混凝土损伤参数的尺寸效应

混凝土的损伤参数一般都是在实验室里,用标准试件由试验得到的,用标准试件做测得的混凝土的损伤参数来进行大体积混凝土结构的损伤分析是不合理的原因,指出研究大、小混凝土结构损伤参数的关系即损伤参数的尺寸效应问题的必要,并对混凝土结构损伤参数尺寸效应进行探讨,得到了有益的结论。

基于灰色理论的混凝土压缩损伤参数尺寸效应

为解决混凝土损伤参数的尺寸效应问题,通过试验获得几组混凝土压缩试件的损伤参数。基于灰色理论进行混凝土压缩损伤参数的尺寸效应研究,建立预测方程,以试验测得的小试件初始损伤和峰值损伤数据为基础,预测大试件的初始损伤和峰值损伤。结果表明,大体积混凝土的初始损伤和峰值损伤均随混凝土尺寸的增大而增大,但最终均趋近于一个固定值,初始损伤趋近于0.182 7,峰值损伤趋近于0.352 6。

船用10CrNiCu钢缺口拉伸性能及临界损伤参数研究

为了研究应力三轴度对船用10CrNiCu钢延性断裂的影响,分别对无缺口试样和带有不同曲率半径缺口的试样测量了其力学性能及临界损伤参数Wdc,并用扫描电镜对断口进行观察.试验结果表明:缺口试样的塑性变形集中在缺口根部很小的区域,材料强度随应力三轴度的增大而升高;在准静态加载条件下,临界损伤参数Wdc基本保持恒定,且与加载速率无关.临界断裂应变与应力三轴度满足Johnson-Cook断裂准则,即满足指数衰减关系.微观断口分析表明,随着应力三轴度的增大,韧窝尺寸逐渐增大.

花岗岩残积土的崩解性及软化损伤参数研究

针对花岗岩残积土的崩解与软化特性,从结构性与损伤角度研究,为今后的定量分析研究奠定基础。首先进行一系列定性崩解试验并利用已有的定量试验结果,引入崩解速率指标,结合花岗岩残积土的微结构特征,对崩解的结构性机制进行全面分析,提出将崩解过程分为扰动性、结构性及溶解性三个阶段,揭示花岗岩残积土崩解的根本致因是软化;然后基于复合体损伤模型,提出将损伤分为应变损伤和非应变损伤,将花岗岩残积土的浸水软化看成一种非应变损伤,利用花岗岩残积土粘聚力与结构强度的相关性,提出浸水软化损伤参数的确定方法。

按钢筋混凝土框架结构的破坏状态诊断材料损伤参数

本文假定钢筋混凝土框架结构在破坏过程中混凝土材料遵循单轴受力的 Mazars损伤本构模型规律 ,引入适当的反演目标函数 ,具体运用分数法和本文提出的变量轮换搜索区间递减法对处于破坏状态的钢筋混凝土框架结构的混凝土材料的一个或多个损伤参数进行反演分析获得成功 ,从而为定量地分析结构中材料的损伤提供了有效的途径。

悬臂弯曲加载顺序对10CrNiMo钢临界疲劳损伤参数的影响

通过悬臂弯曲加载方式,分别采用六件光滑板状试样,研究了由高到低和由低到高两种加载顺序对10CrNiMo钢临界疲劳损伤参数Dc的影响,并采用A类标准不确定度对Dc进行了评定。结果表明:当加载顺序由高到低时,获得的Dc分布在0.74~0.84之间,小于1,数据相对比较稳定;当加载顺序由低到高时,获得的Dc分布在1.06~1.27之间,大于1,数据略有波动;两种加载顺序获得的Dc的平均值近似为1。以上两种加载顺序获得的Dc的A类标准不确定度分别为1.5%和3.1%。

T300/648迭层板接头挤压疲劳损伤参数的选择与测定

本文对碳纤维增强复合材料迭层板(C.F.R.P)接头在不同环境条件下的挤压疲劳损伤扩展进行了实验研究.并根据“剩余强度,剩余刚度”理论和“疲劳模量”概念,讨论了接头的刚度下降和强度变化.由此提出了“损伤参数”D的定义和测量方法;并对损伤试件,进行了X射线检测分析,验证了累积损伤的扩展.

