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常刚度条件下粗粒土与结构接触面三维力学特性试验研究 被引量:33
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作者 冯大阔 张嘎 +1 位作者 张建民 侯文峻 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1571-1577,共7页
运用最新研制的80t三维多功能土工试验机,对工程中常用的粗粒土与人造粗糙钢板构成的接触面在常刚度法向边界条件复杂加载路径下的三维力学特性进行了试验研究,分析总结了粗粒土与结构接触面在常刚度法向边界条件下的基本规律。试验结... 运用最新研制的80t三维多功能土工试验机,对工程中常用的粗粒土与人造粗糙钢板构成的接触面在常刚度法向边界条件复杂加载路径下的三维力学特性进行了试验研究,分析总结了粗粒土与结构接触面在常刚度法向边界条件下的基本规律。试验结果表明:接触面受剪切时发生了明显的法向位移,从而直接导致了法向应力和抗剪强度的降低;法向位移可分为遵循不同规律的可逆和不可逆两部分;十字加载路径下的接触面摩擦角略大于圆形加载路径;单向往返和十字加载路径下接触面力学特性较为相似,但与圆形加载路径有明显不同。 展开更多
关键词 接触面 常刚度 三维力学特性 试验
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冻融循环作用下城市污泥固化土三维力学特性及其破坏准则 被引量:7
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作者 杨爱武 徐彩丽 +1 位作者 郎瑞卿 王韬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期963-975,共13页
为了研究城市污泥固化土在经过不同冻融循环次数后的强度和变形特性,通过真三轴试验,对CJYT-1型固化剂固化的污泥土进行了试验研究。得到了在经过冻融循环次数N=0、1、3、5、8、10后的应力-应变关系曲线及强度和变形特性,并分析研究污... 为了研究城市污泥固化土在经过不同冻融循环次数后的强度和变形特性,通过真三轴试验,对CJYT-1型固化剂固化的污泥土进行了试验研究。得到了在经过冻融循环次数N=0、1、3、5、8、10后的应力-应变关系曲线及强度和变形特性,并分析研究污泥固化土的中主应力比b及冻融循环次数N对土体强度参数的影响。试验结果表明:冻融循环试验中,污泥固化土的无侧限抗压强度及密度都随冻融循环次数的增加而逐渐减小,在8次循环后变化减缓趋于稳定;黏聚力c’b代及内摩擦角φ’b都表现为随b增大而增大,与b=0相比,b=1时c’1、φ’1/增长率最大分别可达16.77%和12.3%;随着冻融循环次数N的增加,土体的破坏强度逐渐减小,破坏应力比Mb总体呈减小的趋势,试样剪胀现象变化不明显,黏聚力c’b代和内摩擦角φ’b随着冻融循环次数N的增大而减小。基于Lade-Duncan及Matsuoka-Nakai两个常用破坏准则,结合污泥固化土真三轴试验数据,提出并验证了适用于污泥固化土的破坏准则,并根据该准则的φ’b-b关系曲线分析了b值对其的影响。对比提出的破坏准则、Lade-Duncan和Matsuoka-Nakai破坏准则,试验结果更趋近于新提出的破坏准则。 展开更多
关键词 冻融循环 污泥固化 三维力学特性 应力-应变关系 破坏准则
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螺杆钻具组合三维力学特性分析及应用
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作者 王胜利 韩圣铭 刘敏 《建井技术》 2012年第6期22-25,共4页
用螺杆钻具组合实施煤矿工程孔定向钻进时,钻头侧向力是其主要力学特性。建立了适用于上弯式螺杆钻具组合和下弯式螺杆钻具组合的三维小挠度静力学分析数学模型,并对影响上弯式螺杆钻具侧向力的主要参数(钻压、顶角、弯接头角度、装置角... 用螺杆钻具组合实施煤矿工程孔定向钻进时,钻头侧向力是其主要力学特性。建立了适用于上弯式螺杆钻具组合和下弯式螺杆钻具组合的三维小挠度静力学分析数学模型,并对影响上弯式螺杆钻具侧向力的主要参数(钻压、顶角、弯接头角度、装置角等)作了定量分析;对比分析了上弯式和下弯式螺杆钻具组合的造斜能力。分析所得的螺杆钻具组合主要力学特性结果,对煤矿工程孔定向钻进设计和施工具有一定的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 螺杆钻具组合 三维力学特性 侧向力 分析 应用
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冻融循环下盐渍水泥改良风积沙三维力学特性
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作者 张少英 邵帅 +2 位作者 邵生俊 吴昊 王泽驰 《应用基础与工程科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1648-1663,共16页
为深入研究冻融、盐渍条件下最优水泥含量改良风积沙的三维力学特性与劣化机理,以含盐量分别为0、3%和5%的水泥改良风积沙为研究对象,进行不同冻融循环次数、不同中主应力参数(b值)和不同固结围压的真三轴剪切试验,采用CT技术重建水泥... 为深入研究冻融、盐渍条件下最优水泥含量改良风积沙的三维力学特性与劣化机理,以含盐量分别为0、3%和5%的水泥改良风积沙为研究对象,进行不同冻融循环次数、不同中主应力参数(b值)和不同固结围压的真三轴剪切试验,采用CT技术重建水泥改良风积沙三维孔隙,分析其应力-应变关系、抗剪强度和宏/微观劣化机理.研究结果表明:冻融循环过程中,受盐胀和冻胀作用,沙粒间水泥胶结物的黏结力退化,含盐量越高,试样的抗剪强度降低越显著.重建含盐量为5%的试样在0、3、6、10次冻融循环后的三维孔隙分析认为,孔隙内含盐液体反复冻胀和结晶迁移致使中-小孔隙不断发育,孔隙率由31%增加至37%,连通孔隙率也随之上升,导致冻融循环后抗剪强度降低.Lade-Duncan强度准则破坏参数kf随强度劣化而不断减小,考虑冻融和盐胀耦合作用,采用kf构建强度劣化模型,反映严酷环境、复杂应力条件下改良风积沙强度的劣化度,为沙漠与盐渍地区交通设施地基的建设选材与长期服役性能提供理论参考. 展开更多
