发泡聚乙烯最大加速度-静应力曲线快速获取方法研究

目的研究快速、准确预测最大加速度-静应力曲线的方法。方法首先利用落锤冲击试验机获取了5个不同高度下,5种不同厚度的发泡聚乙烯的最大加速度-静应力曲线。在此基础上,分析对比文中3种不同的改进拟合法与已有的动应力与动能量多项式拟合法的区别。结果研究发现,当不区分高度的情况下,以最大加速度因子为函数值,以跌落高度、衬垫厚度、静应力为变量进行拟合时,其代表预测精度R^(2)的平均为0.835,相比动应力与动能量多项式拟合法的0.2996要高。但曲线右侧的预测精度偏低。引入以静应力为变量的多项式作为修正因子后,R^(2)的平均值为0.934。预测精度有所提高,右侧的预测偏差减小,但仍存在。在区分高度的情况下,以带有修正因子的公式进行预测时,R^(2)的平均值为0.984,曲线向右侧预测偏差逐渐增大的现象明显改善。结论区分高度情况下,利用带修正因子的预测公式可以快速且较准确地预测最大加速度-静应力曲线,可以为冲击防护设计及相关软件的开发提供一定的帮助。

静应力下结构面扰动变形破坏过程试验研究

结构面的剪切变形特性通常决定着围岩体的整体稳定性。为探究结构面的扰动剪切失稳特性,采用不同起伏角度及材料的对称规则齿形结构面试件,开展一定初始静应力下的扰动失稳试验。根据工程现场易获取的基本参数,如峰值剪切强度和峰值剪切位移,将结构面分为低强低脆高延性、高强高脆高延性、高强高脆低延性3种类型,相较于准静态荷载工况,扰动工况下含齿结构面的峰值剪切强度均降低明显,但峰值剪切位移相差不大。低强低脆高延性结构面在不同应力路径下均无明显应力降,为不易致灾的类型;高强高脆低延性结构面的峰值强度高,累积不可逆位移量小,峰后跌落大,较高延性结构面更易导致失稳。

冲击荷载对具有轴向静应力红砂岩应力波传播速度的影响特性

岩体工程爆破开挖时,距爆源不同距离处的围岩体承受不同大小的冲击荷载和地应力。为研究冲击荷载和地应力对岩石应力波传播速度的影响,利用改进SHPB试验装置对红砂岩进行应力波传播试验,设置7个等级的轴向静应力和冲击速度,分别模拟工程中的地应力和冲击荷载大小。基于试验得到入射波和透射波起跳点的时间差,计算岩石的应力波传播速度,得到静应力和冲击速度对应力波传播速度的影响规律。构建岩石应力波传播速度与冲击速度的关系经验模型,探索拟合参数随轴向静应力的变化规律。通过测量冲击试验后岩石的声波波速,得到受载后岩石声波波速随冲击速度的变化规律,探究动载荷对岩石应力波传播速度的影响机理。研究结果表明,具有轴向静应力岩石的应力波传播速度随冲击速度的增加先增大后减小,二者呈高斯函数的变化关系。轴向静应力显著影响应力波传播速度与冲击速度的变化关系,各个拟合参数随着轴向静应力的增大呈现不同的变化趋势。在不同的轴向静应力工况下,受载后岩石的声波波速随着冲击速度的增大呈现“平缓减小—急剧减小”的变化趋势。研究结果有助于分析深部工程岩体爆破开挖应力波的传播规律以及邻近结构的稳定性分析。

考虑静偏应力影响的含粉粒砂土循环与循环后特性研究

针对不同粉粒含量砂土,开展了一系列考虑初始静偏应力作用的不排水动三轴试验,对粉砂土循环及循环后特性进行了研究。试验结果表明,在控制相同的状态参数下,试样的循环剪切强度随粉粒含量升高先增大后减小,一般在静剪应力比SSR=0.1处动强度达到最大值。试样循环后的单调剪切强度受其先期循环加载阶段的响应模式和静偏应力大小的影响。当初始偏应力较大或发生残余变形累积循环响应时,试样表现出应变硬化,其在后续单调剪切阶段强度有所提高;而当先期循环阶段试样发生流动破坏且初始偏应力较小时,试样的单调剪切强度将会降低。特别地,当初始静偏应力比较大时,试样在再循环阶段的动强度较其先期动强度有所增大。