用非线性塑性模型标定LY 12-CZ薄板的损伤参数

重点研究了薄板材料的非线性L em a iter-Chaboche塑性损伤模型参数的测试与标定方法.首先,利用大圆弧变截面拉伸试样检测不同塑性损伤状态下材料弹性模量的变化,进而换算得到材料单轴塑性损伤演化曲线,即ω(E)-εP曲线;然后,参照L em a iter-Chaboche塑性损伤模型中的非线性塑性损伤演化方程,拟定一个相关三参数幂指数函数作为目标函数,并采用了数值迭代-拟合方法确定拟合参数;最后标定出了材料的非线性塑性损伤模型参数.文中还就LY 12-CZ薄板材料的损伤与破坏行为进行了实验测试与分析.

真丝织物精练中丝素水解及损伤参数

通过茚三酮法和粘度法,测定真丝织物在碱处理时丝素受损程度,发现茚三酮法中吸光度相对比值1.05和粘度法中增比粘度0.34,可作为丝素发生显著水解时的损伤点,可用作丝素损伤的测量参数。同时发现丝素水解速率随精练时间有一个剧烈变化过程,而水解产物的溶落速度变化相对比较稳定。

脆性岩石循环加卸载试验及应变损伤参数分析

为研究不同应力状态循环加卸载条件下脆性岩石的强度、变形和损伤力学特性,对马城铁矿辉绿岩开展了单轴压缩、三轴压缩以及单轴、三轴循环加卸载等不同应力路径岩石力学试验,得到了脆性岩石在单轴和三轴条件下的强度、变形特征以及循环加卸载应力-应变曲线变化规律。给出一种岩石循环加卸载过程中相对应变损伤参数,结合现有损伤力学理论,对脆性岩石破坏过程中的损伤演化规律进行了研究。试验结果表明：1UCS条件下,循环加卸载峰值强度比平均单轴压缩峰值强度低10%-20%;CTC条件下,峰值强度出现离散性。2循环加卸载过程中弹性常量变化趋势跟岩石内部微裂隙的闭合、张开、扩展等断裂损伤机制密切相关。3岩石内部的损伤积累程度随循环次数的增加而不断增大,绝对应变损伤参数几乎不受围压作用的影响,而相对应变损伤参数受到围压的约束作用。

基于试验的ABAQUS混凝土塑性损伤参数取值方法

在ABAQUS的混凝土塑性损伤本构中,塑性损伤参数是影响钢筋混凝土构件行为的重要参数,其取值不仅影响卸载或反向加载的刚度,且直接对构件应变成分有很大影响。对国内外多组混凝土单轴往复压、拉试验数据进行统计分析及数据拟合,提出了一种新的塑性损伤参数的取值方法。与其他方法的比较及数值试验均表明,该方法能较准确地反映真实的混凝土退化特性,并且相对于其他损伤参数取值方法形式更为简洁,便于使用。

基于损伤参数的CFRP布加固混凝土梁界面粘结滑移本构模型研究

为了研究混凝土损伤程度对CFRP布加固混凝土梁的界面粘结滑移影响,采用CFRP布对5根具有不同损伤程度的混凝土梁进行加固,并以三分点加载方式对其开展受力性能试验研究。试验现象表明,各试验梁均发生CFRP布剥离,且剥离均由跨中向两端延伸直至CFRP布被拉断或受压区混凝土压碎。依据试验结果绘制各试验梁的CFRP布与混凝土界面粘结滑移曲线,并与现有粘结滑移模型进行对比分析,发现二者相差甚远。因此,基于试验结果,考虑混凝土梁损伤程度的影响,将损伤参数D引入到现有模型的主要参数中,推导出考虑混凝土梁已有损伤程度影响的最大粘结剪应力τmax和对应滑移量S0以及界面破坏能Gf的表达式,提出了能够反映损伤参数D的CFRP布-混凝土梁界面粘结滑移关系表达式。采用试验结果对其进行验证,两者基本吻合。

加载速率和温度对10CrNiCu船体钢临界损伤参数的影响规律研究

基于连续损伤力学建立的临界损伤参数在船舶设计和寿命评估上具有重要的工程应用价值。本文以船用10CrNiCu钢为研究对象,采用有限元方法对缺口试样的塑性变形进行分析,并在不同加载速率和不同试验温度条件下研究临界损伤参数的变化规律,同时借助扫描电镜分析试验后样品断口形貌。研究结果表明:缺口试样的塑性变形主要集中在缺口部位,缺口半径越小,等效塑性应变越大;加载速率对临界损伤参数的影响有限,在0.1~100 mm/min范围内,数据波动小于5%;试验温度对临界损伤参数影响较大,在-60~20℃范围内,临界损伤参数随温度升高而增加,增幅达14.4%;断口形貌特征表现出的规律与有限元分析和试验结果相一致。

