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Failure analysis of polycrystalline diamond compact cutters for breaking rock by bending waves theory 被引量:7
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作者 龚声武 赵伏军 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2008年第1期112-116,共5页
The breakage mechanism of the polycrystalline diamond compact(PDC) cutters was analyzed by the energy theory of bending waves. The cutting tests of granite block were conducted on a multifunctional testing device by u... The breakage mechanism of the polycrystalline diamond compact(PDC) cutters was analyzed by the energy theory of bending waves. The cutting tests of granite block were conducted on a multifunctional testing device by using the cutter at three kinds of negative fore angles of 30°, 45° and 60°. The results show that, when the edge of the PDC layer is broken, the layer of tungsten cobalt is broken a little under the angle of 30°, while the layer of tungsten cobalt is broken continuously under the angle of 60°, their maximum depths are about 2 and 7 mm respectively in the two cases. The eccentric distance mainly depends on the negative fore angle of the cutter. When the cutter thrusts into the rock under an attack angle of 60°, the energy of bending waves reaches the maximum since the eccentric distance is the maximum. So the damage of cutter is the most serious. This test result is consistent with the conclusion of theoretical analysis well. The eccentric distance from the axial line of cutter to the point of action between the rock and cutter has great effect on the breakage of the cutter. Thus during the process of cutting, the eccentric distance should be reduced to improve the service life of PDC cutters. 展开更多
关键词 polycrystalline diamond compact failure analysis breaking test energy theory of bending waves
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Three-point bending behavior of aluminum foam sandwich with steel panel 被引量:7
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作者 祖国胤 卢日环 +4 位作者 李小兵 仲照阳 马幸江 韩明博 姚广春 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第9期2491-2495,共5页
Static three-point bending tests of aluminum foam sandwiches with glued steel panel were performed. The deformation and failure of sandwich structure with different thicknesses of panel and foam core were investigated... Static three-point bending tests of aluminum foam sandwiches with glued steel panel were performed. The deformation and failure of sandwich structure with different thicknesses of panel and foam core were investigated. The results indicate that the maximum bending load increases with the thickness of both steel panel and foam core. The failure of sandwich can be ascribed to the crush and shear damage of foam core and the delamination of glued interface at a large bending load, The crack on the foam wall developed in the melting foam procedure is the major factor for the failure of foam core. The sandwich structure with thick foam core and thin steel panel has the optimal specific bending strength. The maximum bending load of that with 8 mm panel and 50 mm foam core is 66.06 kN. 展开更多
关键词 aluminum foam sandwich three-point bending failure mode panel thickness
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Strain concentration caused by the closed end contributes to cartridge case failure at the bottom 被引量:2
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作者 Song Cai Jie Feng +3 位作者 Hui Xu Kun Liu Zhong-xin Li Zhi-lin Wu 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第6期1151-1159,共9页
Ruptures at the bottom of cartridges are a common cause of failure of ammunitions,which directly threatens the safety of weapons and shooters.Based on plastic tube theory,this study analyses the radial and axial defor... Ruptures at the bottom of cartridges are a common cause of failure of ammunitions,which directly threatens the safety of weapons and shooters.Based on plastic tube theory,this study analyses the radial and axial deformation of a cartridge,considering the radial constraint of the closed end at the bottom of the cartridge.Owing to the influence of the closed end,the bottom of a cartridge does not establish complete contact with the chamber.Owing to strain concentration in the non-contact area,this area is more amenable to the occurrence of cartridge rupture.This theory predicts the location of the fracture more accurately than the traditional theory.The maximum axial deformation of a cartridge comprises bending and friction deformation.The maximum strain at the bottom of the cartridge increased by 135%owing to the introduction of bending strain caused by the closed end.The strain distribution of a cartridge was measured using digital image correlation technology,and the measured result was consistent with the predicted results of the bending deformation theory and rupture case.The effects of wall thickness,radial clearance,friction coefficient,and axial clearance on the axial deformation of the cylinder were studied.Increasing the wall thickness and reducing radial clearance were found to reduce bending deformation;furthermore,lubrication and reduction in axial clearance reduce frictional deformation,which in turn reduce cartridge rupture. 展开更多