关键词 水泥改良风积沙 冻融循环 真三轴试验 CT扫描试验 三维力学特性 强度劣化模型
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三维加载条件下粗粒土与结构接触面力学特性的试验研究 被引量:4
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作者 冯大阔 张建民 侯文峻 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第6期154-161,共8页
运用最新研制的80吨三维多功能土工试验机对工程中常用的粗粒土与结构接触面三维力学特性进行了研究,探讨了主要影响因素。结果表明:(1)接触面产生了明显的剪切体变;在往返型路径下可以分为可逆和不可逆两部分;(2)切向应力应变关系呈现... 运用最新研制的80吨三维多功能土工试验机对工程中常用的粗粒土与结构接触面三维力学特性进行了研究,探讨了主要影响因素。结果表明:(1)接触面产生了明显的剪切体变;在往返型路径下可以分为可逆和不可逆两部分;(2)切向应力应变关系呈现显著的非线性特征,接触面在循环剪切时不断剪切硬化;(3)抗剪强度与法向应力呈良好的线性关系,可用摩尔-库伦准则描述;(4)法向应力、法向边界条件、切向控制方式、加载幅值、剪切路径等对接触面力学特性均有不同程度的影响。 展开更多
关键词 接触面 粗粒土 三维力学特性 影响因素 试验
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法向刚度对土与结构接触面三维特性影响的试验研究 被引量:3
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作者 冯大阔 张建民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3929-3936,3948,共9页
运用80 t大型三维接触面试验机,对不同法向刚度下粗粒土与结构接触面三维静动力学特性进行了试验研究,重点分析了法向刚度对接触面力学特性的影响规律。法向常刚度条件下,接触面在单调剪切时均先剪缩再剪胀、法向应力先减小后增大;循环... 运用80 t大型三维接触面试验机,对不同法向刚度下粗粒土与结构接触面三维静动力学特性进行了试验研究,重点分析了法向刚度对接触面力学特性的影响规律。法向常刚度条件下,接触面在单调剪切时均先剪缩再剪胀、法向应力先减小后增大;循环剪切时接触面不可逆性剪切体变呈单调增长、可逆性剪切体变峰值逐渐减小后趋于稳定,切向应力峰值不断减小,抗剪强度逐渐减小,主应力比峰值则基本保持不变。法向刚度主要影响剪切体变、可逆性剪切体变、切向应力、主剪应力等接触面力学性能参数的大小;法向刚度越大,单调剪切时法向应力变化越大、切向应力峰值越大、剪缩和剪胀量越小;循环剪切时不可逆性剪切体变增长越慢、最终值越小,抗剪强度减小越快、达到0时对应的循环周次越少。法向刚度对剪切体变、可逆性剪切体变、主剪应力、主应力比等性能参数与切向位移的关系形式及接触面摩擦角基本没有影响。 展开更多
关键词 接触面 粗粒土 三维力学特性 法向刚度 直剪试验
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基于原子力显微镜的三维表面多参数检测技术
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作者 耿俊媛 张号 +2 位作者 孟祥和 谢晖 赵新 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2221-2254,共34页
三维微纳电子器件因其结构紧凑、功能密度高等特点,逐渐成为主流的半导体元件形式,实现三维微纳表面多参数量化分析是控制三维器件功能质量的关键.原子力显微镜具备高分辨率力反馈成像能力,是实现微纳表面形貌、电学和力学特性同步检测... 三维微纳电子器件因其结构紧凑、功能密度高等特点,逐渐成为主流的半导体元件形式,实现三维微纳表面多参数量化分析是控制三维器件功能质量的关键.原子力显微镜具备高分辨率力反馈成像能力,是实现微纳表面形貌、电学和力学特性同步检测的重要工具.本文综述了基于原子力显微镜的三维表面多参数检测技术,首先介绍了原子力显微镜微纳表面形貌、电势和力学特性检测原理;随后归纳了近年来基于原子力显微镜的三维表面形貌测量方法,讨论了各类三维表面形貌检测技术的优缺点,并总结了当下已开发的三维表面电势表征方法和三维表面纳米力学特性表征方法,分析了三维表面电学与力学特性测量的必要性.最后,对三维表面多参数检测技术的发展方向及其所面临的挑战进行了展望和简要概括.本文所概述的原子力显微镜三维表面多参数检测方法将为推动三维微纳电子器件功能机理问题研究提供强大的技术支持. 展开更多
关键词 三维微纳电子器件 原子力显微镜 三维表面形貌 三维表面电势 三维表面纳米力学特性
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CONFINING PRESSURE EFFECT ON ACOUSTIC EMISSIONS IN ROCK FAILURE
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作者 陈忠辉 唐春安 傅宇方 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 1998年第1期56-63,共8页
