小尺寸岩样尺寸效应特性研究

以直径20~50 mm,高径比为2︰1的粉砂岩、花岗岩和大理岩为研究对象,探讨尺寸变化和岩性对岩样应力-应变曲线、破坏、单轴抗压强度、弹性模量和泊松比的影响,并分析产生尺寸效应的原因。试验结果表明,随着尺寸的增大:3种岩样的应力-应变曲线吻合度逐渐增强;粉砂岩及大理岩的破坏形式由单斜面剪切破坏向X状共轭斜面剪切破坏发展,花岗岩主要以X状共轭斜面剪切破坏为主,破坏程度均逐渐增大;3种岩样的单轴抗压强度与弹性模量整体呈增大的趋势,且在直径20~30 mm之间增幅较大,30~50 mm之间增幅较小;不同岩样的破坏形式大致相同,但应力-应变曲线离散性、峰值后应力-应变曲线特征、破坏程度有所差别。泊松比无明确尺寸效应特征,使用电阻应变片式的局部测量方式并不能很好地反应岩石试件的变形特征。产生尺寸效应的主要原因为岩样本身的不均质性,其次为端部效应。

单向纤维增强复合材料的双尺度分析模型及其力学参数计算

针对单向纤维增强复合材料以及复合纤维束的结构特征,建立了其双尺度分析模型,并将之应用于单向纤维增强复合材料刚度参数和强度参数的预测,给出了基于高阶双尺度分析方法力学参数计算的算法流程及数值算例,验证了模型及算法的正确性和有效性,同时给出了纤维两种规则排列方式下其力学参数的演变规律.