关键词 Closed end Cartridge case failures Strain concentration bending deformation
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Bending and Rolling Shear Properties of Cross-Laminated Timber Fabricated with Canadian Hemlock 被引量:1
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作者 Gengmu Ruan Haibei Xiong Jiawei Chen 《Structural Durability & Health Monitoring》 EI 2019年第2期227-246,共20页
In this paper,bending performance and rolling shear properties of crosslaminated timber(CLT)panels made from Canadian hemlock were investigated by varied approaches.Firstly,three groups of bending tests of three-layer... In this paper,bending performance and rolling shear properties of crosslaminated timber(CLT)panels made from Canadian hemlock were investigated by varied approaches.Firstly,three groups of bending tests of three-layer CLT panels with different spans were carried out.Different failure modes were obtained:bending failure,rolling shear failure,bonding line failure,local failure of the outer layer and mixed failure mode.Deflection and strain measurements were employed to calculate the global and local modulus of elastic(MOE),compared with the theoretical value.In addition,a modified compression shear testing method was introduced to evaluate the rolling shear strength and modulus,compared with the results from strain measurements in bending shear tests.According to testing results,bonding line failure and rolling shear failure were dominant failure modes in bending tests,and the theoretical value of bending property was beyond the average level of the calculating results obtained from both deflection and strain measurements.In addition,the rolling shear strength and modulus obtained from compression shear tests were relatively smaller than those from bending tests. 展开更多
关键词 bending PROPERTIES ROLLING shear PROPERTIES failure modes BONDING line
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Failure of Semi-infinite Beams of Variable Thickness and Curvature on Elastic Foundation under Contact Loading
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作者 Joao Batista De Aguiar Jose Manoel De Aguiar 《Journal of Civil Engineering and Architecture》 2013年第2期174-184,共11页
In early winter it is usual, in cold regions, that ice features approach offshore structures, like offshore platforms, impacting them, in a slow process of constant deformation build up. Interaction follows, in many c... In early winter it is usual, in cold regions, that ice features approach offshore structures, like offshore platforms, impacting them, in a slow process of constant deformation build up. Interaction follows, in many cases, up to the point where ice-failure caused by bending fracture takes place. This supposes very large contact forces that the structure has to resist. Therefore, quantification of these efforts is of vital importance to the structural design of platforms. In several designs, these platforms are constructed with inclined walls so as to cause ice to fail in a flex-compression mode. In such a case the ice feature is analyzed as a beam constituted of a linear elastic material in brittle state with constant ice thickness. The simplification renders the problem solvable in a close form. However, this hypothesis goes against field observations. Marine currents action, wind and the sequence of contacts among features lead to thickness variations. Here this factor is addressed in the construction of a model, for harmonic forms of variation of thickness profile, and the accompanying curvature variations, whose solution determines field variables used to address the failure question. Due to the deformation dependency of the loading, a numerical scheme for the two-point boundary value problem in the semi-infinite space is developed. Failure pressures are computed based on a Rankine locus of failure. Variations of the order of 20% in the failure loads, as compared to the uniform beam model, are observed. 展开更多
关键词 Ice beams thickness variation elastic behavior frictional contact bending failure loads.
