为揭示巷道围岩锚固界面脱粘失效机理,量化锚杆支护设计参数,采用三线性粘结滑移模型进行理论分析,对轴向载荷作用下锚固脱粘失效全过程中,锚固段界面剪应力、锚杆轴力分布演化规律以及界面极限锚固力进行研究,根据锚固段长度不同,得到... 为揭示巷道围岩锚固界面脱粘失效机理,量化锚杆支护设计参数,采用三线性粘结滑移模型进行理论分析,对轴向载荷作用下锚固脱粘失效全过程中,锚固段界面剪应力、锚杆轴力分布演化规律以及界面极限锚固力进行研究,根据锚固段长度不同,得到两种界面剪应力分布演化类型。研究结果表明:当锚固长度较短时,界面剪应力存在全长软化阶段;当锚固长度较长时,界面剪应力存在弹性-软化-滑移三段共存阶段。锚固粘结界面弹性段、软化段、摩擦段内的剪应力分别呈现双曲余弦函数衰减分布、余弦函数上升分布、均匀分布规律,锚杆轴力随界面剪应力分布演化呈现多种形态的衰减分布规律。根据锚固界面模型解析计算获得极限锚固力,当不考虑脱粘摩擦力时,极限锚固力随锚固长度的增加趋近于某一固定值;当考虑脱粘摩擦力时,增加锚固长度能够持续提高锚固界面安全系数。研究成果可为锚固机制分析、锚杆支护参数设计提供理论参考。 展开更多
关键词 锚固界面 粘结滑移模型 剪应力分布 极限锚固力 锚固长度
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预应力UHPC-NC组合梁结合面徐变剪应力分析
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作者 邓继华 李冬亮 +2 位作者 周亚栋 田仲初 刘新华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1075-1082,共8页
在恒载应力作用下,预应力UHPC-NC组合梁因两种材料不同的徐变特性及加载龄期的差异导致结合面产生徐变剪应力,分别采用解析法和有限元法对结合面徐变剪应力进行分析。在解析法中,用三角级数表示UHPC-NC结合面的应力分布,基于结合面上的... 在恒载应力作用下,预应力UHPC-NC组合梁因两种材料不同的徐变特性及加载龄期的差异导致结合面产生徐变剪应力,分别采用解析法和有限元法对结合面徐变剪应力进行分析。在解析法中,用三角级数表示UHPC-NC结合面的应力分布,基于结合面上的变形协调,利用最小余能原理推导出结合面徐变剪应力计算公式。在有限元法中,将组合梁UHPC层与NC层均划分成四边形平面应力单元,对结合面则采用等效杆单元模拟。以T形截面预应力UHPC-NC组合梁为例进行计算方法的验证,两种方法的计算结果吻合良好,且研究发现徐变剪应力最大值位于梁端;在此基础上对影响结合面徐变剪应力分布的UHPC层压应力、梁高、计算龄期、环境年平均相对湿度等参数进行分析,结果表明:结合面徐变剪应力最大值随着UHPC层压应力、计算龄期、环境年平均相对湿度的增大而增大,但基本不随梁高变化;结合面徐变剪应力最大值的位置随着梁高的增大而逐步向跨中靠近,其他因素不影响应力最大值的位置。研究结果可为UHPC-NC组合梁结合面的抗剪设计提供参考。 展开更多
关键词 UHPC-NC组合梁 结合面剪应力 徐变 最小余能原理 有限元法
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不同生理条件下主动脉双叶机械心脏瓣膜血流动力学分析
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作者 强彦 张民祖 +1 位作者 段天赐 祁亮 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2024年第10期1281-1288,共8页
采用计算流体动力学方法对不同生理条件下主动脉位置双叶机械心脏瓣膜下游的速度分布、涡演化、粘性剪切应力、雷诺剪切应力进行研究。收缩期峰值时,运动状态下血液射流较其他两种生理状态下更为强烈,最大血液流速为2.1 m/s。对于涡演... 采用计算流体动力学方法对不同生理条件下主动脉位置双叶机械心脏瓣膜下游的速度分布、涡演化、粘性剪切应力、雷诺剪切应力进行研究。收缩期峰值时,运动状态下血液射流较其他两种生理状态下更为强烈,最大血液流速为2.1 m/s。对于涡演化的分析表明3种生理状态下剪切层是比较明显的流动特征,在收缩期峰值时,血液与主动脉窦作用较为强烈。对于粘性剪切应力,当瓣叶完全打开时,瓣叶在瓣膜区阻碍了血液流过瓣膜,血流与瓣叶之间的相互作用导致了较高的剪切应力,3种生理状态下,观察到的最大粘性剪应力小于8 N/m^(2)。3种生理状态下观察到最大的雷诺剪切应力为700 N/m^(2)。本研究有助于为临床手术瓣膜选择以及术后康复提供理论依据。 展开更多
