高应力下大理岩卸荷破裂分形及应变能转化规律探讨

大理岩在高应力作用下，卸荷可能导致其发生较大的变形甚至破坏，岩样试验结果表明，大理岩在不同应力下的破坏特征不同。大理岩在发生破裂变形的同时，还伴随着能量的吸收和释放，本文对高应力下大理岩卸荷破裂分形及应变能转化规律进行了探讨。

冻融循环后砂岩卸荷过程应变能转化特征研究

为了探究寒区隧道围岩在开挖卸荷状态下的力学性质,研究经历不同冻融循环次数的砂岩在三轴卸围压过程中的应变能转化特征。结果表明:(1)随冻融循环次数增加,卸荷屈服过程中峰值强度明显降低,塑性变形过程中出现明显平台阶段;(2)应变能转化过程可分为四个阶段,在峰前卸荷过程中,轴压吸收的应变能主要转化为弹性应变能储存,而冻融循环产生的损伤则加剧了以上过程;(3)峰后应力跌落过程中,存储的弹性应变能迅速释放,耗散能迅速增加,环向回弹变形做负功消耗的应变能迅速增大;(4)破坏表现出张剪破坏特征,随冻融循环次数的增加,张裂纹数量增加,颗粒破碎更为明显。本研究对进一步揭示冻结岩石卸荷损伤破坏规律有着重要的意义。

基于能量转化规律的加工变形控制方法研究

由于航空弱刚性整体结构件具有尺寸大、壁薄、材料去除量大等特点,在加工成型过程中的变形问题十分突出。本文建立了典型结构的弹性力学物理方程,研究了初始残余应力释放对应变能转化及结构变形的影响,揭示了应变能减低的初始状态与结构最小变形的对应关系。利用应变能转化规律建立了毛坯余量分配优化的解析模型,可通过该模型精确计算零件最小变形时的余量分配。以T型缘条结构件为例,通过数值仿真验证了基于应变能转化的加工变形控制方法的有效性。