露顶式弧形闸门静动态应力数值分析与试验验证

为了确保某水库溢洪道露顶式弧形闸门在各工况下稳定运行以及实现闸门的结构健康监测,结合相关标准分析弧形闸门的静动态应力及变形情况,对露顶式弧形闸门不同运行工况进行研究。采用有限元仿真的方法,分别运用静力学仿真和流固耦合仿真分析计算0~6.5 m水深及0~6 m开度工况下露顶式弧形闸门的应力变形情况;并在现场进行测量试验,在弧形闸门上布置应力传感器,测量在1.4 m水深下弧形闸门在静止和启闭过程的静动态应力。结果表明:弧形闸门面板等效应力值在闸门6.5 m水深下启门瞬间达到最大值,为148.71 MPa;弧形闸门除面板外其他部位等效应力在闸门开度为6 m时达到最大值,为207.63 MPa;弧形闸门主、次梁的总变形量均在闸门6.5 m水深下启门瞬间达到最大值,分别为8.46、8.65 mm。仿真分析结果和传感器测量结果两者的误差在20%以内。

不同静应力和节理条件下岩体爆破破岩机制研究

考虑不同应力条件和岩体节理属性,对静应力作用下含有长节理和局部短节理花岗岩的爆破破岩机制进行研究,探讨静应力、节理位置和充填介质物性等因素对爆破效果的影响。在节理间充填弹性弱介质和空气两种情况下研究半无限长节理面反射拉伸破坏效应和端部衍生翼裂纹扩展特性;在不同静应力作用下,改变爆源与节理间的距离,研究长节理面反射效应对爆破裂纹扩展的影响规律;在保持节理近端与爆源距离和节理长度不变的情况下,研究短节理端部衍生翼裂纹产生、扩展的规律。通过比较表明,当节理充填介质时,节理面的反射拉伸破坏作用弱于不充填情况,而前者的端部翼裂纹发育明显比后者充分;长节理阻断了爆破主裂纹的扩展,节理面反射拉伸应力波产生的拉裂纹与爆破主裂纹耦合贯通在爆源与节理之间岩体内产生密集裂纹网,改善了该区域岩体的破碎效果,但随爆源与节理之间距离的增大以及静应力增高,这种破岩效应逐渐消失;入射角对节理端部衍生翼裂纹的产生与扩展影响显著,而静应力对翼裂纹起抑制作用。

静张应力对大鼠髁突软骨细胞增殖效应调节研究

目的 探讨静张应力环境对髁突软骨细胞增殖效应的影响。方法 将第 4代大鼠下颌髁突软骨细胞在细胞膜式张应力施加装置上培养 ,检测不同血清浓度及持续不同的静张应力 (5kPa、10kPa)在 0～ 12h内对髁突软骨细胞增殖活性的影响。结果 低血清培养基中 ,随培养时间的延长 ,硅胶膜上髁突软骨细胞的增殖活性受到抑制 ;短期 (2h)的静张应力 (5kPa、10kPa)对髁突软骨细胞细胞周期的调控影响不大 ;0～ 10h内 5kPa静张应力组软骨细胞增殖指数随着张应力作用时间的延长不断上升 ,增殖指数峰值位于 10h处 ;0～ 8h内 10kPa静张应力组软骨细胞增殖指数随着张应力作用时间的延长不断上升 ,增殖指数峰值位于 8h处 ;5kPa静张应力组较 10kPa静张应力组对髁突软骨细胞具有更大的促增殖作用。

1976年7月28日唐山7.8级地震触发的区域地震活动和静应力场变化

研究了１９７６ 年７ 月２８ 日唐山７．８ 级地震（３９°２８′Ｎ， １１８°１１′Ｅ）前后区域地震活动的变化． 结果表明， 在震源区以外的３ 个区域中观测到地震活动增强， 该变化通过信度０．９９ 的Ｚ－统计检验， 认为可能是由唐山大地震触发的． 最大触发地震震级为５．５． 这些区域地震的震中距为几十至３００ ｋｍ ． 采用半空间弹性位错模型， 计算了唐山地震诱发的区域库仑破裂静应力场的变化ΔＳｃｆｓ． 在上述３ 个区域中的地震优势破裂面上， ΔＳｃｆｓ＞ ０．