GTN损伤参数对DP780钢板成形极限曲线的影响

为研究DP780钢板的成形性能,在室温下对DP780钢板进行了静态拉伸实验,获得了其应力-应变曲线。用ABAQUS有限元仿真软件中的GTN损伤模型对钢板进行了数值模拟,根据最大凸模力和应变突变两个准则获得了成形极限曲线,通过与NAKAZIMA胀形实验和理论预测结果对比,证明了GTN损伤模型预测DP780钢板成形极限的准确性,并且得到了DP780钢的成形极限图理论预测近似公式。分析了形核孔洞体积分数f_(N)、完全失效体积分数f_(v)和临界孔洞体积分数f_(c)这3个损伤参数对成形极限曲线的影响。结果表明,随着f_(N)的增加,材料提前发生颈缩,成形极限平面主应变FLD_(0)的值逐渐减小;随f_(v)和f_(c)的增加,FLD_(0)的值逐渐增加,且f_(c)和f_(N)对成形极限曲线影响较大。

用电阻率等参量的变化作为损伤参数的实验研究

在分析现有损伤参数优缺点的基础上,提出了一个新的损伤参数——电阻率变化。对06CuPRe、08Al。SPCEN等冷轧薄钢板进行了试验,初步结果是令人鼓舞的。

混凝土试件楔入劈拉试验及损伤参数研究

通过3组不同初始裂缝长度的混凝土双支承楔入劈拉试验,运用断裂力学和损伤力学的理论研究了初始裂缝长度对断裂破坏及损伤参数的影响。根据试验测试过程及计算结果分析,证明非均匀应力场下测试损伤参数是可行的,而初始裂缝长度对材料损伤参数有一定影响,表现为初始裂缝越长损伤参数也越大。测试结果同时说明,对混凝土构件中已开展裂缝的观测,其观测仪器宜布置在裂缝尖端并重视其应变突变值的捕获和分析。

不同硬度30CrMnSiNi2A钢的动态本构与损伤参数

为研究材料硬度对30CrMnSiNi2A钢动态本构与损伤参数的影响,基于万能材料试验机、分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置,研究了4种不同硬度30CrMnSiNi2A钢的准静态和动态力学性能。利用屈服强度与应变率、等效塑性应变的关系确定了Johnson-Cook强度模型参数,通过失效应变与应力三轴度、应变率的关系确定了Johnson-Cook失效模型参数,分析了强度模型和失效模型中参数的变化规律。结果表明:随着硬度的增加,30CrMnSiNi2A钢的塑性减弱,脆性增强,应变率敏感性减弱;硬度对30CrMnSiNi2A钢的动态本构与损伤参数有显著影响。

复合材料层压板低速冲击响应与损伤参数关系研究

论文针对复合材料标准冲击试样,用落锤试验手段研究了三种不同铺层层压板的低速冲击特性.分析了冲击响应接触力和能量的基本特性及变化规律,发现冲击能量相对于层压板阻抗水平的不同会导致接触力-时间曲线形状的差异.从冲击总能量、吸收能量和损伤耗散能量的角度阐释了能量和接触力与层压板分层损伤、凹坑变形的关系.发现损伤直接取决于吸收能量,与冲击总能量有较好的正相关关系.最大接触力是表征层压板损伤阻抗性能的一个门槛值.在一定能量条件下进行冲击,峰值接触力若达到层压板的接触力门槛值,则峰值接触力不再随损伤程度而增加,不能继续作为损伤的表征参数.同时,进行了冲击过程动态有限元模拟,得到的冲击响应参数曲线和损伤结果与试验结果有较好的对应关系.

评定叶片鸟撞击损伤的参数与方法

探讨了在叶片抗岛撞击损伤研究中叶片损伤能力的评定参数与评定方法。结合发动机设计准则与设计规范的要求,提出了2个用于评定叶片损伤能力的叶片变形损伤参数和塑性应变损伤参数;经对模型叶片在不同撞击位置进行的鸟撞击损伤评定。