应用格形模型和统计方法分析两相材料宏观等效力学性质

采用格形模型和统计方法分析了三维两相材料的宏观等效力学性质 .首先建立了两相非均匀材料的力学模型和相应的格形有限元分析方法 .然后利用该方法针对六种两相材料模型 ,分别分析了材料体积比、不同空间分布和材料物理性质分布对两相材料宏观力学性质的影响 .由于使用了三维非均匀模型和自适应载荷步长的加载技术 ,该方法可以较好地模拟材料在准静态加载条件下的破坏全过程 ,所得结果可以为颗粒 (或短纤维 )

东河口滑坡岩石微观结构及力学性质试验研究

东河口滑坡是"5.12"汶川大地震触发的典型高速远程滑坡,滑坡自高程1300m处开始滑动,总滑程约2400m,致使780余人遇难。滑坡体主要由震旦系灰岩及白云质灰岩、寒武系炭质板岩及千枚岩构成。野外调研结果表明,以上几种岩石的自身微观结构及宏观力学性质,对于促使该滑坡在地震作用下发生迅速启动有着至关重要的作用。为此,利用ORTHOPLAM显微镜、RMT-150C岩石力学试验系统及600kN液压式万能材料试验机,分别对岩石的显微结构及抗拉、抗压、抗剪断性质进行一系列试验研究。显微结构测试结果表明,这几种岩石的结构及矿物成分均比较复杂,大多经历至少两期的变形与变质过程;岩石力学试验结果表明,水对该滑坡体岩石的力学性质有着重要影响,在干燥状态与饱水状态下,岩石的抗拉强度、抗压强度以及抗剪断强度均有很大的差异,同时,岩石中原有的结构面也是影响其力学性质的一个重要因素。

深厚覆盖层高压旋喷凝结体的宏观力学参数研究

基于现有工程试验资料,通过将高压旋喷凝结体分成成芯凝结体和不成芯凝结体两组材料组成,提出了深厚覆盖层高压旋喷凝结体的统计力学模型。该模型除能反映成芯凝结体的小尺度力学性质外,还可以反映不成芯凝结体的力学性质,也可考虑试验钻孔中不同芯样获得率的影响。应用随机模拟理论,给出了大体积高喷体内成芯凝结体与不成芯凝结体的空间位置及各小尺度力学参数的抽样方法。并通过结合弹塑性有限元和随机模拟两方法,建立了高喷体宏观力学性质的计算机模拟方法。应用所提三维弹塑性有限元随机模拟方法,分析研究了向家坝水电站深厚覆盖层高压旋喷凝结体的宏观力学参数。

FeCrAl合金材料织构对其宏观力学本构关系的影响研究

FeCrAl合金具有优良的高温抗氧化性和耐辐照性能,是事故容错核燃料包壳的重要候选材料.其在加工过程和热处理过程中易形成α纤维织构(<110>//RD)和γ纤维织构(<111>//ND),会影响材料的宏观力学性能与深加工成形能力.该研究针对具有不同织构的多晶FeCrAl合金,建立了代表性体元模型,使用晶体塑性有限元方法,在ABAQUS/Explicit中模拟材料单轴加载下的宏观应力应变曲线,分析不同织构对FeCrAl合金宏观力学本构关系的影响.计算结果表明,对于具有α织构、γ织构和晶粒无择优取向的材料,在轧向上的应力应变曲线差异较小.γ织构会引起材料强烈的各向异性,在轧面法向上的屈服强度远高于轧向和横向上的屈服强度,这是因为晶粒的<111>方向平行于加载方向,滑移系难以启动.提高γ纤维织构的比例,将增大轧面法向上的屈服强度.该研究可以为优化FeCrAl合金材料织构、加工条件和材料力学性能提供参考.