Based on the phenomenon that acoustic emissions (AE) generated by rock mass increase suddenly because of underground excavation, time sequence of AE rate in rock failure has been discussed by using statistical damage ... Based on the phenomenon that acoustic emissions (AE) generated by rock mass increase suddenly because of underground excavation, time sequence of AE rate in rock failure has been discussed by using statistical damage theory. It has been demonstrated that how the influence of confining pressure on the deformation behavior and AE characteristics in rocks can be inferred from a simple mechanics model. The results show that loading confining pressure sharply brings out increasing of AE. On the other hand, few AE emits when confining pressure is loaded sharply, and AE occurs again when axial pressure keeps on increasing. These results have been well simulated with computer and show close correspondence with directly measured curves in experiments. 展开更多
关键词 acoustic emissions confining pressure effect rock failure
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Three-dimensional finite element analysis of lumbar vertebra loaded by static stress and its biomechanical significance 被引量:9
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作者 苏佳灿 李卓东 +3 位作者 曹烈虎 禹宝庆 张春才 李明 《Chinese Journal of Traumatology》 CAS 2009年第3期153-156,共4页
Objective: To explore the mechanical behavior of lumbar spine loaded by stress and provide the mechanical basis for clinical analysis and judgement of lumbar spine fracture classification, mechanical distribution and... Objective: To explore the mechanical behavior of lumbar spine loaded by stress and provide the mechanical basis for clinical analysis and judgement of lumbar spine fracture classification, mechanical distribution and static stress. Methods: By means of computer simulation method, the constructed lumbar spine three-dimensional model was introduced into three-dimensional finite element analysis by software Ansys 7.0. The lumbar spine mechanical behavior in different parts of the stress loading were calculated. Impact load is 0-8000 N. The peak value was 8000 N. The loading time is 0-40 minutes. The values of the main stress, stress distribution and the lumbar spine unit displacement in the direction of main stress were analyzed. Results: The lumbar spine model was divided into a total of 121 239 nodes, 112 491 units. It could objectively reflect the true anatomy of lumbar spine and its biomechanical behavior and obtain the end-plate images under different stress. The stress distribution on the lumbar intervertebral disc (L3-L4) under the axial, lateral flexion and extension stress, and the displacement trace of the corresponding processus articularis were analyzed. Conclusion: It is helpful to analyze the stress distribution of lumbar spine and units displacement in static stress loading in the clinical research of lumbar spine injury and the distribution of internal stress. 展开更多
关键词 Lumbar vertebrae Models anatomical Stress mechanical
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