工业纯钛TA2室温蠕变第1阶段特性研究

研究了工业纯钛TA2室温下蠕变第1阶段的特性。结果表明,TA2材料室温下确实存在明显的蠕变现象,并且存在一个临界应力值,低于该临界值的TA2在室温下不会发生蠕变。TA2室温下蠕变第1阶段的规律为β蠕变。针对TA2材料室温下第1阶段的蠕变特性,本研究提出了一种新的β值与应力间的关系表达式:β=β0(σ-σc)m,其中σc为蠕变临界应力。并且得到室温下TA2的蠕变临界应力值为267.25MPa。

岩石单轴压缩蠕变损伤本构模型

准确预测岩石蠕变行为对岩石力学与工程的研究具有非常重要的意义。首先对岩石蠕变机理及典型蠕变曲线进行了分析,其次通过在经典岩石蠕变模型如J体模型的基础上引入损伤理论及Kachanov损伤演化定律,进而建立了一个新的岩石蠕变损伤本构模型。第三,对模型参数的确定方法进行了详细的研究。最后,引用其他学者所开展的不同轴压下岩石单轴压缩蠕变试验对该模型的合理性进行了验证。可以发现本文所提出的模型不仅能够很好地预测岩石的稳定蠕变阶段,而且还能预测经典模型所不能反映的岩石加速蠕变变形。结果表明损伤理论能够很好地反映岩石的蠕变破坏机理,为了能够准确模拟岩石蠕变变形全过程,在经典的J体模型中引入损伤因子是很有必要的。

承载河道下高大内排土场沉降蠕变三维反演分析

为了揭示承载河道下高大内排土场的蠕变沉降规律,以某露天煤矿内排土场为研究对象,结合排土场回填体的三轴蠕变试验和地表沉降监测,反演排土场碾压区砂砾石土和非碾压区细粒土质砂的蠕变参数,建立了内排土场边坡三维模拟数值模型。Burgers黏弹性蠕变模型模拟结果表明:内排土场碾压区和非碾压区2020—2029年的蠕变沉降和水平变形均达到收敛状态,经历了初期加速蠕变、中期减速蠕变和后期收敛蠕变3个阶段;蠕变沉降量随距坡肩距离增大而减小,碾压区河道外侧边界正下方及碾压区与非碾压区分界位置2个监测点的蠕变沉降收敛于0.33 m和0.40 m,沉降变形量小且近似均匀,对河道运营和坝体安全的影响较小;非碾压区坡肩处2020—2029年竖直和水平蠕变量为7.43 m和8.92 m,最大蠕变发生在非碾压区中部及中上部台阶处,是回填土蠕变滑坡的重点监测和预防区域。通过建立排土场沉降蠕变理论模型,得到了填方土蠕变沉降方程和下沉速度系数,理论模型与数值模拟的蠕变沉降量具有较好的一致性,验证了数值模型的合理性。

类岩石蠕变性能试验及长期强度确定方法研究

改善岩石蠕变性能是提升地下工程稳定性与安全性的有效措施。文章采用TAW-1000D岩石蠕变扰动试验仪,对类岩石试件开展了单轴蠕变试验,分析了其蠕变力学性能,并结合三参数模型,建立了蠕变稳定变形阈值与瞬时损伤变形阈值的关系式,推导出可以预估长期强度的关系式。结果表明:类岩石受力在长期强度值以下时,其蠕变变形对应力不敏感,同时瞬时弹性模量发生硬化,瞬时变形值逐渐减小;受力在长期强度以上时,类岩石的瞬时变形量逐渐随应力而增大,且蠕变性质十分突出,蠕变变形不稳定;径向变形对应力水平的敏感程度明显高于轴向变形。

改进的Poyting-Thomson岩石蠕变模型

在鲍依丁-汤姆逊蠕变模型的基础上,串联一个非线性黏塑性元件,提出一种可以描述岩石蠕变全阶段的非线性黏弹塑性模型。根据绿片岩和泥岩的蠕变试验,结合Origin软件自定义函数的非线性拟合功能对改进模型进行了模型辨识,结果表明改进模型能够很好地描述岩石的加速阶段,从而证明了该模型的合理性。

