复合应力状态下砂岩损伤演化与裂纹扩展特征试验研究

为从细观尺度上研究复合应力状态下岩石中裂纹的扩展,采用数字图像相关技术,对砂岩人字形切槽巴西圆盘试件展开试验研究。基于试验中获取的试件在加载全程中的裂缝开口位移、全场域的应变场和位移场的分布和演变规律,对岩石的损伤演化及裂纹扩展机制和特征进行分析。结果表明:复合应力状态下岩石的损伤演化具有明显的阶段性;主要断裂形态为翼裂纹和次生裂纹,均为拉剪复合型裂纹;翼裂纹起裂位置随加载角度增大向试件中心靠近,沿曲线路径向加载点扩展,扩展中主导机制为拉伸;次生裂纹从柱面边缘起裂,以较平直路径向切缝尖端或切缝上某处扩展,扩展过程快速而不稳定,拉伸与剪切在其扩展机制中所占比重随加载角度变化。

2D-SiC/SiC复合材料损伤耦合力学行为

基于轴向和45°偏轴加载实验,分别获得2D-SiC/SiC复合材料在单一轴向应力和复合应力状态下纤维束轴向方向上的拉伸、压缩和面内剪切应力-应变行为,计算分析材料在复合应力状态下的损伤耦合力学行为。结果表明,在45°偏轴拉伸和压缩复合应力状态下材料损伤耦合力学行为的起始应力分别约为40MPa和-100MPa。复合应力状态下材料纤维束轴向方向上的拉伸损伤和面内剪切损伤进程间具有相互促进作用,面内剪切损伤对压缩损伤进程具有促进作用,但是压缩应力分量对面内剪切损伤进程具有明显的抑制作用;上述损伤耦合作用随着应力水平的增加而越发显著。由试件断口电镜扫描结果可知,复合应力状态下材料纤维束轴向方向上3个应力分量对材料内部0°/90°和45°3种取向基体裂纹开裂损伤进程的影响作用,是2D-SiC/SiC复合材料产生损伤耦合力学行为的主要细观损伤机制。

真三轴软岩非线性力学试验系统研制

根据深部软岩非线性力学行为研究的需要,针对目前的试验系统不能进行三向拉压、拉剪复合应力试验及加卸载过程模拟的不足,研制了一套能进行三轴拉压、拉剪等多种组合试验和对不同加卸载过程进行模拟的试验系统。介绍这一试验系统的主要结构、技术标准、功能和为取得满意的试验效果所研制和采用的减摩、传力和应力集中消除等技术,所述的试验系统为深入研究深部工程岩体的力学行为提供新手段。

浅谈钢管混凝土结构在建筑工程中的应用与前景

钢管混凝土是一种新型的组合结构型式,即在钢管内填充混凝土,将两种不同性质的材料组合而形成的组合结构,在国内外的高层建筑和桥梁建筑等结构中得到广泛的应用。本文主要介绍了钢管混凝土的发展概况、特点、施工与计算等方面的一些内容,供有关人员参考。

旋压皮带轮疲劳安全因子的研究

应用极限应力图导出了塑性零件同时存在弯曲变形和剪切变形时的疲劳安全工作范围和复合应力状态下的疲劳安全因子计算公式;接着借助有限元技术计算了某一工况下旋压皮带轮的疲劳安全因子并研究一定旋转速度范围内,皮带轮疲劳安全因子的变化规律。结果表明:皮带轮在复杂应力状态下,在椭圆疲劳安全工作范围内,随转速提高而提高,复合疲劳安全因子最小为1.708,最大为1.835,均在许用综合疲劳安全因子范围内,其疲劳寿命安全。旋压皮带轮疲劳寿命安全因子计算结果,能够用来判断皮带轮是否发生疲劳失效,对皮带轮安全工作具有重要意义。

基于M-C准则的沥青路面多种破坏的统一力学指标及其应用

基于M-C准则,初步提出了一种沥青路面多种破坏现象的统一力学控制指标——路面损伤潜在指数（APPDI）。以5条高速公路沥青路面为例,在有限元计算的基础上利用APPDI分析其路面破坏的力学模式。结果表明：应力的主应力组成对沥青路面的破坏有很大的影响,主应力的多种不同组成状态分别对应不同温度下车辙、TopDown裂纹和层底弯拉。APPDI结合应力莫尔圆及其在路面结构中出现的位置,可以判断沥青路面结构的破坏形式,为解释路面破坏机理及优化路面设计提供了一定理论基础。