关键词 双叶机械心脏瓣膜 血流动力学 计算流体力学 涡演化 粘性剪切应力 雷诺剪切应力
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流变学参数表征湿喷混凝土工作性研究进展
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作者 隋伟 宁逢伟 +2 位作者 肖阳 褚文龙 都秀娜 《水电能源科学》 北大核心 2024年第5期105-110,共6页
为提高工作性对湿喷混凝土施工性能(可输送性、可喷性)的指导作用,归纳了现有各种技术规范的工作性要求,回顾了流变特性与可喷性相关性研究进展,探讨了流变性能时变机制,总结了时变模型发展现状。结果表明,坍落度无法协调可输送性与可... 为提高工作性对湿喷混凝土施工性能(可输送性、可喷性)的指导作用,归纳了现有各种技术规范的工作性要求,回顾了流变特性与可喷性相关性研究进展,探讨了流变性能时变机制,总结了时变模型发展现状。结果表明,坍落度无法协调可输送性与可喷性工作性需求矛盾,流变学参数应用效果优于坍落度;屈服剪切应力增加,一次喷射厚度变大,回弹率减小;塑性黏度降低,管道输送压力减小,可输送性变好,但屈服剪切应力、塑性黏度与密实度的相关性尚需深入研究;主流的流变性能时变模型为指数、对数、线性、幂函数等经验公式,应加强有物理意义的模型推导;时变预测模型缺乏有效验证手段,应重点研发速凝体系下湿喷混凝土流变性能的原位评估方法。 展开更多
关键词 湿喷混凝土 流变特性 工作性 屈服剪切应力 塑性黏度
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复合型形态学特征联合流体力学对肾下型腹主动脉瘤破裂风险的评估
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作者 徐健 陈凯 +3 位作者 王相权 肖华伟 王铃 吴鹏 《影像诊断与介入放射学》 2024年第2期102-107,共6页
目的探讨复合型几何形态学特征对腹主动脉瘤(AAA)破裂风险的影响,并进行流体力学分析。方法回顾性收集2019年6月—2023年8月行CTA检查的AAA未破裂患者25例(完整组)和同期检查进行性别和年龄1∶1配比的AAA破裂患者25例(破裂组)。比较两... 目的探讨复合型几何形态学特征对腹主动脉瘤(AAA)破裂风险的影响,并进行流体力学分析。方法回顾性收集2019年6月—2023年8月行CTA检查的AAA未破裂患者25例(完整组)和同期检查进行性别和年龄1∶1配比的AAA破裂患者25例(破裂组)。比较两组患者之间AAA的形态学特征,筛选AAA破裂风险的影响因素,并进行流体力学分析。结果破裂组和完整组的瘤体最大直径(D_(max))、瘤颈直径(D_(neck))、瘤体最大直径/健康主动脉直径(D_(max)/DAO)、瘤体最大直径/瘤颈直径(D_(max)/D_(neck))、标准化动脉瘤范围(L_(nor))分别为(5.92±1.50)cm和(3.67±0.68)cm、(2.38±0.50)cm和(2.06±0.03)cm、(2.54±0.67)和(1.56±0.34)、(2.53±0.62)和(1.81±0.38)、(22.73±11.08)和(10.78±4.59);破裂组的形态学指标量值均高于完整组,其差异均具有统计学意义(t=6.947、2.563、6.567、4.952、4.982,P均<0.05)。其中D_(max)和D_(max)/DAO是AAA破裂风险的独立影响因素(OR分别为1.824、4.039,95%CI分别为1.459~6.251和3.261~9.155,P<0.05)。包含复合型形态学特征的多变量新模型对破裂风险分类的准确性高于仅包含D_(max)的常规模型(94%比88%)。破裂组和完整组AAA分别表现为Ⅲ型和Ⅱ型血流模式,并且破裂组AAA的低壁剪切力面积大于完整动脉瘤(73.9 cm^(2)比67.8 cm^(2))。结论结合形态学特征D_(max)、D_(max)/DAO和流体力学的血流模式和低壁剪切力面积有助于评估AAA的破裂风险。 展开更多
关键词 体层摄影术 X线计算机 CT血管造影术 腹主动脉瘤 壁剪切力
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天然裂缝产状对水力压裂施工压力的影响