工业纯钛TA2的低温蠕变行为(英文)

对工业纯钛TA2在150℃（精对苯二甲酸装置钛冷凝器的工作温度）下的蠕变行为进行了研究。单轴拉伸蠕变试验结果表明，150℃下TA2材料蠕变第1阶段服从指数规律 ε = βt°。第1阶段蠕变衰减速度（时间指数口值）分别在160-200MPa和220-240MPa的试验应力范围内呈分阶段恒定的趋势。在较低的应力条件下（低于200MPa），蠕变第1阶段的衰减速度较大，第2阶段存在蠕变饱和现象，且随着应力的降低，达到饱和所需的时间缩短。由此可以推论，第2阶段蠕变饱和的出现与第1阶段蠕变衰减速度密切相关，且在低温和较低的应力条件下，蠕变行为主要以第1阶段为主。

隧道围岩的黏弹塑蠕变模型及参数劣化分析

为了更好地研究在不同围压作用下海棠山隧道围岩的蠕变变形特性,采用TAW-2000岩石试验机对围岩进行了加载蠕变试验,分析了围岩的轴向蠕变和等时应力-应变特性,确定了围岩的长期强度值。将现有蠕变模型与蠕变各阶段进行相互对应,并采用蠕变曲线的特殊点和蠕变变形的定义,提出一种新型的确定蠕变参数的方法;进而对蠕变参数与应力之间的关系进行分析,得到考虑应力状态对蠕变参数产生劣化影响的改进蠕变模型,最终通过试验数据和计算结果对模型进行了验证。结果表明:改进后的蠕变模型可以较好地反映岩石的蠕变特性,且模型的计算结果与试验数据具有良好的吻合度,这说明该模型不仅准确地反映了衰减和稳定蠕变阶段的蠕变特性,也克服了传统西原体难以描述加速蠕变的缺点;并且,该模型也考虑到了蠕变参数随应力变化发生的劣化。

基于矫顽力的早期蠕变损伤智能诊断方法

乙烯是国民经济的重要物资,其生产的核心单元之一就是乙烯裂解炉,而裂解炉炉管则是引发裂解炉安全问题的重要单元,蠕变则是引发乙烯裂解炉管失效的最重要机理之一。按照渗碳体形态特征和蠕变孔洞的状态,裂解炉管的高温损伤可分为7个阶段,通过电子扫描显微镜及能谱分析发现,蠕变早期损伤在第4阶段才发生,而该阶段的矫顽力特征曲线显示,在损伤进入该阶段时,矫顽力曲线会出现一个U形拐点,因此可以利用这一特征来进行蠕变早期阶段的损伤诊断。利用PAA和ODSS算法对实测矫顽力曲线进行了降噪和光滑处理,从而实现了蠕变早期阶段的智能诊断。

温度与加载应力对双轴取向聚甲基丙烯酸甲酯蠕变行为的影响

考察了不同试验温度下YB-DM-11航空有机玻璃的拉伸性能,基于拉伸性能研究结果,在加载应力不超过对应温度下有机玻璃屈服强度的情况下,研究了蠕变温度和加载应力对有机玻璃蠕变行为的影响。结果表明,温度从25℃升至115℃,有机玻璃的屈服强度从85.69 MPa下降到9.89 MPa,降幅达88%。有机玻璃蠕变行为是温度、应力耦合作用的结果,升高温度或增加加载应力均能较大地提高有机玻璃的蠕变速率;通过降低蠕变温度或减小加载应力能有效地将有机玻璃蠕变过程控制在前2个阶段。采用广义蠕变方程和有效时间理论的蠕变模型对YB-DM-11航空有机玻璃前2个阶段的蠕变曲线进行拟合,所得拟合曲线与实验结果具有较高的重合度。