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路堤下CFG桩复合地基稳定性分析方法及试验验证
6
作者 罗强 程田 +2 位作者 薛元 刘宏扬 张东卿 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期145-154,共10页
路堤下CFG桩复合地基稳定性分析方法尚不完善。基于桩体抗滑段受力平衡条件,开展考虑桩承水平净推力、桩承轴力和桩顶筋带约束作用的桩体抗滑效应分析。由CFG桩弯曲强度确定桩承极限水平净推力,通过引入桩体破坏不同步性的桩承水平净推... 路堤下CFG桩复合地基稳定性分析方法尚不完善。基于桩体抗滑段受力平衡条件,开展考虑桩承水平净推力、桩承轴力和桩顶筋带约束作用的桩体抗滑效应分析。由CFG桩弯曲强度确定桩承极限水平净推力,通过引入桩体破坏不同步性的桩承水平净推力系数,提出能良好反映CFG桩弯曲破坏模式下复合地基稳定性分析的桩承综合力矩法,并结合土工离心模型试验进行验证。案例研究表明:路基工程CFG桩复合地基的抗滑力矩中,土体抗滑力矩占比54.8%~79.8%,桩体抗滑力矩占20.2%~35.5%,筋带抗滑力矩约9.7%;对于桩体抗滑力矩,由桩承轴力提供的抗滑力矩占比达86.9%~91.9%,由桩体弯曲强度和桩顶筋带约束作用引起的抗滑力矩占比约8.1%~13.1%;针对离心模型试验的极限和临界状态,采用桩承综合力矩法计算的地基稳定系数在0.98~1.06之间,适用性较好。 展开更多
关键词 路基工程 CFG桩 复合地基 稳定性 弯折破坏
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冲击下箱型梁弯曲失效临界载荷的评估方法研究
7
作者 高大威 曹嘉俊 +1 位作者 师桂杰 田林雳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期51-59,共9页
箱型梁作为工程应用最广泛结构之一,其结构安全裕度需得到清晰表达。箱型梁通常具有纵横加筋结构,冲击载荷下容易发生局部结构屈曲,但是箱型梁后屈曲失稳路径相对稳定,难以采用现有方法确定其失效对应的临界载荷。以简支钢质箱型梁为研... 箱型梁作为工程应用最广泛结构之一,其结构安全裕度需得到清晰表达。箱型梁通常具有纵横加筋结构,冲击载荷下容易发生局部结构屈曲,但是箱型梁后屈曲失稳路径相对稳定,难以采用现有方法确定其失效对应的临界载荷。以简支钢质箱型梁为研究对象,首先研究了非线性有限元建模方法因素的影响,分析不同冲击载荷下箱型梁动态响应的变化规律;其次,根据不同冲击载荷工况计算结果,绘制冲击载荷与箱型梁位移曲线,提出了振幅极值准则和曲率极值准则两种新准则用于箱型梁动态失效临界载荷下限值与上限值的评估;最后,将该准则推广应用于三角形、矩形冲击载荷与落锤冲击作用下箱型梁弯曲失效的临界载荷评估,以及不同梁截面、边界条件和载荷工况下箱型梁弯曲失效临界载荷的评估。该研究结论可为冲击载荷下箱型梁结构安全评估提供基础支撑。 展开更多
关键词 箱型梁 冲击载荷 弯曲失效 临界载荷
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弯曲载荷下双金属机械复合管内衬层屈曲失效机理
8
作者 张杰 胡特 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期283-293,共11页
双金属机械复合管是油气田集输管线防腐控制的主要措施之一,而内衬层的失效是制约复合管工程应用的关键难题。为研究双金属机械复合管内衬层屈曲失效机理,建立弯曲载荷下复合管力学模型,研究成型压力、工作内压及复合管结构参数对内衬... 双金属机械复合管是油气田集输管线防腐控制的主要措施之一,而内衬层的失效是制约复合管工程应用的关键难题。为研究双金属机械复合管内衬层屈曲失效机理,建立弯曲载荷下复合管力学模型,研究成型压力、工作内压及复合管结构参数对内衬层失效模式的影响规律。结果表明:增加成型后的残余接触压力有助于提高内衬层的抗屈曲能力;较高的工作内压能够延缓内衬层屈曲时间,减小其褶皱幅值;成型前复合管层间初始间隙减小有利于提高内衬层抗屈曲能力;随着外基管壁厚、内衬管壁厚、复合管内径的增加,内衬管的抗屈曲能力增强。 展开更多