交通荷载引起的静偏应力对饱和软粘土变形影响

为了研究交通荷载引起的静偏应力对饱和软粘土变形的影响,设计了室内不排水动三轴试验,将交通荷载简化为静偏应力与正弦荷载的叠加,依据实验数据分析了土体的塑性变形发展规律,给出了不同静偏应力下土体的转折应变-破坏振次的半对数关系曲线,研究了静偏应力对该曲线的影响规律。研究表明,静偏应力越大,土体变形发展越快,相同条件下达到转折应变时所需的破坏振次越小;静偏应力越大,转折应变-破坏振次关系曲线的斜率越小,截距则比较接近。

交通荷载引起的静偏应力对饱和软黏土不排水循环性状影响的试验研究

为研究交通荷载引起的静偏应力对饱和软黏土的不排水循环性状的影响,设计了室内不排水动三轴试验,将动应力简化为静偏应力与正弦荷载的叠加,研究了静偏应力对饱和软黏土变形、孔压发展规律以及动强度的影响。研究表明,静偏应力对土体动力特性影响很大,加快了塑性变形、残余孔压发展,降低了动强度曲线,减小了最小极限循环强度。且静偏应力的影响随着静偏应力的增大而显著。研究结果说明,交通荷载引起的动应力作用下,饱和软黏土更容易破坏。

深井富水工作面“动—静”应力效应诱发冲击地压机理研究

冲击地压的发生是一个多因素诱发的结果。以郓城煤矿1301工作面为工程背景,研究＂动—静＂应力效应诱发的（＂动＂指工作面回采时,上覆岩层运动对前方煤体施加超前支承压力及扰动;＂静＂指水仓突水后,煤层上方相当于开采一个解放层,突水区域上覆岩层部分应力向周边转移,使突水区域周边的静应力升高）新型冲击地压发生的机理,本文采用采用理论分析、现场监测、工程试验、数值模拟等方法研究了冲击地压发生的应力来源、突水造成的煤体岩性改变特征、工作面回采的动态影响等,得出以下结论：（1）突水打破了原岩应力平衡,使其周边煤体静应力升高,这是冲击地压发生的静应力来源。（2）煤体浸水30天,使煤体的强度大幅降低,使其在同等应力作用下增大了＂蠕变＂冲击发生的风险。（3）1301工作面回采,超前支承压力是发生冲击地压的动应力来源;超前支承压力与高静应力叠加,增大了应力的集中程度,再加上上覆岩层对高应力集中区的动态扰动,使冲击地压发生的风险进一步加大。该方法对于富水工作面的防冲评价具有重要的参考意义。

金属薄板中Lamb波波速与静应力关系的理论研究

本研究基于各向同性金属材料在静压力作用下产生各向异性的事实,从固体中超声波的非线性理论出发,得到了在一定应力下固体的等效的二阶弹性常数,再利用各向异性板中的Lamb波理论推得了在静应力作用下与应力平行和垂直方向的Lamb波的频散方程,讨论了金属薄板中Lamb波波速与静应力的关系。

基于动-静应力耦合的深埋隧道岩爆灾害控制

岩爆灾害严重威胁着施工人员及设备的安全,影响施工进度,已经成为硬岩隧道勘测设计及施工组织中必须考虑的重要问题之一。到目前为止,岩爆控制领域已取得了若干重要进展,但这些进展主要是建立在岩石静力学理论基础之上的,据此提出的大部分措施的控制效果还不甚理想,与从根本上控制岩爆还有较大距离。完整硬脆性岩体、较高地应力和一次或多次动力干扰应该是岩爆发生的3个必要条件,岩爆控制应综合考虑动-静应力的耦合效应。基于动-静应力耦合的岩爆控制已经引起部分学者的关注并已取得一定进展,但还缺乏深入研究。开展基于动-静应力耦合的深埋长大隧洞岩爆灾害控制研究具有重要的理论意义和实用价值。