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作者 范立华 杨玉才 +2 位作者 张海龙 陈延祯 雷雲 《科技和产业》 2024年第17期323-328,共6页
天然裂缝产状是影响裂缝壁面法向应力及切向应力的重要参数,而天然裂缝应力状态是决定地面施工压力大小的重要因素,准确计算、预测施工压力大小对水力压裂设计与施工有着重要的作用。根据天然裂缝产状和地层地应力状态,基于裂缝起裂与... 天然裂缝产状是影响裂缝壁面法向应力及切向应力的重要参数,而天然裂缝应力状态是决定地面施工压力大小的重要因素,准确计算、预测施工压力大小对水力压裂设计与施工有着重要的作用。根据天然裂缝产状和地层地应力状态,基于裂缝起裂与延伸准则,建立地面施工压力计算模型,并利用实际裂缝型储层进行计算分析。研究发现:正断层与走滑断层中,倾角越小施工压力越小,正断层中方位角越趋近于0°、180°、360°时施工压力越小;走滑断层中方位角越趋近于90°、270°时施工压力越小。逆断层中,当方位角为0°~45°、135°~225°、315°~360°时,倾角越大施工压力越大,当方位角为45°~135°、225°~315°时,倾角越大施工压力越小;同一倾角下,方位角在0°~90°、180°~270°范围内时,施工压力随方位角增大而减小,方位角在90°~180°、270°~360°范围内时,施工压力随方位角增大而增大。根据天然裂缝产状准确计算施工压力大小,可为现场压裂施工参数选择与优化提供理论依据。 展开更多
关键词 产状 正应力 剪应力 破裂压力 施工压力
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不同加载角压剪耦合作用下岩石强度与渗透性演变特征
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作者 范钢伟 范张磊 +1 位作者 张东升 张世忠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3090-3101,共12页
华北型石炭-二叠纪煤系基底普遍发育奥陶系灰岩含水层,煤炭开采受到底板承压含水层突水灾害和水资源流失的双重威胁,压剪耦合下岩石水力特性是大倾角承压水上开采底板岩层阻水性能评价的基础。综合采用理论分析及离散元数值计算等方法,... 华北型石炭-二叠纪煤系基底普遍发育奥陶系灰岩含水层,煤炭开采受到底板承压含水层突水灾害和水资源流失的双重威胁,压剪耦合下岩石水力特性是大倾角承压水上开采底板岩层阻水性能评价的基础。综合采用理论分析及离散元数值计算等方法,建立了不同压剪比例下莫尔圆旋转的岩石失稳判据,揭示了压剪耦合作用下岩石强度衰减机制,提出了综合裂隙角度、裂隙扩展速度、改进体积应变等指标的应力阈值确定方法,明晰了不同加载角、渗透压差及围压条件下岩石微裂纹扩展及渗透性演化特征。主要结论如下:压剪耦合作用下岩石承载能力降低表现在强度降低与弹性模量增大2个方面;岩石弹性模量随加载角增大呈现先缓慢增大(0°~15°)后迅速增大(15°~30°)再减小(30°~45°)趋势,但仍大于初始值;岩石强度和加载角呈线性负相关关系,降低幅度和围压成正比,2 MPa围压下强度降低速度是无围压的1.9倍,由等效内摩擦角控制;随着加载角的增大岩石破坏程度降低、峰后应力由脆性跌落向塑性转变;压剪耦合作用下拉伸裂隙诱导起裂及拉剪复合裂隙主导非稳定扩展解释了不同压剪比例条件起裂应力、损伤应力阈值非线性演化的内在机制;渗透率回弹位置处于起裂与损伤应力阈值之间并接近后者,随着加载角的增大,拉剪复合裂隙(优势渗流路径)分布较为集中;岩石强度随渗透压差增大而降低,降低速率和加载角呈负相关关系;岩石峰值渗透率随着加载角的增大而减小,降低趋势随着渗透压差的增大由线性向非线性转变;加载角较大时,渗透压差与围压对岩石强度及渗透性控制作用减弱。 展开更多
关键词 渗透性 保水开采 加载角 压剪耦合 应力阈值 破裂特征
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珊瑚礁冠层水动力学问题研究综述
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作者 姚宇 周宝宝 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
