考虑间歇效应的循环荷载下软黏土刚度软化特性

天然软土地基在地铁运营期受到周期性振动和间歇的反复作用,间歇期内软土力学特性的变化将影响其刚度软化,但以往关于交通荷载下软土刚度软化的研究大多忽视发车间歇的影响.为此,考虑不同动应力比、单位间歇时长和振动时长,设计不排水连续和停振循环三轴试验,对试样采用真实K 0固结,研究原状淤泥质软黏土在列车非连续荷载下的长期刚度软化规律.通过对比连续振动和间歇振动试验结果,发现间歇对刚度软化有削弱作用,可减少大循环周数下残余软化指数,缩短快速软化期经历的循环周数.基于试验结果深入分析间歇的影响机制,发现加载初期软土受激振作用影响,土体结构动态调整滞后至间歇期,导致孔压持续增长,软土软化,平均软化速率提高;一定循环周数后,软土由于在前期间歇和振动阶段集中对结构进行调整,土体结构提前进入稳定状态,间歇期消散部分孔压,恢复部分刚度,导致下一次振动软化速率降低,间歇期恢复的刚度随振动次数增加而累积,致使最终残余软化指数显著提高;同等条件下,间歇时长越长,初期软化速率越大,软化速率随振动次数增加的衰减也越显著,导致进入稳定期所需的振动周数越少,整体软化程度削弱越明显.

剪切应变速率对淤泥土力学性状影响试验研究

为研究剪切应变速率对高含水量淤泥土力学性状的影响,运用SPAX-2000真三轴测试系统进行了不同周围压力和不同应变速率的固结不排水剪切试验,分析了淤泥土不排水抗剪强度和孔隙水压力随应变速率的变化规律。试验结果表明,高含水量淤泥具有"应变速率软化"现象。在剪切过程中(应变速率为10-6/s～10-2/s),淤泥土不排水抗剪强度随剪切应变速率增长而增长,符合指数变化规律;根据试验数据,建立了经验方程式,并求得其应变速率参数ηe1为0.130 5,ηe2为0.131 9;当变率增长10倍时,淤泥土的不排水抗剪强度增长率为13.12%。不同于强结构性黏土,淤泥土的强度随剪切应变速率呈渐进性变化,未出现明显临界速率转折点。在加载初期,孔隙水压力增长和最大孔隙水压力受应变速率影响较明显;在试验过程中,孔隙水压力变化具有一定波动性和滞后性。

Nb-Ti微合金高强钢动态再结晶动力学及临界条件

在Gleeble-3500热模拟试验机上对Nb-Ti微合金高强钢进行了热模拟压缩试验,研究了其在变形温度为900～1 100℃、应变速率为0.01～5s^(-1)、最大变形量为70%条件下的动态再结晶行为。对流变曲线的分析及微观组织观察结果表明,低温高应变速率下流变曲线未显现出典型动态再结晶特征,但此条件下已发生动态再结晶。使用双曲正弦形Arrhenius关系计算的Nb-Ti微合金钢变形激活能为404kJ/mol。利用加工硬化原理和Cingara-McQueen模型确定了动态再结晶初始临界应力和应变,分析了由Cingara-McQueen模型计算临界应力值偏高的原因,建立了临界应力、应变和Z参数之间的定量关系,得到了动态再结晶临界应力和应变方程:σ_c=0.335Z0.144,ε_c=0.005 9Z^(0.079)。通过对θ-ε曲线进行分析,建立了最大软化速率处应变(ε_m)和变形条件的关系。在此基础上使用Avrami型动态再结晶动力学模型计算了不同变形条件下的再结晶体积分数,结果表明此模型可准确预测Nb-Ti微合金高强钢动力学。