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岩石试样弹塑性破裂过程的数值模拟分析

计算力学学报 2004年第5期21卷 614-619页

作者：宋力解英艳张后全大连大学土木建筑工程系辽宁大连116622 东北大学岩石破裂与失稳研究中心辽宁沈阳110006

依据岩土类材料的非匀质性特性,并采用对材料参数进行随机赋值的方法研制了弹塑性破裂过程数值分析程序,并用实例证明了程序的可靠性。应用该程序对岩石试样弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,分析表明:数值模拟结果与试验研究结果是吻合... 详细信息

依据岩土类材料的非匀质性特性,并采用对材料参数进行随机赋值的方法研制了弹塑性破裂过程数值分析程序,并用实例证明了程序的可靠性。应用该程序对岩石试样弹塑性破裂过程进行数值模拟研究,分析表明:数值模拟结果与试验研究结果是吻合的。从而为工程岩体断裂分析提出了一种可能的方法与途径。

关键词：非均质材料岩石试样弹塑性破裂数值模拟分析

CsBr：(Eu^2＋,KOH)粉体光激励发光和抗辐照性能研究

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无机材料学报 2013年第5期28卷 551-556页

作者：孟佳赵丽丽宋力昕中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院特种无机涂层重点实验室上海200050

采用高温固相烧结法制备了KOH掺杂的CsBr:(Eu2+,KOH)粉体,通过对材料体系荧光光谱、光激励发光谱、拉曼光谱和光激励发光衰减时间等的系统研究,深入分析了KOH对CsBr:Eu2+粉体光激励发光性能和抗辐照性能的影响。研究结果表明,掺杂引入的... 详细信息

采用高温固相烧结法制备了KOH掺杂的CsBr:(Eu2+,KOH)粉体,通过对材料体系荧光光谱、光激励发光谱、拉曼光谱和光激励发光衰减时间等的系统研究,深入分析了KOH对CsBr:Eu2+粉体光激励发光性能和抗辐照性能的影响。研究结果表明,掺杂引入的OH-离子增加了无辐射跃迁的几率,随着KOH浓度的增大,CsBr:(Eu2+,KOH)粉体的光激励发光衰减时间逐渐缩短。同时,由于K+和OH-离子的共同作用,使材料中Eu离子周围空位浓度减少,避免了因Eu2+聚集而导致的浓度淬灭,使CsBr:(Eu2+,KOH)粉体的抗辐照性能增强。

关键词： CsBr:Eu2+ KOH 光激励发光抗辐照

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SHPB测试中的均匀性问题及恒应变率

爆炸与冲击 2005年第3期25卷 207-216页

作者：宋力胡时胜中国科技大学力学与机械工程系安徽合肥230026

利用一维应力波理论对霍普金森压杆(SHPB)测试中的均匀性问题作了较为详尽的讨论,对测试中各种加载波形的优缺点及各参数对均匀性的影响进行了分析与评估。给出了测试脆性材料时实现恒应变率加载的加载条件。对在满足应力均匀性要求下S... 详细信息

利用一维应力波理论对霍普金森压杆(SHPB)测试中的均匀性问题作了较为详尽的讨论,对测试中各种加载波形的优缺点及各参数对均匀性的影响进行了分析与评估。给出了测试脆性材料时实现恒应变率加载的加载条件。对在满足应力均匀性要求下SHPB的可测应变率范围作了讨论并修正了前人不完善的结论。讨论了考虑均匀性时应采用的测试数据处理方法。利用图解的方法对弹塑性材料测试时的均匀性问题及相应加载要求作了定性分析,指出对弹塑性材料,测试中的应变不均匀也应予以考虑。

关键词：固体力学应力均匀性一维应力波理论 SHPB 恒应变率

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人工模拟环境中混凝土内温度响应预计

中南大学学报（自然科学版） 2013年第10期44卷 4251-4256页

作者：刘鹏余志武宋力中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

研究采用喷水冷却模式下人工模拟环境中混凝土内温度响应规律,通过理论推导出相应条件下混凝土内温度响应预计模型,并基于温度响应模型构筑混凝土内温度响应谱。此外,采用人工模拟环境试验验证温度响应模型和温度响应谱的合理性。试验... 详细信息