珊瑚礁冠层水动力学的研究不仅对维护珊瑚礁生态系统的健康以及生态修复具有指导意义,还能为在台风浪等极端波浪影响下的海岸带防灾减灾提供决策依据,也对预测珊瑚礁上的泥沙输运和珊瑚礁海岸线演变具有重要的参考价值。本文回顾了珊瑚... 珊瑚礁冠层水动力学的研究不仅对维护珊瑚礁生态系统的健康以及生态修复具有指导意义,还能为在台风浪等极端波浪影响下的海岸带防灾减灾提供决策依据,也对预测珊瑚礁上的泥沙输运和珊瑚礁海岸线演变具有重要的参考价值。本文回顾了珊瑚礁冠层水动力学的研究现状,从冠层内外流动特性、冠层阻力特性及冠层阻力的模拟方法3个方面对当前该领域的研究进展进行了系统的综述,并提出未来冠层内外流动特性的研究可关注更复杂的波浪或波流共同作用下的水动力特性,冠层阻力特性应充分考虑冠层骨架结构的各向异性,冠层阻力的模拟可采用直接求解基于Navier-Stokes方程来复现冠层尺度下的精细化流场。 展开更多
关键词 冠层流 阻力系数 剪切应力 水动力 珊瑚礁
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单箱双室变截面波形钢腹板组合梁剪应力分析
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作者 冀伟 黄逸航 +3 位作者 罗奎 马凯耀 石旭辉 余壮果 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1090-1101,共12页
为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公... 为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公式进行了对比。对各项剪应力的性质展开了研究,针对变截面CBBCSW的顶底板和参与承剪机理进行了分析,提出了底板承剪比例计算公式。以室内模型试验梁和一座单箱双室变截面CBBCSW为例,采用ANSYS有限元软件分别建立了试验梁与实桥的有限元模型,研究了不同约束体系下,剪应力在CSW上的分布以及顶底板与CSW参与承剪的规律。对比不同荷载情况下,有限元计算结果与理论公式计算结果的差异,分析不同荷载工况对顶底板与CSW参与承剪的影响。此外,分析了横隔板对单箱多室CBBCSW剪力分配的影响。研究结果表明:所提公式的理论结果与试验实测结果和有限元结果吻合较好,且底板参与承剪的比例不可忽视;变截面引起的“附加剪应力”是影响剪力传递的直接原因,弯矩的大小会直接影响底板参与承剪的比例;对称荷载下中腹板与边腹板的剪力分布几乎相同,而横隔板会改变CSW上剪力分配,靠近横隔板处的部位剪应力分布更均匀。研究结果可以为实际工程中变截面CSW的剪应力和承剪比的分析提供参考依据。 展开更多
关键词 组合箱梁 波形钢腹板 变截面 剪应力 承剪比 有限元分析
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冻融对水泥改良路基土力学特性影响研究 被引量:1
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作者 张云龙 贾强 +2 位作者 王静 钱雪松 王清 《吉林建筑大学学报》 CAS 2024年第1期39-42,共4页
以季冻区路基粉砂土为研究对象进行室内三轴压缩试验,分析水泥改良粉砂土与素土的应力-应变关系,探究冻融循环、水泥掺量和围压对土体抗剪强度的影响。试验结果表明:改良土的破坏以脆性破坏为主;围压增长不改变试样的破坏形式,土抗剪峰... 以季冻区路基粉砂土为研究对象进行室内三轴压缩试验,分析水泥改良粉砂土与素土的应力-应变关系,探究冻融循环、水泥掺量和围压对土体抗剪强度的影响。试验结果表明:改良土的破坏以脆性破坏为主;围压增长不改变试样的破坏形式,土抗剪峰值随围压的增加而增大;冻融循环作用会削弱土体的黏聚力,内摩擦角的变化规律表现为在一定范围内波动;在水泥掺量相同的条件下,随冻融次数的增多,土的抗剪强度因水泥持续水化反应故呈先减小后增大再减小;当水泥掺量为2%时,土体已获得较大抗剪强度。 展开更多
关键词 粉砂土 水泥改良 冻融循环 应力-应变 抗剪强度
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列车荷载作用下压实花岗岩残积土累积变形特性试验研究
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作者 尹松 刘鹏飞 +3 位作者 孙玉周 李新明 闫盼 王志留 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期87-95,共9页