关键词 双金属复合管 液压成型 弯曲载荷 屈曲失效
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考虑弯矩影响的含腐蚀缺陷X80管道失效内压的计算方法
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作者 陈严飞 阎宇峰 +3 位作者 夏通璟 董绍华 侯富恒 宗优 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期78-83,共6页
通过非线性有限元方法研究了弯矩影响下含腐蚀缺陷X80管道失效内压与腐蚀缺陷深度、长度、宽度等参数的相关性,并给出相应的失效内压预测方法。结果表明:弯矩,腐蚀缺陷尺寸(深度、长度和宽度)等均会对含腐蚀缺陷高钢级管道的失效内压产... 通过非线性有限元方法研究了弯矩影响下含腐蚀缺陷X80管道失效内压与腐蚀缺陷深度、长度、宽度等参数的相关性,并给出相应的失效内压预测方法。结果表明:弯矩,腐蚀缺陷尺寸(深度、长度和宽度)等均会对含腐蚀缺陷高钢级管道的失效内压产生影响,给出的弯矩影响下含腐蚀缺陷高钢级管道的失效内压预测方法可以准确预测管道的失效内压,对实际工程具有指导意义。 展开更多
关键词 腐蚀缺陷 管道 失效内压 弯矩 计算方法
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编织碳纤维复合材料加强铝合金帽型薄壁梁动态弯曲特性研究
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作者 陈光 杨宇杰 +2 位作者 韩铎 刘烨 景国玺 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期867-876,共10页
金属/复合材料混合薄壁结构可同时满足汽车车身抗撞性和轻量化的要求。旨在对比研究不同纤维铺层方式铝/碳纤维复合材料(Aluminum/Carbon Fibre Reinforced Plastic,Al/CFRP)混合帽型薄壁梁的动态弯曲特性。通过三点弯曲试验比较分析各... 金属/复合材料混合薄壁结构可同时满足汽车车身抗撞性和轻量化的要求。旨在对比研究不同纤维铺层方式铝/碳纤维复合材料(Aluminum/Carbon Fibre Reinforced Plastic,Al/CFRP)混合帽型薄壁梁的动态弯曲特性。通过三点弯曲试验比较分析各试件的弯曲失效行为与耐撞性能,结合试验结果建立有限元模型且验证其准确性,并进一步分析压头尺寸、压头形状和冲击位置对混合梁弯曲性能的影响。结果表明,铺层角度较铺层顺序对试件弯曲性能影响更大,压头尺寸越大、压头形状越相对扁平或冲击位置越远离中间时可获得较好的耐撞特性。研究所用方法与所得结论可为类似抗弯结构耐撞性设计提供参考。 展开更多
关键词 Al/CFRP 混合梁 动态弯曲 铺层方式 失效行为 耐撞特性
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高掺量粉煤灰自密实混凝土四点弯曲试验离散元模拟分析
11
作者 刘俊霞 郑锦辉 +1 位作者 程学磊 王亚佐 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第7期123-126,132,共5页