研究采用喷水冷却模式下人工模拟环境中混凝土内温度响应规律,通过理论推导出相应条件下混凝土内温度响应预计模型,并基于温度响应模型构筑混凝土内温度响应谱。此外,采用人工模拟环境试验验证温度响应模型和温度响应谱的合理性。试验结果表明:所建模型可较好地描述采用喷水冷却模式下人工模拟环境试验中混凝土内温度响应规律,实测混凝土内温度响应值与理论值较吻合;混凝土内温度响应在初期变化较快,随时间延长而降低,并最终与人工模拟环境温度趋于相同;人工模拟环境试验温度与设定值间存在差异是系统持续加热和喷水冷却共同作用造成的。

关键词：环境冷却响应谱温度

基于直接概率积分法的重载铁路RC梁疲劳可靠度分析

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铁道科学与工程学报 2023年第4期20卷 1416-1424页

作者：高天骁李铸珅张佳旺宋力崔晨星余志武国能朔黄铁路发展有限责任公司河北肃宁062350 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075

既有重载铁路线路运营列车轴重提高会造成钢筋混凝土(RC)梁产生更加严重的疲劳问题,影响桥梁的服役性能。为研究重载铁路RC梁的疲劳可靠度,从概率的角度保障重载铁路桥梁的服役安全,根据重载铁路的运营特点,建立重载铁路RC梁的疲劳功能... 详细信息

既有重载铁路线路运营列车轴重提高会造成钢筋混凝土(RC)梁产生更加严重的疲劳问题,影响桥梁的服役性能。为研究重载铁路RC梁的疲劳可靠度,从概率的角度保障重载铁路桥梁的服役安全,根据重载铁路的运营特点,建立重载铁路RC梁的疲劳功能函数,提出基于直接概率积分法的重载铁路桥梁结构的疲劳可靠度分析方法。以某既有重载铁路跨度为8 m的RC简支板梁为例,分析该重载铁路的不同轴重货运列车的荷载模型,将列车轴重与动力系数作为随机变量,并通过移动荷载法与雨流计数法获取钢筋等效应力幅的概率模型。在此基础之上,结合重载铁路的等效运营谱,对跨度为8 m的RC板梁进行疲劳可靠度评估,并探讨年运量及列车轴重对疲劳可靠度的影响。研究结果表明:直接概率积分法能够高效精确地对重载铁路RC梁进行疲劳可靠度评估。在该重载铁路运营的前20年,疲劳失效概率均小于规范规定的限值。随着重载铁路年运量的提高,RC板梁的疲劳失效概率显著增大。运营列车轴重从23 t增大至25 t对RC板梁的疲劳可靠度影响较小。开行30 t轴重列车会造成RC板梁的疲劳可靠度严重下降,需要加强重载铁路桥梁的养护维修。研究结果可为重载铁路RC桥梁的设计与养护维修提供依据。

关键词：重载铁路钢筋混凝土梁直接概率积分法等效应力幅疲劳可靠度失效概率

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自然环境中混凝土内湿度响应规律

中国矿业大学学报 2013年第3期42卷 388-393页

作者：刘鹏余志武宋力中南大学土木建筑学院高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

基于饱和水汽压方程探讨了湿度采用相对湿度和水汽密度表达形式间的关联,并通过理论推导和现场实测法研究了自然环境中空气湿度变化和混凝土内不同深度处湿度响应规律,从而建立了自然环境湿度作用谱和混凝土内湿度响应谱模型.试验结果表... 详细信息

基于饱和水汽压方程探讨了湿度采用相对湿度和水汽密度表达形式间的关联,并通过理论推导和现场实测法研究了自然环境中空气湿度变化和混凝土内不同深度处湿度响应规律,从而建立了自然环境湿度作用谱和混凝土内湿度响应谱模型.试验结果表明:所构筑的自然环境湿度作用谱和混凝土内湿度响应谱模型可用于描述环境湿度变化与混凝土内湿度响应规律.自然环境相对湿度曲线随时间发生周期性波动,而混凝土内湿度随距表层深度的增加而增大且一定深度处相对湿度短时间内基本恒定.与采用相对湿度表达形式相比,采用水汽密度表达形式可更好地定量表征不同环境条件下的环境湿度变化规律.