为研究列车荷载作用下应力及湿化条件对压实花岗岩残积土累积变形特性的影响,以围压、动应力幅值、含水率为变量,对压实花岗岩残积土进行循环空心扭剪和循环定向加载试验。结果表明:循环扭剪应力路径下主应力轴旋转效应增加了试样的累... 为研究列车荷载作用下应力及湿化条件对压实花岗岩残积土累积变形特性的影响,以围压、动应力幅值、含水率为变量,对压实花岗岩残积土进行循环空心扭剪和循环定向加载试验。结果表明:循环扭剪应力路径下主应力轴旋转效应增加了试样的累积变形量,甚至改变了累积变形的发展模式,该影响程度随试样含水率的增大而增大;试样的累积应变发展速率在加载初期(N<100)时完成大幅度衰减,围压增大可加快累积应变发展速率的衰减,动应力幅值的增加会延长累积应变发展速率的衰减时间,循环扭剪加载时试样的累积应变发展速率衰减程度小于循环定向加载试验,含水率越高该效应越显著。通过预测模型能够对两种动力加载应力路径下的稳定型和发展型累积应变发展曲线能够进行拟合,对压实花岗岩残积土的累积变形作出较好预测。 展开更多
关键词 花岗岩残积土 循环加载 空心圆柱剪切仪 应力路径 主应力轴旋转 累积变形预测
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钻杆在扭转作用下的变形及抗扭性能分析
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作者 韩春杰 马文倩 +2 位作者 袁建 姜继帅 荆国林 《煤矿机械》 2024年第2期69-71,共3页
钻杆在煤矿勘探开发过程中占据着重要地位,因工作条件恶劣,易失效并造成钻井事故。基于材料力学、工程力学等对钻杆扭转时的切应力及变形量进行分析,建立钻杆在施加纯扭矩作用下的剪应力、单位长度扭转角及抗扭强度计算的力学模型。同时... 钻杆在煤矿勘探开发过程中占据着重要地位,因工作条件恶劣,易失效并造成钻井事故。基于材料力学、工程力学等对钻杆扭转时的切应力及变形量进行分析,建立钻杆在施加纯扭矩作用下的剪应力、单位长度扭转角及抗扭强度计算的力学模型。同时,通过ANSYS仿真得出切应力分布规律及扭转变形量。通过对比,ANSYS仿真结果与理论模型计算结果基本一致,为钻杆失效等进一步研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 钻杆 扭转 剪应力 变形量 极限扭矩
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剪应力压电智能骨料灵敏度便捷标定方法
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作者 侯爽 谭文玮 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1126-1132,共7页
大量混凝土结构在地震中出现显著剪切破坏特征,有必要开展混凝土剪应力监测。以PZT压电陶瓷为敏感传感元件的剪应力压电智能骨料传感器已被学者们证实能够实现混凝土内部剪应力的监测。然而,目前剪应力压电智能骨料的灵敏度标定试验依... 大量混凝土结构在地震中出现显著剪切破坏特征,有必要开展混凝土剪应力监测。以PZT压电陶瓷为敏感传感元件的剪应力压电智能骨料传感器已被学者们证实能够实现混凝土内部剪应力的监测。然而,目前剪应力压电智能骨料的灵敏度标定试验依赖于高精密加载设备或大型结构构件,存在试验复杂、成本高以及标定后传感器无法重复使用等问题。本研究首先提出了一种基于单摆装置循环加载的剪应力压电智能骨料灵敏度便捷标定方法;其次,通过有限元和试验方法研究了加载位置变化对及单摆面外运动对灵敏度标定的影响;最后,通过该方法标定了一批剪应力压电智能骨料的灵敏度,并与精密加载获得的灵敏度进行了对比。本研究对提高混凝土结构剪应力监测精度具有重要意义。 展开更多
关键词 剪应力监测 压电智能骨料 灵敏度标定
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水泥固化土固化机理及抗冲刷特性
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作者 王秋生 修一兵 +2 位作者 齐云鹏 邓启华 李广耀 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第8期142-149,共8页