室内自然变湿环境中木质工字梁的静曲蠕变

对昆明1～3月室内自然环境下木质工字梁（IB）静曲蠕变进行试验、分析发现：室内自然变湿环境中的IB表现出环境湿度变湿阶段中蠕变挠度变小和环境湿度变干阶段中蠕变挠度变大的“阶段性吸着蠕变”行为，其昼夜自然变湿环境中的吸着蠕变行为则异于吸着蠕变的基本规律；IB的室内自然变湿蠕变总体行为与木质材料的普通静曲蠕变行为相似．以意杨PF—LVL为翼缘、竹定向刨花板为腹板的IB90d的自然变湿蠕变总挠度为5．33mm，其中，初始段的蠕变挠度和卸载后14d的不可恢复蠕变挠度分别为1．38，1．79mm，分别为蠕变总量的25．9％，33．6％．

玄武岩纤维高粘沥青砂蠕变损伤模型的研究

研究表明纤维可以增强沥青混合料的路用性能[1-2]。首先通过蠕变试验验证了玄武岩纤维增强沥青混合料抵抗蠕变变形的能力,然后使用基于Kachanov损伤机制和Burges模型进行耦合得到的蠕变损伤模型对得到的蠕变曲线进行拟合得到相关参数,结果显示拟合效果良好,说明该模型可以很好地描述蠕变三阶段曲线;最后对比分析了两种试件的延迟时间和松弛时间。

基于D-P准则三阶段蠕变模型的圆形隧洞黏弹塑性解

围岩的流变特性对隧道结构的长期变形有重要的影响。为了较好地描述圆形隧道开挖后围岩的黏弹塑性力学行为,采用分数阶蠕变模型描述围岩的流变特征,采用Drucker-Prager准则表征围岩的塑性特征,推导圆形隧道开挖后考虑支护支撑效应的围岩应力-位移理论解。通过具体算例,分析围岩流变参数对黏弹性塑性变形的影响。结果表明:(1)解析得到的围岩蠕变位移曲线与现场实测结果平均值曲线吻合较好,证明理论推导具有正确性;(2)当考虑黏塑性区围岩的剪胀效应时,围岩的变形值增加。剪胀效应越明显,围岩变形值增加的量值越大;(3)当黏弹性体或黏塑性体的黏性增强时,围岩的蠕变位移量值和速率都会相应增加。

关于利用位移历时曲线预测滑坡剧滑时间的讨论

在我们所见到的许多滑坡实例中,下滑之前都有一个加速蠕变阶段.利用这一阶段的位移历时曲线,预测滑坡剧滑时间,常常能取得比较好的效果.目前比较常用的有两个方法:一个是外延法,一个是斋藤法.本文拟结合一些工程实例,对这两个方法的应用进行讨论.

一种基于归一化参数的蠕变模型

针对传统蠕变模型(如Norton律)不能模拟蠕变第3阶段的不足,提出了一种基于归一化参数的蠕变模型,该模型以归一化时间为变量,以归一化应力和归一化温度为参数,可完整描述蠕变曲线的所有3个阶段.在该模型的基础上提出了能更好地描述蠕变曲线第1阶段的改进形式.利用所发展的模型对直接时效GH4169G材料的蠕变试验曲线3个阶段进行了较好地模拟,验证了该模型的描述蠕变变形的能力;同时确立了所发展模型中各参数与归一化温度和归一化应力之间的函数关系,取得了较好的效果;并且能与有限元软件结合,表明所发展的模型可应用于实际结构的蠕变分析.

归一化参数蠕变模型的程序实现与验证

为了准确模拟实际构件的蠕变行为和应力松弛效应,在通用有限元程序环境下,利用其提供的用户可编程特性工具,将所发展的一种能完整描述蠕变3个阶段变形特征的归一化参数模型编制成用户子程序.考查了子程序计算结果与试验数据的差异、时间步长对计算结果的影响,并对不同规模有限元模型的计算耗时作了对比分析.针对变载(应力、温度)情形,在子程序中实现了时间硬化理论和应变硬化理论,并提出的介于两者之间的相对时间硬化理论.对带孔平板进行了实例计算,表明所发展的模型能够与有限元结果对实际结构进行蠕变模拟,计算结果的规律说明所发展的方法可较好地模拟实际构件的蠕变行为和应力松弛效应,验证了子程序的有效性.