胖试样(矿柱)的曲线剪切带及应力分布模拟

采用拉格朗日元法,模拟了具有粗糙端面的屈服矿柱的宏观力学行为、曲线剪切带图案及渐进破坏特征。矿体在弹性阶段的本构关系取为线弹性;峰值强度后的本构模型取为莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。计算表明,矿柱的宽度越窄、强度越低。矿柱的破坏是逐渐发生的,剪切带从矿柱的四角开始启动,向矿柱的内部传播,最终形成了由曲线剪切带构成的剪切破裂网络。该网络与塑性力学中的曲线滑移线网非常类似。矿柱中心弹性区两侧的软化区的压缩应力由表至里波动上升,反映了矿柱内部条带状的局部剪切破坏。软化区厚度随时间步(或轴向应变)的变化率为常量。矿柱弹性区的应力水平及软化区的应力分布不受矿柱宽度的影响,前者与矿柱的轴向应变有关。

曲线剪切刀加工理论研究

在三轴数控工具磨床上从二维曲线入手加工出三维曲线 ,以解决曲线剪切刀的磨削。克服了以前这种刀具只能在线切割机床或电火花机床上加工或修磨的缺点。具有加工成本低、效率高 ,刀具精度高、刃口锋利、寿命长等优点。

岩体不连续面双曲线剪切位移曲线的研究

以研究不连续面的变形特性为目的，采用双曲线函数作为描述不连续面剪切位移曲线的本构式。讨论了表征剪切位移曲线形态的关键因素，即公式中的系数A，B。根据系数A，B的物理意义，分析了它们与垂直应力比（作用在不连续面上的正应力与材料的单轴抗压强度的比值）、不连续面的起伏角i以及不连续面的剪切面积之间的关系。与此同时，又将该模型的模拟曲线与试验曲线进行了比较。由于模拟曲线能较为正确地描述初始剪切刚度以及峰值剪应力，使得它能较为理想地表现剪切位移曲线，进而使该定量评价方法具有实际的使用价值。

临界剪切应力系数曲线适用性研究

曲板的屈曲问题与材料的弹性模量和泊松比有关,对于机身蒙皮材料2060-T8E30,曲板临界剪切应力系数曲线的适用性有待研究。基于Abaqus的线性静力分析中的Buckle算法,以机身蒙皮材料2060-T8E30建立了多种构型曲板,对比有限元分析值和曲板临界剪切应力系数曲线,通过分析误差,得出结论:对于2060-T8E30材料,可以认为d/h=1.5的ks(曲板临界剪切应力系数)曲线相比有限元分析值偏高,误差不大于15%;d/h=2的ks曲线相比有限元分析值偏高,误差不大于20%;d/h=3.5的ks曲线相比有限元分析值偏高,误差不大于35%。在飞机机身结构常用的参数,即d/h=3.5,Z≤20的情况下,当Z<10时,ks曲线的适用性较好,误差不大于10%;当10<Z≤20时,ks曲线相比有限元分析值偏高,误差不大于20%。

新型圆盘剪切机构动力学分析

对曲线剪切的原理进行了分析,提出了一种新型圆盘剪切机构。建立了剪切机构的动力学模型。在该模型的基础上,采用拉格朗日原理建立动力学方程,得到了在线性、圆弧、三次曲线输入下的角位移和角速度响应曲线,并对响应结果进行了分析。

结构面在剪切状态下的力学特性研究

文章通过规则齿形结构面在不同法向应力下的剪切试验,对其力学特性进行了基础性研究,阐述了规则齿形结构面在剪切条件下力学特性的主要特征及其力学特性的主要规律。通过对试验数据的分析,对结构面在剪切力作用下的强度特性以及结构面在剪切条件下的粗糙度特性进行了研究,在此基础上提出了结构面剪切刚度计算模型以及结构面爬坡角与粗糙度系数之间的经验关系,同时对结构面的剪切位移曲线特征进行了描述,并对现象做出了解释。

两体接触面剪切力学行为的三维数值分析

研究岩石-岩石节理或混凝土-岩石接触面的力学行为,对于评价岩体的稳定性及工程体与岩基的稳定性有重要的意义。采用ANSYS有限元软件构建了在宽度方向一致的三维粗糙表面,模拟计算了Bandis等在玄武岩试件上的直剪试验结果,并将数值计算结果与试验结果对比,验证了ANSYS在分析两体剪切力学行为方面的可行性。此外对于有规则起伏的锯齿界面,同样进行了三维直剪试验的数值模拟,获到了不同界面和应力边界条件下的剪切强度,并与Patton剪胀公式理论值进行比较,从理论上再次验证了ANSYS模拟直剪试验的适用性。同时重点分析了直剪试验下的剪切位移曲线、接触面的剪应力分布、剪胀作用;并初步探讨了ANSYS软件自身设定凝聚力对接触面力学性能的影响。

