基于PFC^(2D)的岩土体细观参数对应力应变曲线的影响

快速准确的确定岩土体细观参数,对PFC模拟岩土体力学性能非常重要。采用PFC^(2D)双轴试验法,研究了线性模型中的法向刚度、切向刚度、摩擦系数、初始孔隙对应力应变曲线的影响。研究成果表明:法向刚度和切向刚度对初始应力应变的斜率和峰值强度有影响,摩擦系数对峰值强度和峰后强度有影响,初始孔隙率对峰值强度有影响。相关研究成果可为今后PFC细观参数标定提供理论指导。

单轴压缩试验条件下含水饱和度对应力应变曲线的影响

为了研究水对岩石力学行为影响的机理,除力学性质外,还需要关注应力应变曲线随不同水条件的变化情况,这是表示力学行为的最基本特征之一。在本研究中,研究了含水饱和度对岩石单轴抗压强度和应力应变曲线的影响。使用安山岩、凝灰岩、砂岩、花岗岩和大理岩进行了6种含水条件下的单轴压缩试验。试验结果表明,安山岩、凝灰岩、砂岩和花岗岩的应力应变曲线随含水饱和度的变化而变化。另一方面,却未观察到含水饱和度对大理岩应力应变曲线的影响。根据试验结果,讨论了由于含水饱和度降低而导致的强度增加机理,研究了峰值强度随水分条件变化的变化规律,并在此基础上考虑了不同水分条件下应力应变曲线之间的关系。

安山岩应力应变曲线水饱和度依存特性及强度预测方法

本研究探究了水饱和度对安山岩岩石强度和应力-应变曲线的影响。结果显示,水饱和度对卸载曲线斜率没有影响;提出了一种应力-应变曲线转换方法,用于预测不同水饱和度下的应力-应变曲线;在0<水饱和度≤100的范围内,指数函数能很好地描述水饱和度和强度之间的关系;建立了一种可预测不同水饱和度下单轴抗压强度的方法,预测值均方根误差(RMSE)为1.61,预测精度高。该研究成果为现场工程中不同水饱和度围岩的强度预测、支护设计和施工提供了新的方法。

循环冲击作用下岩石应力应变曲线及应力波特性

利用研制的岩石动静组合加载实验装置进行循环冲击实验,研究了在循环冲击过程中岩石典型的动态应力应变曲线及反射波和透射波的变化规律。结果表明:岩石在循环冲击过程中的动态应力应变曲线可分为压密阶段、弹性阶段、内部裂纹扩展的加载阶段、第1卸载阶段和第2卸载阶段等5个阶段。在相同入射波循环作用下,随着循环次数的增加,岩石的反射波峰值越来越大,反射波峰值出现的时间越来越迟,透射波峰值越来越小,透射波峰值出现的时间越来越早,表明在循环冲击过程中岩石内部损伤逐渐累积,从而导致抵抗外部冲击载荷的能力逐渐降低。

岩石单轴试验全程应力应变曲线讨论

1 引言岩石单轴压缩或拉伸试验,长期以来是确定岩石基本特性的方法之一。文[1]在刚性试验机上对不同岩石作了大量的单轴和三轴压缩试验。根据试验结果,文[1]将岩石单轴全程应力应变曲线分为两类(如图1所示)。第Ⅰ类岩石断裂传播过程是稳定的,欲使试件承载力进一步降低,必须施加外力做功。第Ⅱ类岩石的破坏(断裂)是不稳定的或是自持续的,即当施加的外力增大到试件压缩强度时,储存于试件中的弹性应变能足以维持断裂传播直至试件几乎丧失全部强度。文[1]发现。

4种常见乔木单根拉伸的应力应变曲线分析

选取华北地区河北省北沟林场4种常见乔木油松、白桦、落叶松、蒙古栎进行拉伸试验,分析了直径、根长和拉伸速率对其应力应变曲线的影响。试验结果表明,乔木单根的应力应变曲线整体都为单峰曲线,没有出现明显的径缩现象,4种乔木的应力应变曲线都表现出弹塑性材料特征。相同加载条件,同一直径径级水平下,白桦和蒙古栎的抗拉力学性能比较接近,均具有较大的弹性模量、抗拉强度和较小的极限延伸率;油松和落叶松的力学性能接近,具有较小的弹性模量及抗拉强度和较大的极限延伸率。随着直径的增加,乔木根的弹性模量、极限延伸率和抗拉强度均降低。随着根长的增加,落叶松的弹性模量表现为下降的趋势,而其余3种乔木的弹性模量均表现出上升的趋势。极限延伸率、抗拉强度均与根长成负相关。速率的增加使得根系更容易被拉断破坏,白桦和落叶松的弹性模量、抗拉强度均与拉伸速率成负相关,极限延伸率与拉伸速率成正相关。

