黏土回弹再压缩过程中孔隙水与微结构的变化

为探究黏土应力状态不变下的再压缩变形机制,设计了新的固结装置,以饱和试样为研究对象,进行一维固结再压缩试验、核磁共振试验和扫描电镜试验,定量分析再压缩过程孔隙水的变化规律以及微结构的变化特征。结果表明:再压缩过程中自由水不断排出,宏观表现为试样的变形增加,固结系数变大;结合水排出和形成现象共存,导致其含量非线性变化;随着再压缩的进行,孔隙水减少,试样由骨架-絮凝结构演变为更紧密的团聚-絮凝结构,中孔隙减少,小孔隙数量增加。研究结果可以较好地解释工程现象,为解决地基沉降控制等工程问题提供理论依据。

金属椭圆环垫压缩回弹特性的数值分析

运用ANSYS软件的接触分析功能,采用二维轴对称模型,对金属椭圆环垫(0Cr18N i9)的压缩回弹特性进行了有限元数值计算,通过对计算结果的回归分析得到了室温和高温下垫片的压缩回弹特性方程。对R31椭圆环垫进行了室温压缩回弹性能试验。试验数据与有限元模拟结果较为吻合。

柔性石墨板材压缩回弹率影响因素研究

研究了国内三种不同生产工艺的柔性石墨板材的压缩回复性,结果表明随压缩应力的增加和板材密度的减小,板材压缩率增大,而回弹率降低.在相同的压缩应力下板材的压缩回弹性也受其密度的影响,即随密度的增加,板材的压缩率降低,回弹率提高。

沉管隧道大开挖回弹再压缩问题试验研究

为准确计算沉管隧道大开挖引起的基础坑底回弹再压缩,对粉质黏土和粉砂两种土样开展室内试验研究。提出根据卸荷比大小分段考虑回弹模量参数取值,对再压缩模量取为定值,归一化处理后进行回弹和再压缩的变形量计算,并与已有回弹量实测值的工程实例对比分析,结果表明新方法计算结果与工程实测结果吻合较好。运用该方法分析港珠澳大桥海底沉管隧道工程,确定了隧道开挖卸荷最大影响深度为开挖深度的1.73倍,强回弹区回弹量约为总回弹量的60%,为准确控制海底沉管隧道的最终变形量提供理论依据。

不锈钢空心O形环的压缩回弹特性数值模拟

运用ANSYS的接触分析功能 ,对不锈钢空心O形环在常温下的压缩—回弹过程进行了数值模拟。给出了回弹量与压扁度的关系 ,进而确定最佳压扁度以及对应的密封比压。数值模拟的结果与实验结果十分吻合。

柔性石墨汽缸垫复合板的压缩回弹特性的研究

根据汽缸垫技术条件和性能的要求,研究了在确定的双面冲刺板时柔性石墨汽缸垫复合板材在不同压缩应力下的压缩回复特性和复合板材厚度及柔性石墨面材密度对压缩、回弹率的影响.试验结果表明,随压缩应力的增加、复合板厚度的减小以及复合板中柔性石墨面板密度的增加,均使复合板的压缩率线性减少和回弹率线性增加.本文指出:为了满足汽缸垫稳定的压缩、回弹性能要求,应注意复合板的厚度公差和柔性石墨面材最佳的密度范围的控制.

W形柔性石墨金属缠绕垫片压缩—回弹性能试验与优化研究

通过使用不同宽度平钢带设计出3种W形柔性石墨金属缠绕垫片,在不同缠绕压紧力和拉紧力下,对304钢内外环柔性石墨缠绕垫片进行三因子三水平压缩—回弹性能优化试验研究,从而找出显著影响该结构垫片的重要参数及其对性能的影响规律,找出性能最佳参数组合。

砂泥岩颗粒料压缩-回弹特性试验研究

为研究砂泥岩颗粒料中泥岩颗粒粒径对其压缩及回弹特性的影响,通过向砂岩颗粒中掺入相同颗粒级配曲线泥岩颗粒方法及同粒径组按比例替换方式配制了2类8种砂泥岩混合料,选用侧限压缩固结试验得到了8种混合料e-P曲线及ε-P曲线;并计算出其压缩指标和回弹指标。试验结果表明,按不同比例掺入同一级配曲线泥岩颗粒的砂泥岩混合料,回弹指标与压缩指标随泥岩颗粒百分比增加而呈相反的变化趋势。在同一粒径组中泥岩颗粒含量为20%的砂泥岩颗粒混合料中,其回弹指标与压缩指标随泥岩颗粒替换粒径的增大而呈相反的变化趋势;而泥岩粒径在0.5~1.0 mm时混合料轴向应变比其他粒径范围内小,压缩模量随掺入泥岩颗粒的中值粒径增大而减小,回弹模量则与之相反。在控制填料压缩指标及回弹指标条件下,岸坡填筑区填料可按有效粒径值部分掺入挖方泥岩颗粒。