饱水砂岩的剪切流变特性试验及模型研究

利用JQ200型岩石剪切流变仪,对武汉越江隧道围岩中的饱水砂岩进行剪切流变试验,得到不同应力状态下饱水砂岩的剪切流变曲线,研究其流变特性,并与干燥砂岩的流变特性做比较,发现饱水砂岩比干燥砂岩具有更明显的流变性,且饱水砂岩的应力门槛值比干燥砂岩的小些。基于得到的剪切流变试验曲线,用后验排除法进行流变模型的识别,最终选用五元件黏弹性剪切流变模型对试验曲线进行拟合,接着提出一种I-NVPB模型对全过程剪切流变曲线进行模拟,同时获得饱水砂岩的全部剪切流变参数。将试验结果与模型拟合结果进行对比分析,得出有关结论并显示所选模型的正确性,具有重要的工程实际意义和推广价值。

铜柱栅阵列互连结构的剪切行为

鉴于柔性铜柱与钎料球显著的性能差异,采用试验和数值模拟方法研究了铜柱栅阵列互连结构的剪切行为.结果表明,与焊球抛物线形的剪切曲线相比,阵列铜柱互连剪切曲线呈现不同的新特征,随剪切位移增加,剪切力首先呈大斜率的线性增加;随后由于焊柱开始挠曲变形,位移增加引起的应力增加被部分释放,故剪切力呈小斜率的线性增加;最后阶段,与BGA焊球相同,剪切力呈抛物线形变化,并在钎料/铜柱界面拉脱断裂.第一、二阶段曲线斜率均随铜柱长径比的增加和铜焊柱刚度的降低而减小.

基于背景噪声初步研究河北及邻区的剪切波速度结构

本文根据2010年1～12月河北及邻区的83个宽频地震仪12个月连续噪声记录,分析了河北及邻区瑞利面波的群速度频散曲线并反演了主要分区内的典型路径剪切波速度结构。首先采用多重滤波方法提取了台站对5～50s的面波群速度频散曲线,然后用Herrmann线性反演方法反演了剪切波速度结构。结果表明,群速度频散曲线及剪切波速度分布特征与地表地质和构造特征表现出较好的相关性,清晰地揭示了地壳内部的横向速度变化。在短周期(8～20s),拥有较厚的沉积层的平原地区表现为明显的低速特征,而隆起地区则表现为较高的群速度分布特征:随着周期的增加(>20s)速度的特征有所改变,30s之后由于受地壳厚度的影响,两者的速度差异逐渐缩小,在中下地壳波速度随深度增加而增大。同时,研究发现在研究区域内西南方向的噪声源占主导作用。

节理剪切应力–位移本构模型及剪胀现象分析

在法向与切向荷载的共同作用下,节理剪切应力–位移曲线宏观表现为峰前呈剪切硬化、峰后呈剪切软化现象:当微凸体爬坡效应占主导地位时,宏观表现为剪切硬化;当微凸体在剪切过程中磨损累积到一定程度时,宏观表现为剪切软化。剪胀硬化、磨损软化共同控制节理的剪切力学行为。在详细分析已有的剪切应力–位移本构模型的局限性的基础上,提出硬化–软化全剪切本构模型,采用单个函数反映节理剪切位移曲线的变化特征,其优点为:(1)避免分段讨论剪切位移曲线特征、分段求取拟合参数的麻烦;(2)在整个讨论区域内存在一个峰值且峰值处斜率为0;(3)当剪切位移足够大时,强度趋于残余值,体现出节理面材料的力学特征。对不同类型的剪切位移曲线进行分析,该模型均表现出较强的适应性。同时分析现有的剪胀模型,其主要缺陷是不能反映初始剪缩现象与体现真正的剪胀起始点。在分析典型剪胀曲线基本特征的基础上,采用分段函数考虑剪胀特征,能较好地拟合剪胀曲线。

MiniLab测定高聚物熔体流变曲线可靠性的评估分析

MiniLab微型混合流变仪可直接测定样品熔融共混后熔体流变曲线,但可靠性尚未评估。因此,通过实验研究对其进行评估。结果表明:MiniLab具有样品用量少(6 g)、仪器稳定性好、数据重现性好、灵敏度高的特点,但是所得到的流变数据是相对值。