一种新型的拉伸应力应变曲线规律研究

研究发现低层错能的亚稳材料低温拉伸存在一种新型的应力应变曲线．曲线表现为弹塑性失稳εｐｈ 、应力平台εＬ 及硬化指数ｎ 为不恒值的３ 个特点．试验结果表明：εｐｈ 、εＬ 随应变率增加而增大，硬化率ｄσ／ｄε与硬化指数ｎ 随应变量的增加呈抛物线型．弹塑性失稳及应力平台本质上不同于稳定态材料的上、下屈服及屈服平台，而是由相变引起的新的屈服机制，即弹塑性失稳是应变诱发马氏体转变的起始状态。

逆法识别金属板材颈缩阶段应力应变曲线

金属板料成形过程的仿真需要定义材料在大应变处对应的流动应力曲线,即真应力-应变曲线。文章介绍了一种逆向识别方法,通过结合单向拉伸试验和有限元仿真分析来获得金属板料在大应变区间内的流动应力曲线。仿真分析过程中通过构建合适的有限元模型,正确模拟分散性失稳期间的各向异性塑性变形行为。在得出材料完整的直至颈缩阶段的流动应力曲线后,建立多个不同的硬化模型描述该曲线,并比较拟合结果,发现改进的Hockett-Sherby模型效果最好。

岩体应力应变曲线转型的孔压效应与降雨滑坡的机制分析

从宏观与微观机制方面探讨了孔隙水压力对岩体脆-延性转变的影响。定义了一个峰后破坏割线模量Epost来表征孔隙水压力对岩体应力应变曲线转型的效应,并结合突变理论得到的斜坡失稳的刚度判据,进一步分析了孔隙水压力对应力应变曲线峰后斜率的影响,随孔隙水压力的增加,峰后曲线斜率变陡,峰后刚度增大,即材料的均匀性、脆性增大与刚度比k减小。因此在系统内部条件不变时,刚度比k=1时就存在一个临界孔隙水压力pwcritical,即降雨等涨落因素引起滑面介质中的孔隙水压力大于这个临界值时斜坡就易于发生突变失稳。从而深化认识了降雨等外部涨落因素对斜坡系统失稳的重要触发作用。

汽车薄钢板应力应变曲线及屈服轨迹的研究

采用十字形双向拉伸的实验方法对两种汽车用薄钢板BH220和SPEN进行了不同加载路径下的双向拉伸试验,得到了不同应力状态下的应力应变关系曲线,同时,根据单位体积塑性功相等的原则,确定了两种钢板等效塑性应变从0.2％～2％的实验屈服轨迹。结果分析表明:不同加载路径下板料的应力应变关系不同,随着加载比例由单拉到等双拉状态,板料的硬化指数逐步增大;实验屈服轨迹呈外凸性,且以等双拉为界的上下部分屈服轨迹不对称,随着变形程度的增加,屈服轨迹向外扩大,但单拉时强化程度最小,而等双拉时最大,对BH220和SPEN钢板的实验屈服轨迹与几种常用理论屈服轨迹的比较发现,Hosford各向异性屈服准则的理论轨迹与实验结果最为接近,Hill48准则与实验结果相差最大,此外一向被视为只适用于各向同性材料的Mises准则与实验结果也较为接近,其他几个屈服准则的理论屈服轨迹与实验点相差较大。

应变率历史对应力应变曲线的影响

利用普通SHPB实验系统、双试件SHPB实验系统,对一特种钢材进行了不同应变率历史的动态压缩实验,获得了不同应变率历史所对应的应力应变曲线。通过量化平均应变率相同的情况下不同应变率历史所对应的应力应变曲线的差别,以及量化应变率历史的恒定程度,初步分析了应变率历史对应力应变曲线的影响。研究结果表明:特别是在较高平均应变率下,应变率历史对试件材料的应力应变曲线有明显的影响,在材料动态本构关系研究中应当考虑应变率历史的影响。

基于应力应变曲线类型的邓肯张模型修正

邓肯张模型应用于钙质结核土三轴试验的分析时,发现部分应力应变曲线不能有效地被预测。文章基于本构模型所具有的特性,结合土的结构性及应力应变曲线的特性,分析本构方程参量的作用并引进能有效描述S型应力-应变曲线的参量(密实点D为切线弹性模量为最大值时对应的应力应变点)。通过推广邓肯张模型、建立和修正反正切模型,结合钙质结核土应力应变曲线类型,探究本构模型各自的实用性与适应范围。结果表明:应用于应变硬化的反正切修正模型与邓肯张修正模型,由于变量的增加,而使得对应力-应变曲线的拟合度有所增加;邓肯张修正模型适应于反映应变软化岩土的性质,但其表现岩土物理性质的形式随着参量增加而更加复杂;反正切修正模型能较为简单地体现S型应力应变曲线的性质,表达密实点D的位置。