为了研究不同粉煤灰掺量下自密实混凝土四点弯曲试验的力学性能变化及破坏过程,在PFC2D中建立高掺量粉煤灰自密实混凝土离散元模型,并进行模拟加载,对比离散元模拟结果与试验结果,分析其破坏形态与接触力变化。研究表明:使用离散元可以... 为了研究不同粉煤灰掺量下自密实混凝土四点弯曲试验的力学性能变化及破坏过程,在PFC2D中建立高掺量粉煤灰自密实混凝土离散元模型,并进行模拟加载,对比离散元模拟结果与试验结果,分析其破坏形态与接触力变化。研究表明:使用离散元可以很好地模拟高掺量粉煤灰自密实混凝土四点弯曲试验,所得结果与实际试验具有较好的一致性,模拟试件破坏裂缝为一条由底部产生向上扩展的竖直裂缝,与试验室所得具有相似性,相较于试验室试验仅能肉眼观测的不足,离散元可以清晰地反映裂纹产生过程及内部应力变化。 展开更多
关键词 粉煤灰 自密实混凝土 四点弯曲 破坏形态 离散元
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陡倾反向岩质边坡变形破坏机理及处治措施
12
作者 廖廷周 刘黔 《科学技术创新》 2024年第14期191-194,共4页
随着公路建设规模增大,陡倾反向岩质边坡变形破坏在建设中逐渐增多,勘察设计人员往往忽略该类边坡的工程地质分析及综合处治措施,本文以贵州某道路陡倾反向岩质边坡变形破坏及处治措施为例,对边坡岩体结构、环境地质条件、变形破坏特征... 随着公路建设规模增大,陡倾反向岩质边坡变形破坏在建设中逐渐增多,勘察设计人员往往忽略该类边坡的工程地质分析及综合处治措施,本文以贵州某道路陡倾反向岩质边坡变形破坏及处治措施为例,对边坡岩体结构、环境地质条件、变形破坏特征等进行综合分析,重点讨论了边坡变形产生的主要影响因素及重点加固处治措施,为同类项目提供工程经验。 展开更多
关键词 陡倾反向岩质边坡 弯曲破坏 破坏机理 加固处治措施
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深井超深井大尺寸井眼钻具疲劳失效分析与防控
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作者 马勇 张佳伟 +6 位作者 范宇 黄洪春 邹灵战 卓鲁斌 邢星 李洪 刘斌 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期74-86,共13页
地球深部蕴藏着丰富的油气资源,随着深井超深井钻井数量的递增,钻具失效(断钻具、钻具刺漏)事故呈现逐年递增趋势。为进一步明确深井超深井大尺寸井眼钻具失效原因、减少钻具失效事故,梳理了近年来中国石油西部三大油田钻具失效情况及特... 地球深部蕴藏着丰富的油气资源,随着深井超深井钻井数量的递增,钻具失效(断钻具、钻具刺漏)事故呈现逐年递增趋势。为进一步明确深井超深井大尺寸井眼钻具失效原因、减少钻具失效事故,梳理了近年来中国石油西部三大油田钻具失效情况及特征,并以西部油田某口典型超深井?444.50 mm井眼连续5次断钻具事故为对象开展原因分析。首先基于弹性动力学密哈顿原理(Hamilton’s principle)和纽马克方法(Newmark-β)建立了钻具动力学模型,结合雨流法和Miner疲劳损伤累积理论实现对钻具运动、受力及疲劳寿命的定量评价,并验证了模型的准确性,最后提出了大尺寸井眼预防断钻具配套工艺措施。研究结果表明:(1)深井超深井中钻具失效主要发生在上部大尺寸井段,失效位置多集中在下部钻具接头或本体尺寸较小的薄弱位置;(2)因钻具横向振动诱发高频弯曲应力是导致钻具疲劳失效的主要因素,持续剧烈的横向振动在数小时内会导致钻具疲劳失效;(3)提高下部钻具组合刚度、使用“高钻压+低转速”参数钻进有助于降低钻具横振强度;(4)因钻具组合刚度偏小、钻井参数不合理导致下部钻具剧烈横向振动,叠加“中性点”在钻具接头及本体尺寸较小等薄弱位置反复交替,是典型案例井连续断钻具的直接原因。结论认为,建立的模型可以定量评估钻具疲劳失效情况,提出的预防措施可为深井超深井大尺寸井眼预防钻具失效提供技术参考。 展开更多
关键词 深井超深井 大尺寸井眼 钻柱动力学 横向振动 高频弯曲应力 疲劳失效 防控措施
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碳纤维增强复合材料黏结型锚固体系弯拉性能试验研究