火伤混凝土粘结加固的剪切变形试验

为了研究火伤混凝土粘结加固后粘结面的工作性能，对大量遭受高温损伤混凝土与新混凝土的Z形牯结试件进行剪切试验，测得不同温度（20～900℃）、不同冷却方式和不同界面粗糙度情况下粘结面的剪切滑移曲线，拟合出相应的计算公式，并概括粘结面剪切滑移曲线的变形特点。

用于钢筋混凝土连梁地震反应分析的考虑非线性剪切的纤维梁单元II:应用与讨论

将所开发的适用于普通配筋RC连梁非线性地震反应分析的纤维梁单元应用于构件分析,对国内外共16根连梁试件进行模拟,结果表明数值模拟结果与试验结果吻合良好,证明了该模型的准确性。通过对破坏模式和各变形分量的分析,进一步对连梁的变形机制及影响因素进行了探讨。随后利用大量试验数据对剪切承载力、开裂后剪切刚度、极限曲线等连梁关键参数的计算公式进行验证,并与其他学者提出的公式进行对比讨论。结果表明所提公式精度较高,更适用于普通配筋RC连梁。最后通过一组复杂极端应力路径对所开发单元的数值稳定性进行了验证。经过验证可知,所提出的连梁计算单元兼具高效性和准确性且建模方便,同时还具备数值稳定性好的特点,为体系非线性地震反应分析提供了一种新的手段。

MiniLab测定高聚物熔体流变曲线准确性的探讨

MiniLab微型混合流变仪可直接测定样品熔融共混后熔体流变曲线,但因缺乏可靠的体积流量与螺杆转速的相关系数,其所得到的流变参数只是相对测量值。通过准确测定高聚物熔体在狭缝流道中的体积流量,校正了体积流量系数,使该仪器的流变参数测量由相对变为绝对,螺杆同向和反向旋转所测得的样品流变曲线经校正后完全重合,与经Bagley校正后的高压毛细管的流变曲线也有很好的重合性。因此,该仪器可用来准确测量高聚物熔体的流变曲线。

不同粗糙度结构面试件剪切试验特性研究

结构面岩体的破坏以剪切破坏为主。结构面的抗剪强度是结构面最主要的力学性质,也是影响工程岩体稳定性的决定性因素之一。本文选择JRC标准剖面线中的5条具有代表性的剖面线,利用水泥砂浆制成不同粗糙度的结构面试件,在不同法向应力作用下进行剪切试验,对其力学特性进行基础性研究,阐述不同粗糙度结构面在剪切条件下力学特性的主要特征及其强度、变形等力学特性的主要规律。通过对试验数据的分析,对结构面综合抗剪强度参数在剪切条件下的变化规律进行研究,建立评价结构面剪切强度的经验公式,同时探讨了结构面在剪切力作用下的剪切变形曲线以及不同粗糙度结构面的剪切变形特性。

不对称齿形结构面的双向剪切及应力分布研究

结构面的形态直接影响岩体的工程特性,掌握其规律可以为岩体和边坡的变形破坏研究提供指导。通过对齿形结构面在不同正应力和不同剪切方向下的力学特性研究,得出结构面抗剪强度具有方向性这一结论。通过观察剪切破坏后的试样,发现结构面上各个凸起体的破坏程度不一致,并定义岩石脱落系数来反映结构面上的应力分布状况,得出了应力在主动施力端集中程度显著并向另一端呈减小的规律。

不同含石量下土石混合体的剪切特性研究

土石混合体作为一种优良的填料被广泛应用于路基填筑。为研究含石量对土石混合体抗剪强度的影响,利用大型直剪试验,分析不同含石量下土石混合体剪应力-剪切位移曲线及抗剪强度的变化规律。结果表明:当含石量≤20%,试样为密实悬浮结构时,剪切过程呈应变硬化,抗剪强度随含石量增加变化不明显;当20%<含石量≤50%,试样为密实骨架结构时,剪切过程呈应变硬化-应变软化,粗粒土之间的咬合逐渐增强,内摩擦角和黏聚力增加较大,含石量在50%左右,抗剪强度达到最大;当含石量>50%,试样为骨架空隙结构时,剪切过程呈应变硬化-应变软化-应变硬化,内摩擦角和黏聚力均出现下降。

新型倾斜刀片式飞剪剪切过程的受力分析

分析比较平行刀片式与倾斜刀片式滚筒飞剪剪切力和剪切力矩,证明在相同剪切力下倾斜刀片式飞剪剪切力和剪切扭矩更小,设备更轻,耗能更少。

考虑剪切变形的短肢剪力墙截面全过程分析

阐述了短肢剪力墙结构体系的组成及特点,根据短肢剪力墙截面的特点,利用VB语言编制了短肢剪力墙截面全过程分析程序,并考虑了剪切变形的影响,得出截面的弯矩曲率曲线。