基岩-混凝土胶结面剪切强度JRC-JCS模型研究

通过室内直剪试验,系统地研究了粗糙度、正应力对混凝土与基岩胶结面抗剪强度的影响,从而提出微风化花岗岩 混凝土胶结面剪切强度的JRC JCS模型,并给出了该模型的粗糙度适用范围.该模型考虑了粗糙度和正应力对胶结面剪切强度的影响,解释了剪切试验结果.此外,讨论了胶结面剪切强度的尺寸效应,给出粗糙度系数JRC与胶结面尺寸的关系式,为工程设计提供参考依据.

节理面JRC-JCS非线性准则的数值计算方法

为了采用JRC-JCS模型描述岩体节理非线性强度特征,首先,研究JRC-JCS强度非线性模型参数和Mohr-Coulomb强度线性模型参数之间的关系;然后,探讨JRC-JCS模型的数值实现方法,并通过节理室内剪切试验结果对数值模拟结果进行验证;最后,分析非线性模型参数对节理剪切强度的影响。研究结果表明:黏结力c和内摩擦角随节理粗糙系数JRC的增大而呈非线性增大;黏结力c随岩体压缩强度JCS的增大呈线性增大,而内摩擦角随JCS的增大而呈非线性增大。JRC的变化对于剪切强度的影响要比JCS的影响突出;验证了JRC-JCS模型数值计算方法的正确性。

基于JRC-JCS模型的边坡局部稳定性分析

为了建立JRC-JCS模型下的点安全系数计算方法,并对岩体边坡各部位稳定性进行评判,首先推导基于JRC-JCS模型的非线性点安全系数计算公式。然后,研究JRC-JCS模型参数对于点安全系数的影响,并通过算例分析,编制相应的点安全系数程序,应用于边坡各部位岩土体的稳定性分析中。研究结果表明:编制的计算程序的结果与FLAC3D的计算结果一致,从而验证了程序的正确性,并且该程序结果能够反映边坡岩体各部位的稳定情况。

JRC-JCS模型抗剪强度估算的平均斜率法

结构面对工程岩体的稳定性有着决定性的影响,结构面的抗剪强度参数是分析岩体稳定的关键的参数。本文回顾了结构面抗剪强度估算的JRC-JCS模型及其估算方法,提出了可快速估算结构面抗剪强度参数的平均斜率法,并通过对比分析阐明平均斜率法的优越性。

JRC-JCS模型与直剪试验对比研究

结构面抗剪强度是影响工程岩体稳定的重要因素,它决定工程岩体破坏的可能性。基于结构面粗糙度系数定向统计测量技术的JRC-JCS模型可以考虑地质和环境因素的影响,具有费用低、速度快、简便易行等特点,是获取工程岩体无填充或少填充硬岩结构面抗剪强度参数的实用方法,已为50多个岩体工程提供了结构面抗剪强度参数。为分析JRC-JCS模型评价结构面抗剪强度参数的可靠性,选取天然岩石结构面试样,进行干燥状态和饱和状态结构面抗剪强度直剪试验和JRC-JCS模型评价的对比研究。结果表明,在结构面粗糙度系数的定向统计测量、尺寸效应分析,以及剪切过程衰减折减的基础上,运用结构面粗糙度系数定向统计测量技术的JRC-JCS模型评价的结构面抗剪强度参数与直剪试验结果具有较好的一致性,JRC-JCS模型对结构面峰值摩擦角有较好的预测能力。

JC本构参数反求中的自适应微型遗传算法

提出自适应微型遗传算法,使种群的交叉和变异概率可以根据适应度的大小自我调节,该算法经过了测试函数的测试。本文以JC(Johnson-Cook)本构模型描述的高导无氧铜材料为例,集成运用该算法和有限元方法来反求JC动态本构参数。结果表明,该方法提高了收敛速度和搜索效率,能够快速地获取参数。