为了完善水泥固化土抗冲刷性能方面的研究,使水泥固化土在水下结构防护中得到应用,在砂土和黏土中分别掺入水泥和与液体固化剂,采用土体冲刷函数测定仪(EFA)对水泥固化土开展了抗冲刷性能试验。在分析砂土和黏土的固化作用机理基础上,... 为了完善水泥固化土抗冲刷性能方面的研究,使水泥固化土在水下结构防护中得到应用,在砂土和黏土中分别掺入水泥和与液体固化剂,采用土体冲刷函数测定仪(EFA)对水泥固化土开展了抗冲刷性能试验。在分析砂土和黏土的固化作用机理基础上,研究了固化剂和固化时间对水泥固化土抗冲刷性能的影响。研究结果表明:水泥固化土的强度随固化时间的增长而增大,黏土的强度快速增长阶段要早于砂土;固化剂可以有效提高土体的起动切应力,同时可以大幅减小土体的冲刷速率,明显提高了土体的抗冲刷强度;起动切应力的增长速率随固化时间增长逐渐减缓,存在临界最大值。根据起动切应力的变化特征提出了水泥固化土起动切应力预测模型,经试验数据对比,该模型可以较好地预测水泥固化土的起动切应力随固化时间的变化规律。 展开更多
关键词 水泥固化土 固化时间 固化剂 固化机理 抗冲刷 起动切应力
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基于数字图像技术的致密砂岩纯剪裂缝断裂过程实验
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作者 王小军 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期177-184,共8页
纯剪应力状态下致密砂岩断裂过程是理解致密砂岩破坏失效机理的关键,然而在纯剪应力状态下,初始裂缝是发育扩展为I型裂缝或II型裂缝却一直有所争议。本文基于新型光学测量技术数字图像相关法和双切边压缩实验理论方法,开展了双切边压缩... 纯剪应力状态下致密砂岩断裂过程是理解致密砂岩破坏失效机理的关键,然而在纯剪应力状态下,初始裂缝是发育扩展为I型裂缝或II型裂缝却一直有所争议。本文基于新型光学测量技术数字图像相关法和双切边压缩实验理论方法,开展了双切边压缩实验并通过数字图像相关法得到了位移和应变场。实验结果表明:双边开槽压缩实验能在槽尖(预制裂缝尖端)产生纯剪应力状态;致密砂岩试件起裂过程包含2个阶段的I型裂缝,第一阶段裂缝从槽尖起裂,第二阶段裂缝从试件中心两槽尖相连区域起裂。本文研究成果为数字图像技术应用在岩石断裂力学领域提供了新思路,对分析水力压裂中致密砂岩纯剪裂缝的演化规律有一定参考价值。 展开更多
关键词 数字图像相关法 纯剪应力 致密砂岩 水力压裂 I型裂缝 II型裂缝
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基于预应力扩散的变截面箱梁剪应力计算方法
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作者 胡志坚 武商奕 +1 位作者 李玉生 肖敏 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2024年第5期941-946,共6页
文中在变截面箱梁剪应力计算传统方法的基础上,考虑轴力变化产生的附加剪应力,并提出预应力扩散的概念,引入预应力扩散函数,运用楔形弹性体理论求解,建立了基于预应力的扩散的变截面箱梁剪应力计算方法.以某特大桥中跨悬浇段为例,对比... 文中在变截面箱梁剪应力计算传统方法的基础上,考虑轴力变化产生的附加剪应力,并提出预应力扩散的概念,引入预应力扩散函数,运用楔形弹性体理论求解,建立了基于预应力的扩散的变截面箱梁剪应力计算方法.以某特大桥中跨悬浇段为例,对比使用传统计算方法和本文计算方法的计算结果发现:在根部附近轴力变化对剪应力影响很大,在悬臂自由端附近影响较小;在施工阶段中传统计算方法会大大低估截面中的剪应力和主拉应力,因此不能忽略轴力变化对剪应力的影响. 展开更多
关键词 剪应力 预应力扩散 变截面梁 轴力变化
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基于冲压剪切的剪应力影响因素试验
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作者 关意鹏 陈敦佳 杜雪磊 《理化检验(物理分册)》 CAS 2024年第4期31-33,共3页
初步分析了冲压剪切过程中剪应力的影响因素,其中剪切速率和相对间隙是可控的外部因素;利用材料万能试验机进行剪切试验,验证了剪切速率、相对间隙对剪应力的影响。对3种零件分别在3种剪切速率和2种相对间隙下进行剪切试验,结果表明:剪... 初步分析了冲压剪切过程中剪应力的影响因素,其中剪切速率和相对间隙是可控的外部因素;利用材料万能试验机进行剪切试验,验证了剪切速率、相对间隙对剪应力的影响。对3种零件分别在3种剪切速率和2种相对间隙下进行剪切试验,结果表明:剪应力随剪切速率的增大而增大;剪应力随相对间隙的增大而减小。 展开更多