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作者 贾丽君 张文超 徐利平 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期902-910,共9页
为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒... 为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒应变关系。结果表明,锚固体系的弯拉承载力折减量系数随CFRP筋弯曲半径的增大而减小,CFRP筋直径越大试件承载力折减量系数越大,并且CFRP筋横向约束有利于弯拉极限承载力的提高。此外,CFRP筋荷载‒应变曲线的非线性变化是试件失效前的典型特征。弯曲半径和CFRP筋直径的比值与锚固效率系数为线性关系,比值在2.4‰以下时试件的弯拉锚固效率系数小于80%,试件呈不均匀断裂和剪切的破坏形式。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系 弯拉试验 承载力折减量系数 横向约束 锚固效率 破坏形式
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钢板混凝土剪力墙拉弯剪性能试验研究 被引量:1
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作者 蒙春丽 柯晓军 +1 位作者 苏益声 梁胤鸿 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期146-154,共9页
超高层建筑“细柔”特征容易引起底部剪力墙在强震下处于拉-弯-剪复合受力状态,中国《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2015]67号)建议墙肢采用配置型钢/钢板的方式来改善该种抗震性能,但缺乏相关试验研究。为此,进行... 超高层建筑“细柔”特征容易引起底部剪力墙在强震下处于拉-弯-剪复合受力状态,中国《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2015]67号)建议墙肢采用配置型钢/钢板的方式来改善该种抗震性能,但缺乏相关试验研究。为此,进行了6片钢板混凝土剪力墙的低周往复荷载试验,研究了轴拉比、含钢率及剪跨比对墙肢拉弯剪性能的影响。研究表明:拉弯剪作用引起钢板混凝土剪力墙密集的裂缝分布和显著的钢材强化,并导致其剪切-拉弯耦合破坏。轴拉比增大,墙肢承载力、初始抗侧刚度和延性分别降低22%、41%和39%;剪跨比减小,墙肢承载力和抗侧刚度至少提升23%;同时增大含钢率和降低剪跨比,墙肢延性提高10%。相比其他国家规范,中国规范对拉弯剪作用下钢板混凝土剪力墙的抗剪承载力预测效果更好,但其未能考虑高含钢率对裂面销栓力的影响,故建议采用暗柱的初始含钢率进行修正。 展开更多
关键词 钢板混凝土剪力墙 低周往复荷载 拉弯剪性能 剪切-拉弯耦合破坏 承载力
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冷鲜波尔山羊肋骨弯曲破坏离散元参数标定
16
作者 卫佳 傅佳翌 +1 位作者 王树才 刘浩蓬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期285-294,共10页