砂岩颗粒填料压缩与回弹特性试验研究

通过设定不同的干密度和含水率,进行了16组压缩与回弹试验,探究了灰白砂岩填料压缩与回弹过程中应变与孔隙比随应力的变化趋势,分析了卸荷过程填料回弹率与卸荷比的关系,得到了填料最大回弹率与干密度、含水率的数学经验公式,总结了压缩模量与回弹模量的变化规律。

地基回弹再压缩特性离心模型试验及数值模拟

以港珠澳沉管隧道天然地基段某一横断面为研究对象,对垫层厚度1 m及1.5 m的工况分别进行了模拟整个施工过程的离心模型试验及有限元计算研究,揭示了不同垫层厚度地基回弹再压缩应力应变特性、沉管结构的应变特征,为沉管隧道的施工及地基处理方案设计提供依据。结果表明,开挖卸荷基底产生拱形回弹;回填后基底应力及沉管底板应变均呈马鞍形分布;随时间及回淤增加,仅基底中部应力增大。垫层薄,基底应力分布匀化效果差,再压缩量及工后沉降增大。

基坑回弹再压缩特性的室内试验及有限元分析

通过土样的室内回弹再压缩试验和有限元建模分析,对基底以下各土层的固结—开挖卸荷—再加荷变形规律进行研究。对已有的研究成果进行验证。同时通过Midas GTS NX建立基底地层模型,通过加荷—卸荷—再加荷的荷载施加过程,进行有限元分析,分别得到加桩基和未加桩基工况下的沉降值,为今后类似的工程提供借鉴。

无石棉纸金属缠绕垫片压缩回弹曲线的拟合及预测

在不考虑温度影响的情况下,运用Matlab软件,对自制的无石棉纸金属缠绕垫片的压缩回弹试验数据进行曲线拟合,并预测了不同预紧载荷下的回弹曲线。结果表明:压缩回弹曲线拟合方程精度较高;预测的不同预紧载荷下的回弹曲线与试验曲线较吻合且精度较高。

莫来石纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料压缩回弹性能实验与建模研究

对莫来石纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料开展面外方向单轴压缩实验,研究不同极限应变、热暴露温度对压缩回弹行为与变形恢复能力的影响,基于微观结构形貌变化阐释内在机制,对加载和卸载阶段的变形行为建立唯像力学模型。结果表明:莫来石纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料的压缩回弹行为呈现非线性特征,极限应变越大,变形恢复能力越差;高温热暴露预处理会对压缩回弹性能产生影响,热暴露温度越高,变形恢复能力越差,基体颗粒-团簇结构的聚集、大尺寸孔洞的形成和塌陷是主要原因;所建立的唯像力学模型可以用来描述材料在压缩加载-卸载时的应力-应变曲线,拟合结果与实验数据吻合较好。

分级加载下核级石墨密封垫片的压缩回弹性能研究

为加强核级石墨密封垫片的密封效果,提高核电密封系统的可靠性,通过试验的方法分别研究了核级石墨密封垫片在4级加载、8级加载和1次加载三种不同加载方式下的压缩回弹曲线以及压缩率、回弹率,通过对比分析,探索加载方式对垫片压缩回弹性能的影响和加载方式对垫片压缩回弹性能作用的内在机理。研究结果表明,分级加载对垫片的压缩回弹性能有较大影响,垫片的石墨密封环随着分级加载次数的增加,塑性变形逐渐积累发生硬化,使得垫片的压缩模量逐渐增大;相较于1次加载,采用4级加载、8级加载使得垫片的压缩率逐渐增大,回弹率不断下降,分级加载次数越多使得垫片压缩回弹性能下降越明显。因此,采用1次加载或较少分级次数加载更有助于保证垫片的密封性能。

螺栓法兰接头用碟形弹簧压缩回弹性能研究

为研究螺栓法兰接头用碟形弹簧压缩回弹性能,建立碟形弹簧力学性能分析的弹塑性有限元模型,并通过试验验证其可靠性。应用ABAQUS软件对碟形弹簧压缩回弹过程进行分析,讨论碟簧外内径比、倾角和厚度对碟簧压缩回弹性能的影响。结果表明:碟簧的压平载荷随厚度、倾角的增加呈上升趋势,随外内径比的增加呈下降趋势;回弹率随厚度、倾角、外内径比的增加均呈下降趋势。基于正交试验分析方法,结合量纲分析,建立螺栓法兰接头用碟形弹簧压平载荷和回弹曲线的预测模型,并验证其可靠性。