关键词 冲压剪切 剪应力 剪切速率 相对间隙
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盾构壁后注浆窜浆模型试验及发生条件研究
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作者 钟小春 刘昶 +2 位作者 朱诚 张露露 槐荣国 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期122-132,共11页
全断面围岩管片壁后注浆因向开挖面方向的窜浆现象会引起盾尾空隙注浆不饱满,管片上浮、错台及开裂,螺机喷涌等事故常有发生,已经引起广泛重视。通过设计自制壁后注浆液窜浆模型装置进行试验,分析浆液性质、缝隙厚度、注浆压力差对是否... 全断面围岩管片壁后注浆因向开挖面方向的窜浆现象会引起盾尾空隙注浆不饱满,管片上浮、错台及开裂,螺机喷涌等事故常有发生,已经引起广泛重视。通过设计自制壁后注浆液窜浆模型装置进行试验,分析浆液性质、缝隙厚度、注浆压力差对是否发生窜浆及窜浆量的影响,并探讨了不发生窜浆的临界条件。结果表明:(1)浆液压力与窜浆距离呈线性衰减,当浆液稠度较低时,窜浆量与缝隙厚度、浆液稠度呈近似线性正相关、与浆液的剪切屈服应力呈近似线性负相关,窜浆距离与注浆压力差呈近似线性正相关;当浆液稠度增大时,以上关系将逐渐转化为非线性关系;(2)通过极差分析表明浆液的窜浆量受盾壳与岩层间缝隙厚度影响最大,注浆压力与开挖面压力差影响其次,最后是浆液本身的性质;(3)建立了窜浆临界分析模型和计算公式,得到了窜浆发生条件和判别方法,可用于指导稳定围岩地层中盾构掘进时浆液的配制。 展开更多
关键词 窜浆 模型试验 剪切屈服应力 缝隙厚度 注浆压力差
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四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征 被引量:2
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作者 包汉勇 刘超 +5 位作者 甘玉青 薛萌 刘世强 曾联波 马诗杰 罗良 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期14-22,共9页
通过岩石力学实验、声发射实验和地震资料综合解释,利用有限元数值模拟方法,对涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组海相页岩古构造应力场进行了数值模拟,并结合岩心实测结果,预测了构造裂缝的发育特征。研究结果表明:①涪陵南地区... 通过岩石力学实验、声发射实验和地震资料综合解释,利用有限元数值模拟方法,对涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组海相页岩古构造应力场进行了数值模拟,并结合岩心实测结果,预测了构造裂缝的发育特征。研究结果表明:①涪陵南地区裂缝主要形成期(燕山晚期)构造应力和裂缝的分布受断层、岩石力学性质和构造应力的影响,断层广泛发育的区域容易出现应力集中,并引起较大的应力梯度。②利用库伦-莫尔破裂准则预测了研究区构造裂缝的发育,同时引入剪切破裂指数R定量表征裂缝发育的强度,其值越大反映裂缝发育程度越高。窄陡断背斜和断层附近裂缝发育,以高角度剪切裂缝为主,而在宽缓向斜部位裂缝发育程度最弱,研究区五峰组—龙马溪组底部硅质页岩应力集中,裂缝最发育。③涪陵南地区海相页岩气保存有利区主要为3个区带:远离大断层的凤来向斜内部,主要构造变形期未遭受大的破坏作用,其位于应力低值区,具有良好的保存条件,为Ⅰ类有利区;白马向斜内部小断层发育,应力值位于中等水平,保存条件中等,为Ⅱ类较有利区;石门—金坪断背斜遭受到强烈改造作用,容易产生大规模剪切裂缝,破坏了保存条件,为Ⅲ类不利区。 展开更多
关键词 薄板模型 岩石力学参数 有限元数值模拟 构造应力场 剪切裂缝 库伦-莫尔破裂准则 破裂指数 海相页岩 五峰组—龙马溪组 涪陵南地区 四川盆地
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