流态破坏型黄土滑坡滑带土临界特征

泾阳南塬黄土滑坡运动形式具流态特征,以泾阳南塬西段L5致滑层黄土和东段L9致滑层黄土为研究对象,从非饱和黄土角度出发,开展了控制不同初始含水率的增湿常剪试验,在获取黄土增湿变形过程曲线的基础上,讨论了黄土流态破坏过程中的水土边界特征;并进一步从细微观角度揭示了黄土流态破坏前后的结构孔隙差异与含水率的关系,提出了黄土流态破坏临界条件和力学机制。研究表明,黄土具流态变形特征,其增湿变形曲线中存在发生流态破坏的临界含水率,提出了"自适应第一稳定场"和"被适应第二稳定场"的概念,微细观尺度下在临界点前后的土体孔隙突变结果揭示了该变形模式的合理性;流态变形的基本条件是与土体孔隙的分布及其颗粒大小相关的,非饱和高含水率状态下,含水率(吸应力)的微小改变可引起土体较大的应变增量;基于水力特征曲线模型闭型方程,提出了流态变形的力学机制,以期为流态破坏型黄土滑坡防控提供科学依据和理论基础。

钢筋混凝土框架-剪力墙结构最佳破坏模式基础研究

钢筋混凝土框架-剪力墙结构的理想破坏模式为连梁—剪力墙底部—框架梁—框架柱。将附加4片剪力墙和M榀框架的12、14、16、18、20层结构作为N层4片剪力墙M榀框架算例模型,利用SNAP软件对其依次进行弹塑性动力时程分析,考查随M的增加,N层4片剪力墙M榀框架的破坏模式的变化过程,根据结构的累积滞回耗能分布规律,分析并确定其刚度特征值λ和破坏模式的内在联系,提出满足理想破坏模式要求的临界刚度特征值,从而根据临界刚度特征值计算结构的相对剪力墙刚度。对临界刚度特征值的N层4片剪力墙M榀框架进行分析可知,其周期、壁率、面积率、位移角、受力及其变形特征均符合经验公式和《高规》等要求,表明研究方法的正确性和研究结果的合理性。

磁浮列车随机稳定性及首次穿越问题研究

磁浮列车的失稳常受导轨随机不平顺、气动荷载、磁浮架质量、磁浮车质量等激励的影响。为了高效获取磁浮列车临界失稳的解析表达式和首次穿越时间,建立参激和外激作用下磁浮车-架两自由度系统简化力学模型,在哈密顿理论和有限差分法框架下进行磁浮列车系统左边临界特征值和首次穿越分析,提出系统的稳定区域和首次穿越时间的概念。研究结果表明,当考虑导轨随机不平顺和气动荷载时,外激功率谱与磁浮列车的失稳密切相关。系统只要考虑外激功率谱,平凡解概率不稳定;不考虑外激励功率谱,存在参数激励强度,系统则存在临界稳定域。在一定的参数组合之下,系统的左边临界特征值为1,超过则失稳。左边临界特征值相对应的控制、阻尼、质量、参激等参数组合区域为稳定域。悬挂线性阻尼、等效磁动阻尼越大,越有益于稳定;磁浮架质量、磁浮车质量及激励强度减小,方益于稳定。该结果对磁浮列车设计中如何避免在参数匹配不合理时产生振幅过大现象以及避免外激功率谱过大使得进入首次穿越失效时间过短有实际意义。

考虑加劲及开孔的薄钢板稳定性

应用有限元软件ANSYS对烟道、选择性催化还原(SCR)反应器及支架进行整体结构静力分析,选取反应器上变形最大的侧壁板及有矩形大开孔的壁板作为研究对象,分别研究了加劲形式及开孔对薄钢板稳定性的影响。结果表明:对于单向受压的加劲板,现有的加劲肋设计方法满足稳定性的要求;在其他条件相同、板受单向均布压力时,加劲肋截面面积相同的条件下,配置L型加劲肋时板的稳定性比配置T型加劲肋的板更强;矩形大开孔改变了板的应力分布,在开孔的周边容易出现失稳现象,随着开孔的增大,板的临界屈曲特征值呈线性降低,但在开孔周边布置加劲肋能有效防止开孔周边板的失稳;相同截面面积的L型加劲肋对板的约束能力比T型加劲肋强;开孔会降低板的承载力,但开孔周边适当添加加劲肋能较大程度提高加劲板的临界屈曲特征值。

34CrNi3MoV合金钢的动态再结晶行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机对34CrNi3MoV钢在最大变形量为50%的条件下,进行变形温度为800~1200℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)的单道次等温压缩试验并得到了真应力-真应变曲线。结果表明,34CrNi3MoV钢在800℃和900℃(1、10 s^(-1))条件下仅发生动态回复,在1000~1200℃和900℃(0.01、0.1 s^(-1))条件下发生动态再结晶。采用Arrhenius方程计算不同应变量时的激活能Q,并利用五次多项式拟合激活能Q与应变量ε的对应关系:Q=331.78+1401.47ε-10233.34ε^(2)+33725.26ε^(3)-52745.07ε^(4)+31981.48ε5。利用加工硬化率构建了临界特征值εc和εp与Z参数的关系模型,在此基础上构建了预测动态再结晶体积分数的动力学模型X_(DRX)=1-exp[-0.564((ε-ε_(c))/ε_(p))^(1.945)]。