应用CAE软件分析计算钻机井架静应力

应用MDT3.0三维造型软件建立计算模型 ,应用紫瑞CAE分析计算软件对ZJ2 0J型钻机井架的各种工况进行了静强度分析计算。校核了该井架前大腿的最大轴向压应力 ,其值小于许用应力值。

高速泵诱导轮静应力及模态分析

首先通过Pro/E造型软件建立高速泵三维实体模型,然后由CFX软件仿真得全流道流场分布情况,再在ANSYS Workbench和CFD-ICEM中划分网格,进行静应力的分析。以高速离心泵全流道三维定常数值计算结果为基础,分析诱导轮的静态应力和振型;利用顺序耦合技术,对固体域和流体域进行顺序迭代,并进行了诱导轮的流固耦合分析.结果表明,在水压力作用下,叶片变形的最大位移发生在叶片出水边靠近叶片外缘处,最大等效应力出现在叶片与轮毂相接处,叶片变形对振动有很大的影响。

流固耦合的水轮机转轮静应力仿真与模态分析

为研究水轮机转轮在运行中出现的裂纹或断裂问题,避免机组处于不利运行条件下而发生失效,在某电站水轮机转轮设计中,进行了流固耦合的应力计算和模态特性分析。将静应力数值计算结果与材料特性进行比较可知,静应力水平偏小,不会导致转轮产生裂纹。对此,采用全耦合法计算了转轮叶片的5阶模态,并获得了其每阶模态下的固有频率和影响系数。对比锤击法的试验结果可知,该仿真精度较高,在第1、4阶模态下,叶片容易发生共振,在机组运行中应该尽量避免。

应力-能量法在求取包装材料最大加速度-静应力曲线方面的应用分析

应力-能量法在测定包装材料缓冲特性曲线方面弥补了传统方法中的诸多缺陷,对利用此法测定缓冲材料最大加速度-静应力曲线的方法和步骤进行了详细的介绍和分析。发现此法以假定缓冲材料受到冲击过程中没有能量损失为前提,而这种前提是难以实现的,从而对此方法的应用和推广进行了部分研究。

交通荷载引起的静偏应力对压实黄土动力特性的影响

区别于地震荷载,交通荷载作用下的静偏应力对土体动力特性的影响显著。通过室内动三轴试验研究静偏应力对压实黄土动应力-应变关系的影响规律,分析动模量随加载振次的变化规律。结果表明:静偏应力可以显著提高同等动应变幅值下土体的动模量;随着静偏应力的增加,土体的动应力-应变关系在一定的起始动应变幅值范围内呈线性关系。当不考虑静偏应力时,土体的动模量随着振次的增加逐渐衰减;当考虑静偏应力时,土体的动模量随着振次的增加逐渐增大。此外,通过将动力荷载作用下土体的循环累积应变分解为动力蠕变和弹性应变,对土体的滞回特性进行了修正,修正之后静偏应力对土体动模量的强化作用更加明显。修正方法可为交通荷载作用下路基的动力响应和长期变形分析提供更为清晰的研究思路和意义明确的力学参数。

板中正交静应力与Lamb波波速关系探讨

在静应力产生的位移是有限位移,波产生的位移是无限小位移的假设前提下,用非线性声弹性理论,导出了正交静应力作用下的各向同性超弹性体的等效弹性常数,进而探讨了正交静应力与Lamb波波速的关系,得出了一些有实用价值的结论.可为Lamb波的应力测量提供理论基础。

海原大地震对古浪大地震的静应力触发研究

根据1920年12月26日宁夏海原大地震(Ms=8.5)地震地表破裂带几何学和位移、震源机制和近代地震活动资料,提出海原大地震震源分段走滑破裂的初步位错模型,计算了在1927年5月23日甘肃古浪大地震(Ms=8.0)逆冲发震断层(NW44°,倾向S,倾角50°和滑动角60°)的滑动方向上,加载的Coulomb静应力变化△CFS为0.009 MPa.古浪大地震可能是被海原大地震触发,提前14a发生的事件.