关键词：混凝土相对湿度水汽密度响应规律

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软材料的霍普金森压杆测试新技术

工程力学 2006年第5期23卷 24-28页

作者：宋力胡时胜中国科学院中国科技大学材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

提出了一种用于软材料动态压缩性能测试的霍普金森压杆改进方案。该方案采用了长杆直接撞击试件的加载方式并在透射杆中使用半导体应变片。通过对测试过程中试件内应力波传播的分析,提出了实现软材料动态性能测试时试件内应力尽快均匀... 详细信息

提出了一种用于软材料动态压缩性能测试的霍普金森压杆改进方案。该方案采用了长杆直接撞击试件的加载方式并在透射杆中使用半导体应变片。通过对测试过程中试件内应力波传播的分析,提出了实现软材料动态性能测试时试件内应力尽快均匀的最佳加载方式以及实现此种加载的加载整形技术。该方案能解决由于杆-试件之间波阻抗失配导致的应变信号微弱而测试困难的问题,与高聚物霍普金森压杆相比则具有更高的可靠性。该方案能实现对软材料的大变形、近似恒应变率及大应变率范围动态压缩测试。最后给出了一个试验性装置的测试结果。

关键词：软材料霍普金森压杆直接撞击恒应变率应力均匀性

疲劳损伤混凝土梁内钢筋锈蚀试验与数值模拟研究

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铁道科学与工程学报 2022年第12期19卷 3768-3777页

作者：刘金良宋力房司琦蒋丽忠余志武中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075

在海洋环境下,由氯盐侵蚀引起的钢筋锈蚀将导致钢筋混凝土结构耐久性服役性能快速劣化。为探讨钢筋混凝土梁疲劳损伤对纵向受拉钢筋锈蚀发展的影响,同时考虑环境氯离子在干湿循环作用下加速向混凝土内部侵蚀过程。在试验方法中,对各试... 详细信息

在海洋环境下,由氯盐侵蚀引起的钢筋锈蚀将导致钢筋混凝土结构耐久性服役性能快速劣化。为探讨钢筋混凝土梁疲劳损伤对纵向受拉钢筋锈蚀发展的影响,同时考虑环境氯离子在干湿循环作用下加速向混凝土内部侵蚀过程。在试验方法中,对各试件进行不同疲劳次数损伤加载,从而使梁底混凝土产生不同程度宏观裂缝和微观损伤发展。使用人工气候环境模拟箱进行氯盐加速侵蚀来诱导钢筋锈蚀。在理论和数值方法中,根据静电位场理论、腐蚀电化学动力学和广义法拉第定律,对钢筋表面电化学腐蚀过程和混凝土内部氧扩散过程进行耦合建模和求解,并将数值结果与试验结果进行对比和验证。研究结果表明:1)在短期干湿循环对氯离子的加速侵蚀过程中,氯离子扩散通量很小可以忽略不计,而毛细吸水传输通量占主导且非常迅速;2)各损伤试件内钢筋表面去钝化开始锈蚀,腐蚀电位一般低于-500 mV vs. CSE,腐蚀电流密度约为1.0~10.6μA/cm^(2);3)钢筋表面宏电池腐蚀过程中,阴极和阳极相接处腐蚀速率最大,钢筋表面锈坑最深位置为阴极-阳极界面处。试验和理论结果表明:在干湿交替海洋环境下,损伤开裂使混凝土内钢筋较早发生锈蚀,高疲劳损伤明显增加钢筋腐蚀速率,中低损伤对腐蚀速率影响较小。

关键词：海洋环境锈蚀扩展电化学动力学钢筋混凝土梁疲劳损伤

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贯穿过程中弹丸瞬时位移的测量

弹道学报 1999年第1期11卷 20-23页

作者：宋力胡时胜宋博中国科技大学力学与机械工程系

提出利用光通量变化测试弹丸在贯穿复合材料靶板过程中的瞬时位移，介绍了该方法的基本原理及测量、标定方法。

关键词：复合材料弹道贯穿瞬时位移测量弹丸