不同渗透压作用下砂岩卸围压破坏过程中裂纹扩展行为研究

地下工程开挖卸荷会导致岩体的水-力耦合作用增强,加速岩体内部裂隙的萌生和扩展,威胁工程安全。开展不同渗透压力作用下砂岩的常规三轴加荷和卸围压试验,明确砂岩裂纹应变扩展速率与应力路径和渗透压之间的内在联系。研究结果表明,围压增大,砂岩的特征应力增大,损伤应力和峰值应力对应的裂纹应变扩展速率减小,表明围压能够抑制裂纹应变的扩展。相反,随渗透压增加,砂岩的特征应力减小,而损伤应力和峰值应力对应的裂纹应变扩展速率会增大。表明渗透压会促进裂纹应变的扩展。围压相同,在渗透压和卸围压的共同作用下,砂岩峰值应力对应的裂纹应变扩展速率和脆性指数最大,其次是卸围压路径,加荷路径最小。通过量化围压和孔隙水压力对砂岩力学参数的影响权重,发现围压与峰值强度、轴向应变、环向应变、裂纹轴向应变和裂纹环向应变之间呈极显著相关。而孔隙水压力与裂纹轴向应变扩展速率、裂纹环向应变扩展速率也呈极显著相关。

汽车变速器轴类零件疲劳强度分析

本文主要在现有的复合型裂纹扩展理论的基础上,针对汽车变速器轴类零件应力应变特点,提出基于塑性区向径应变能的裂纹扩展准则的汽车变速器轴类零件的强度分析。并运用该裂纹扩展准则和对应的分析估算方法,对现有的变速器轴类零件进行分析估算,验证准则及方法的准确性和可行性,并推广应用到汽车变速器轴类零件的设计优化上,以提高汽车变速器轴类零件的设计效率及使用寿命。

变形温度和变形量对Cr12MoV钢裂纹产生的影响

在不同变形温度(900,1 000,1 100,1 150,1 200℃)和变形量(10%~80%)下对Cr12MoV模具钢进行应变诱导裂纹扩展(SICO)试验,观察其表面裂纹产生的情况,分析变形温度和变形量对裂纹产生的影响。结果表明:当温度一定时,Cr12MoV钢达到一定变形量时才会出现裂纹。随着变形量的再增加,试样表面的裂纹数量增多。在不同温度下,Cr12MoV钢具有不同的临界变形量,高于该临界变形量时,裂纹数量随着变形量的增大而增多,直至造成试样开裂。试样在低温条件下出现开裂的原因主要为网状碳化物析出较多,在晶界形成薄弱区,导致试样在一定变形量下开裂;试样在高温条件下出现开裂的原因主要为过热引起碳化物的聚集长大,造成应力集中,降低了材料的塑韧性,导致材料开裂。通过SICO试验和热拉伸试验得到的Cr12MoV钢最宜加工温度范围相同,均为1 100~1 150℃,且1 150℃为最佳锻造温度。

考虑节点变形的梁柱节点受剪承载力计算模型

以梁柱组合件为研究对象,分析了由于梁纵筋屈服应变向节点区扩展而引起的节点附加应变,计算了节点区混凝土的主拉应变,并依据主拉应变确定了节点区混凝土抗压强度折减系数。在此基础上,采用斜压杆-桁架模型,建立了考虑节点变形的梁柱节点受剪承载力计算模型,模型计算结果与试验结果较为吻合。