针对羊胴体自动化屠宰中分割等关键环节离散元仿真缺乏准确模型的问题,以冷鲜波尔山羊肋骨为研究对象,基于EDEM仿真软件开展羊肋骨弯曲破坏离散元仿真建模和各参数标定的研究。首先通过单轴压缩试验测量确定羊肋骨的基本本征参数,其中... 针对羊胴体自动化屠宰中分割等关键环节离散元仿真缺乏准确模型的问题,以冷鲜波尔山羊肋骨为研究对象,基于EDEM仿真软件开展羊肋骨弯曲破坏离散元仿真建模和各参数标定的研究。首先通过单轴压缩试验测量确定羊肋骨的基本本征参数,其中泊松比为0.34,剪切模量为4.52×10^(8) Pa,弹性模量为1.21×10^(9) Pa。基于碰撞、斜面法等摩擦方法及摩擦系数仪分别测定了羊肋骨的骨-骨、骨-钢的碰撞恢复系数、静摩擦系数及滚动摩擦系数。然后结合EDEM的Hertz-Mindlin with bonding(HMB)接触模型进行了羊肋骨弯曲破坏仿真模型构建。经最陡爬坡试验确定了羊肋骨离散元仿真模型的黏结参数范围,运用响应曲面法分析得出羊肋骨颗粒包括法向接触刚度、切向接触刚度、临界法向应力与临界切向应力等4个黏结参数的最优值,分别为7.07×10^(13) N/m^(3)、6.22×10^(12) N/m^(3)、1.34×10^(8)Pa和1.87×10^(8) Pa。最后针对建立的羊肋骨弯曲破坏离散元仿真模型开展了5组不同外形尺寸对比试验验证,研究结果表明,仿真破坏力与实测破坏力的相对误差不大于6.49%,平均相对误差为4.19%,该文标定方法正确可行,仿真模型的标定参数准确可靠。本研究结果可为分析羊胴体分割刀具的作业机理进而优化分割刀具设计提供理论依据和方法参考。 展开更多
关键词 羊肋骨 离散元 参数标定 弯曲破坏 分割 模型
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火灾后锈蚀混凝土梁抗弯性能试验研究
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作者 巴光忠 郑欣欣 +1 位作者 刘才玮 刘浩 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2024年第1期138-145,共8页
为研究既有锈蚀混凝土结构受火后的残余力学性能,设计并制作了9根钢筋混凝土梁,通过电化学加速锈蚀的方法获得不同锈蚀程度(目标锈蚀率为5%和15%)的混凝土梁,然后按照ISO834标准升温曲线进行不同受火时间(1 h和2 h)的火灾试验,最后对所... 为研究既有锈蚀混凝土结构受火后的残余力学性能,设计并制作了9根钢筋混凝土梁,通过电化学加速锈蚀的方法获得不同锈蚀程度(目标锈蚀率为5%和15%)的混凝土梁,然后按照ISO834标准升温曲线进行不同受火时间(1 h和2 h)的火灾试验,最后对所有混凝土梁进行静力加载试验。结果表明:锈蚀钢筋混凝土梁的破坏过程和模式与普通混凝土梁相似,表现为适筋弯曲破坏,相比普通梁,其荷载-挠度曲线会发生下移并表现出带裂缝工作阶段和破坏阶段特征,挠度变形也更大;对于经历不同受火时间的混凝土梁,钢筋锈蚀均明显降低其屈服荷载,但常温下钢筋锈蚀对混凝土梁极限荷载的影响相对较小,火灾作用明显降低混凝土梁的极限承载力;受火后微锈蚀梁的残余承载力变化规律与未锈蚀梁相似,钢筋锈蚀几乎不会削弱构件的抗弯承载力;对于严重锈蚀梁,由于锈蚀引起截面削弱以及锈胀裂缝的影响,锈蚀混凝土梁在火灾下经历的最高温度更高,火灾后其残余极限承载力加速下降,相同受火时间下锈蚀率为13.5%的混凝土梁残余极限承载力比锈蚀率为6.2%的混凝土梁下降15.9%。 展开更多
关键词 钢筋锈蚀 火灾 温度场 破坏模式 残余抗弯承载力
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高压管汇中活动弯管BC直接头失效分析
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作者 黄艳娟 周思柱 +2 位作者 李美求 李宁 王兆坤 《石油机械》 北大核心 2024年第2期123-129,共7页