对“岩石单轴实验全程应力应变曲线讨论”的回复

王明洋等人在'岩石单轴试验全程应力应变曲线讨论'一文中,对岩石单轴试验全程应力应变曲线的分类问题展开了有益的讨论,在列举了解释产生Ⅰ,Ⅱ类曲线的几个典型模型的基础上,给出了他们自己的分析和观点,但文[1]对文[2]似乎存在某些误解,或者说文[2]在对问题的叙述上还有些模糊,因而有必要就文[1]作如下答复。 (1)勿庸置疑,在进行单轴实验时,通过某种控制方式是可以得出那种Ⅱ类曲线的。例如当采用环向应变速率作为控制量时,就可能出现Ⅱ类曲线。然而这仅是岩石试件对外界的宏观表象,从本构上看采用此种控制方式来获得材料的本构曲线是不合适的。因此文[2]在引述文[3]时,说文[3]'……从几个角度证明了Ⅱ类曲线从本质上讲是不存在的,

板材应力应变曲线视觉测量技术的实现

材料性能是钣金成形的基础,非接触式变形测量技术在材料性能测量中具有独特的优势,不仅可以得到标定区域的平均应变,而且可以得到不同时刻标定区域内任意子区域的应变。文章介绍了板材应力应变曲线视觉测量系统的组成及工作原理,将数字图像分析法应用于板材的拉伸试验,可以快速、精确地测量材料拉伸时的变形量。采用Visual C++编程语言在Windows 2000环境下开发应用程序,研究了测量系统各模块的设计思路及实现方法,完成了板材应力应变曲线实时测量系统。

薄膜应力应变曲线和基本力学性能测试

本文采用白光散斑和数字散斑两种方法测量了厚度在（ｌｍ—６０μｍ）之间康铜孤立膜和其上喷镀ＴｉＯ２后复合膜的应力应变曲线，并成功地利用一种新方法—复合材料分离法由孤立膜和复合膜应力应变曲线分离出ＴｉＯ２膜的应力应变曲线，同时给出了它们的基本力学性能（如Ｅ，σｓ，ｂ，Ｋｃ），测量结果表明这一方法对于微电子及其组件中常用的薄膜（ｌμｍ—６０μｍ）及超薄膜（０．１μｍ—１μｍ）的应力应变和基本力学性能的测量有普遍意义。

立体视觉和坐标网格法测量应力应变曲线的技术研究

材料应力应变的同步采集和应变快速准确获取是测量材料应力应变曲线测量的关键。为此设计了载荷获取和图像拍摄的同步采集硬件装置和控制方法,有效保证了应力与应变在时序上的精确同步。针对试件表面标识的坐标网格,提出一种基于网格传播的网格图像处理技术实现了网格节点拓扑关系建立和节点坐标的精确定位。再利用双目立体视觉技术对网格三维变形进行跟踪,根据有限应变理论实现应变测量。现场实验结果显示本文的方法与传统方法相比在精度和适应性上具有综合优势。

基于计算机视觉的板材应力应变曲线实时测量系统研究

介绍了板材应力应变曲线视觉测量系统的组成及工作原理,将数字图像分析法应用于板材的拉伸试验,可以快速、精确地测量材料拉伸时的变形量。采用Visual C++编程语言在Windows2000环境下开发应用程序,分析了测量系统各模块的设计思路及实现方法,给出了实验结果曲线。

某填料应力应变曲线与邓肯-张模型关系初步探讨

通过对砂泥岩填料进行直剪试验,讨论了邓肯-张本构模型与直剪试验中砂泥岩填料应力应变曲线的关系。研究表明:邓肯-张本构模型不能够精确地表示在直剪试验条件下的砂泥岩填料的应力应变曲线的本构关系,对直剪试验条件下土料的应力应变曲线本构模型的探讨提供一定的参考意义和研究价值。

泥饼特性测试系统应力应变曲线的定义分析

在钻井液工程技术领域中 ,钻井液 (泥浆 )的造壁性结果会形成泥饼 ,研究分析造壁特性主要靠分析泥饼的特性。NBC Ⅰ型是专门用于泥饼特性测试的仪器测量系统。文章对该系统测得的泥饼应力应变曲线进行了分析定义 ,测试系统通过对数据处理可按定义分析出各项参数结果 。

硬岩三轴仪全应力应变曲线与流变试验功能分析

地下金属矿山进入深部开采阶段以后,硬岩的岩爆和流变等工程灾害问题凸显,试验研究是了解其破坏机制的基本手段。由于硬岩具有高强度和弹脆性特点,峰后行为的试验研究在常规三轴仪上很难实现,加之流变变形非常小,对传感器精度要求非常高。鉴于此,结合国际先进岩石三轴伺服系统的开发经验,提出系统可行方案和强化指标满足硬岩全破坏过程和流变试验要求,与长春朝阳试验仪器有限公司合作开发Rockman207岩石三轴仪。由于该系统具有较高的系统刚度、较快的伺服响应速度和高精度的体积变化测量特点,验证和前期试验结果表明,其在硬岩力学试验中可以满足短期全破坏过程试验和长期流变试验研究需要。