TBM刀盘裂纹损伤特性及疲劳可靠性研究

刀盘作为硬岩掘进机(tunnel boring machine, TBM)工作过程中的核心受力载体,承受多方向的随机载荷,容易萌生裂纹导致疲劳失效,影响施工进度和安全,因此研究其裂纹疲劳可靠性具有重要意义。本研究通过受力分析得到刀盘易萌生裂纹区域及应力特征,并使用子模型技术法计算刀盘裂纹应力强度因子,研究刀盘裂纹损伤特性;然后结合裂纹疲劳理论,构建了以裂纹扩展寿命为基本变量的TBM刀盘裂纹疲劳可靠性评估模型,应用JC法求解刀盘在不同工作环境下的可靠度,并讨论了不同因素对刀盘可靠度的影响。研究表明:裂纹尖端最深处的裂纹扩展以张开型和撕开型为主,而裂纹两端3种扩展形式都存在;刀盘的裂纹疲劳可靠度随着初始裂纹深度的增大而显著减小,随着裂纹形状比的增大而增大,而临界裂纹深度的变化对可靠度的影响不明显。

JRC-JCS模型在抗剪强度参数取值中的应用

工程岩体的失稳几乎都是沿着结构面发生的。而岩体结构面的抗剪性质并不完全满足莫尔-库仑准则,因此在岩质边坡的稳定性分析中采用莫尔-库仑准则有可能会带来较大误差。本文简要的回顾了岩体结构面抗剪强度估算方法发展的历程,提出了基于JRC-JCS模型计算等效抗剪强度参数的概念和方法,并通过简单计算实例阐明了这一方法在处理实际工程问题中的特点。

Kerr媒质中强度相关JC模型的膺不变本征算符

主要研究一种非线性Jaynes-Cummings(JC)模型的膺不变本征算符,这种JC模型描述的是一个两能级的原子在Kerr媒质中与单模腔场之间的(强度相关的)相互作用.基于已有的膺不变本征算符方法,在对应的本征矢空间里求解出了该模型的膺不变本征算符以及相应的能级差.

JRC-JCS模型在某边坡抗剪强度取值中的应用

简要回顾了岩体结构面抗剪强度估算方法发展的历程和JRC-JCS模型的原理,并以某边坡岩体中的硬性结构面为研究对象,利用JRC-JCS模型和结构面剪切试验两种方法相互验证,确定结构面抗剪强度指标值。

轴压下FRP管-混凝土-钢管组合柱可靠性分析

以85个FRP管-混凝土-钢管双壁空心柱(double-skin tubular column,DSTC)轴压试验数据作为统计样本,评估了几种现有FRP约束混凝土强度模型,最终选择Teng模型进行可靠性分析,并确定了强度模型误差和构件抗力的最佳概率分布.运用JC法对DSTC进行可靠度计算.结果表明:可靠指标随着钢管强度、中空率和含钢率的提高而升高,而对混凝土强度的变化不敏感.FRP约束应力的增加会导致可靠指标的下降.基于可靠指标目标3.7,提出一个适用于DSTC的抗力分项系数表达式.

与强度有关的多光子JC模型

给出了计算与强度有关的多光子过程一般模型演化的基本方法 ,并由系统的某些对称性可确定强度耦合函数 f (n)

多光子集体辐射JC模型的膺不变本征算符

针对多光子集体辐射Jaynes-Cummings(JC)模型,首先将该模型在其守恒量本征矢所张开的希尔伯特空间里分解成守恒量和非守恒量部分,再进一步求解膺不变本征算符以及相应的能级差。

航空Al7050合金的静动态力学特性研究及JC本构模型构建

为了研究航空Al7050合金材料的静、动态力学特性,采用DNS100型电子万能试验机对航空Al7050合金进行了准静态压缩试验,并依据处理后的试验数据获得了室温准静态下的流动应力-应变曲线,然后采用带有同步组装系统的分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对航空Al7050合金进行了不同温度、不同应变率下的动态压缩试验,并依据处理后的试验数据获得了不同温度、不同应变率下的流动应力-应变曲线,最后依据两次试验数据并采用最小二乘法构建了试验条件下的JC本构模型。结果表明:材料的流动应力随应变率的增加整体呈现增加的趋势,但温度高于400℃时,材料的流动应力随应变率的增加而减小;随应变的增加,流动应力表现出先呈线性增加,再缓慢增加,最后急剧下降的趋势;材料的流动应力和应变硬化指数随温度的升高而下降,且构建的JC本构模型能较好地预测塑性流动应力。