高压管汇作为压裂设备核心部件之一,比泵头体、泵阀等易损件失效危害更大。为此,以失效活动弯管BC直接头为研究对象,采用硬度检测、金相检验、扫描电镜检测等手段分析了失效直接头材料力学性能和断口形貌,并利用有限元方法计算了直接头... 高压管汇作为压裂设备核心部件之一,比泵头体、泵阀等易损件失效危害更大。为此,以失效活动弯管BC直接头为研究对象,采用硬度检测、金相检验、扫描电镜检测等手段分析了失效直接头材料力学性能和断口形貌,并利用有限元方法计算了直接头轴肩根部含初始缺陷处的应力强度。分析结果表明:BC直接头失效是由应力集中导致的脆性断裂而产生;应力集中、组装配合不当使其受力不均、材料硬度偏高和力学性能不达标,由此造成接头在循环载荷作用下发生脆性断裂;建议严格控制接头原材料复检及产品质量检验,规范产品结构组装标准,定量规范管汇安装标准。所得结论可为压裂高压管汇接头的失效分析提供理论参考。 展开更多
关键词 活动弯管BC直接头 失效原因 试验检测 断口形貌 有限元分析 脆性断裂
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NC–UHPC组合梁抗冲击性能的数值研究
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作者 伍敏 黄于倩 +2 位作者 潘仁胜 金浏 杜修力 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期354-364,共11页
超高性能混凝土(UHPC)材料已成为极具前景的高性能材料,并在冲击和爆炸等防护工程领域中取得了良好的效果.对于普通钢筋混凝土(NC)梁在受到冲击荷载时较易发生局部冲剪破坏,而纯UHPC梁虽可改善其冲击性能,但高昂的造价限制了其进一步的... 超高性能混凝土(UHPC)材料已成为极具前景的高性能材料,并在冲击和爆炸等防护工程领域中取得了良好的效果.对于普通钢筋混凝土(NC)梁在受到冲击荷载时较易发生局部冲剪破坏,而纯UHPC梁虽可改善其冲击性能,但高昂的造价限制了其进一步的应用.为了实现结构抗冲击性能和经济的平衡,提出UHPC局部替换和包裹的方案改善钢筋混凝土梁的抗冲击性能.本文设计了NC梁、UHPC梁和NC–UHPC组合梁等不同的研究工况,然后对比分析各个试件的抗冲击性能.结果表明:相比普通钢筋混凝土梁,UHPC局部替换方案可以有效的避免梁的局部冲剪破坏,而UHPC包裹在冲击荷载下梁的破坏模式由冲剪破坏转变为弯曲破坏,两种方案均可有效的减少梁跨中的峰值位移和残余位移;UHPC局部替换相较于包裹方案,梁的跨中峰值位移和残余位移较小,且具有更高的跨中承载能力,在实际过程中建议UHPC局部替换长度取大于2倍梁高以避免局部冲剪破坏. 展开更多
关键词 超高性能混凝土 普通钢筋混凝土 组合梁 冲击荷载 冲剪破坏 弯曲破坏
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斜倾厚层山体弯曲-侧滑机理分析——以重庆武隆庆口滑坡为例
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作者 易朋莹 林军志 +1 位作者 陈涛 吴志勇 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2024年第3期36-42,共7页
重庆武隆庆口滑坡发育在斜倾厚层陡崖带上,下方数百年的煤矿开采形成了大面积的采空区。基于对地质条件、采空区现状和山体变形特征的分析,发现该滑坡既有弯曲张拉变形又有侧向滑移变形,提出了弯曲-侧滑破坏模式。根据山体变形历史,分... 重庆武隆庆口滑坡发育在斜倾厚层陡崖带上,下方数百年的煤矿开采形成了大面积的采空区。基于对地质条件、采空区现状和山体变形特征的分析,发现该滑坡既有弯曲张拉变形又有侧向滑移变形,提出了弯曲-侧滑破坏模式。根据山体变形历史,分弯曲变形和滑移变形两个阶段,分析了滑坡变形特征,研究了岩层面产状变化。并根据层面与临空面组合关系,将山体破坏分为弯曲张拉破坏、楔形体破坏和平面滑动破坏3个阶段,建立了各破坏阶段的判据,揭示了弯曲-侧滑型滑坡演变规律和形成机理,为该类滑坡防灾减灾提供了科学依据。 展开更多
关键词 弯曲变形 侧向滑动 弯曲张拉破坏 楔形体破坏 平面滑动 演变规律 形成机理
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