不同压缩条件下关节软骨的回弹力学性能

背景:研究关节软骨的回弹性能对人的作息以及和人工软骨回弹性能的匹配度等都具有很大的参考意义。目的:分析不同载荷和不同时间下关节软骨回弹的微观力学性能。方法:运用MTF-100拉力机对涂有示踪剂的猪软骨试件进行压缩,用其附带的CCD对软骨压缩和回弹状态进行拍照记录,采用数字图像相关技术进行图像处理。结果与结论:(1)回弹时软骨浅表层回弹的应变减少幅度最大,中间层次之,深层最小,分别从20%、10%、6%左右降到3%所用的时间相似;(2)回弹时间越长,软骨不同层区的应变变化越缓慢,但最终应变会小于1%;(3)相同层区不同压缩载荷作用下,在回弹初期,载荷越大,软骨回弹应变变化越快;在回弹后期,载荷越小,回弹应变变化越快;(4)相同层区不同持续压缩时间和载荷的影响相似;(5)从实验数据看,关节软骨90%左右的回弹主要集中在前15 min左右。关节软骨不同层区的力学回弹性能与其加载载荷和加载持续时间都有密切的相关性,载荷和压缩时间的增加都会对回弹产生不利的影响。从回弹后期数据说明经过一定的时间基本能回弹到压缩前的状态。

多孔Ti-51%Ni合金的压缩回弹性能

以孔隙率为43%~58%的多孔Ti-51%Ni(原子分数)合金为研究对象,研究了其微观形貌、物相组成和相变特征,以及在不同压缩载荷下的压缩回弹性能,分析了其变形机制。结果表明:试验合金的孔隙分布比较均匀,孔隙率对其相组成和相变行为影响很小;在不同压缩载荷下存在线性超弹和平台锯齿两种变形机制;在线性超弹阶段,试验合金同时具备较高的压缩率和回弹率;在平台锯齿阶段,回弹能力几乎丧失。

上海黏土压缩回弹变形的微观机理

黏土变形微观机理的研究过去多针对土体加载压缩开展,随着研究的深入,黏土卸载回弹变形的微观机理也逐步得到重视,但目前对此研究还很少。本文采用单向压缩及回弹试验、扫描电镜及压汞试验对上海黏土压缩及回弹变形过程中土体的微观特性及其变化进行了研究。研究结果表明,微观结构参数的变化能反映黏土的宏观变形特征。在加载过程中,随固结压力增加,土体孔隙体积减小,孔隙数量先增加再减小,孔隙平均形状系数的增加先急后缓,孔隙形态分维数先急剧减小后缓慢减小。在卸载过程中,随固结压力减小,孔隙数量增加,平均形状系数略有减小,孔隙形状分维数略有增加。加载压缩过程中,固结压力较小时中、小孔隙体积所占比例变化不大,而当固结压力较大时小孔隙所占比例显著增加、中孔隙所占比例明显减小。在卸载回弹过程中,各级固结压力下小孔隙都占绝对优势,但固结压力较大时中孔隙所占比例较大,而固结压力较小时中孔隙所占比例较小,黏土卸载回弹变形主要是小孔隙体积的少量增加。

土体压缩-回弹变形特性试验研究

针对地面沉降中土体变形问题,开展了不同土体(砂土、粉土和黏土)在不同状态下的压缩-回弹试验,结合相关土体变形机理的研究,对不同土体的压缩-回弹特性进行了研究。主要结论如下:砂土的压缩变形最为显著,其次为粉土,最后为黏土。砂土的变形呈现出初期变形小,后期变形大的特点。粉土和黏土则相反,两者的变形主要发生在前期。三种土体的变形均主要为不可逆变形,其中黏土的变形存在着明显的滞后性。砂土的变形主要来源为砂土结构的重塑,黏土则来自于结构的重塑和水分的重分布,粉土则与黏土相似。

海底沉管隧道深基槽软土回弹再压缩特性试验研究

目前外海沉管隧道软基沉降特性及计算尚无成熟经验可以借鉴,通过室内固结回弹试验对沉管隧道天然地基的回弹再压缩变形进行了研究。提出了强回弹卸荷比的定义和计算方法,揭示土体回弹再压缩变形随加荷情况变化的规律。结果表明,当卸荷比小于临界卸荷比0.434时,土体基本不发生回弹变形,可采用R﹥0.434估算回弹区的范围;当卸荷比大于0.841时,土体回弹量迅速增大,可采用R﹥0.841估算强回弹区的范围;再压缩加荷比为0.8时,再压缩变形量大致与变形回弹量相等;再压缩加荷比为1.0时,再压缩变形量可达变形回弹量的1.2~1.4倍。