基于JRC-JCS模型的人工劈裂砂岩结构面力学特性研究

为探究人工劈裂结构面与天然结构面力学特性的相似性,解决现场取样困难、难以保证均一性等问题,文章采用人工劈裂方式制备砂岩结构面,并进行三维扫描和室内直剪试验等,根据结构面相关理论、Barton标准剖面线等理论知识,描述了人工劈裂砂岩结构面的相关形态并确定了结构面粗糙度系数,最后基于JRC-JCS模型进行力学参数的估算,并与直剪试验结果对比,分析人工劈裂砂岩结构面的力学特性。结果表明:在粗糙度系数相同时,结构面的抗剪强度与所受的法向应力成正相关;在法向应力相同时,结构面抗剪强度与粗糙度系数成正相关;砂岩结构面的黏聚力和内摩擦角与粗糙度系数呈正相关,其相关系数与粗糙度系数呈负相关,结构面粗糙度系数越小,相关系数越接近于1。研究成果为结构面室内研究工作奠定了基础。

锻态7050铝合金修正JC本构模型建立与模拟应用

对锻态7050铝合金在Gleeble-3500热模拟试验机上进行温度范围为330~480℃、应变速率范围为0.01、0.1、1、10 s的热压缩试验,并得到了对应条件下的流变应力数据。基于该流变应力数据建立了该合金的修正JC模型并采用该模型对流变应力进行了预测。同时,引入相关系数(R)和平均相对误差绝对值(AARE)对该模型的预测精度进行评估。此外,基于Fortran语言对Deform-3D软件进行了关于该模型的流变应力子程序二次开发,并对应变速率为1 s和温度为390℃条件下的压缩过程进行有限元模拟分析。结果表明,该模型的R值和AARE值分别为0.99331和5.0873%,模拟结果的成形载荷和平均应变与试验值相近,验证了该模型的高精确度和适用性。

Coupled-channel cavity QED model and Semi-classical solution

A semi-classical scheme is presented to solve the coupled-channel cavity QED (CQED) model. Such model exhibits remarkable characteristics as shown by numerical calculations. A relation between the swing or angular velocity of the detuning and the motion of the atoms is discussed. With the augmentation of the optical field intensity or frequency, the atoms are trapped firstly and then they move stochastically and finally chaos sets in.

双光子跃迁依赖强度耦合JC模型的原子偶极压缩

本文研究了双光子跃迁依赖强度耦合ＪＣ模型的原子偶极压缩，着重讨论了失谐量和光场强度的影响。

基于巴顿强度准则的某露天矿边坡岩体结构面抗剪强度研究

岩体结构面形成因素复杂,结构面的特征对岩体的力学性能有着重要影响。对岩体结构面作出定性、定量分析和评价,无论是对岩体基本力学特性的研究,还是岩体稳定性分析都具有十分重要的意义。通过对某石灰石露天矿边坡岩体开展基于回弹测试,利用JRC-JCS模型的巴顿强度公式获取的不连续结构面抗剪强度参数,利用查理兹建立的回弹值与结构面内摩擦角关系与通过室内直剪强度参数及经验法确定的不连续结构面强度参数进行对比研究,为露天矿山边坡稳定性研究提供依据。

基于PFC^(2D)数值试验的异性结构面剪切强度特性研究

天然岩体中广泛发育两侧岩性不同的异性结构面,开展异性结构面变形和强度特性研究旨在为岩体稳定性评价和利用提供依据。选取三峡库区侏罗系典型的砂岩-泥岩异性岩层,首先运用分形几何理论,定量计算了平直和4种不同不规则起伏形态结构面的粗糙度系数JRC值,然后基于PFC^(2D)颗粒流程序,分别开展了以上5种形态异性结构面的数值剪切试验,获得了各形态结构面在不同正应力下的剪切应力-位移曲线。根据数值试验结果,采用巴顿的JRC-JCS模型分析了异性结构面强度特性,并与同性结构面强度性质进行对比研究。最后,在考虑异性结构面剪切破坏机制的基础上,引入强度因子的概念,提出了新的适用于异性结构面强度评价的两类改进巴顿准则。研究结果表明:异性岩体结构面抗剪强度介于相同粗糙度的两种同性结构面强度之间,在较低正应力下接近软岩同性结构面强度,符合Ⅰ型改进巴顿准则;在较高正应力下偏向硬岩同性结构面强度,符合Ⅱ型改进巴顿准则。实际工程中可利用改进准则并根据异性结构面应力状态对岩体稳定性进行评价,弥补了以往研究的不足。