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考虑土渐近状态特性的应力应变关系

北京航空航天大学学报 2010年第3期36卷 315-318,332页

作者：罗汀田新国北京航空航天大学交通科学与工程学院

在经典弹塑性理论框架下,根据SMP(Spatially Mobilized Plane)破坏准则并结合变换应力方法,通过引入准弹性体积模量的概念,建立了用增量法表示的考虑土渐近状态特性的三维应力应变关系式.针对三轴压缩应力条件,给出了相应的简化应力应... 详细信息

在经典弹塑性理论框架下,根据SMP(Spatially Mobilized Plane)破坏准则并结合变换应力方法,通过引入准弹性体积模量的概念,建立了用增量法表示的考虑土渐近状态特性的三维应力应变关系式.针对三轴压缩应力条件,给出了相应的简化应力应变增量矩阵,以三轴压缩试验中的常规三轴压缩、不排水剪切和控制应变增量比的3种应力路径为例,推导出了便于应用的应力应变增量关系式.最后,利用文中的公式进行了预测分析和试验对比,结果表明:新推导的公式能方便地预测考虑渐近状态特性下土的应力应变关系,并能合理描述试验结果.

关键词：土渐近状态弹塑性应力应变关系

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土的三维渐近状态准则

岩土工程学报 2011年第5期33卷 792-796页

作者：罗汀田新国姚仰平崔文杰北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

天然地基中土是在某种约束下而受力变形的,试验结果表明,土在等应变增量比的路径约束下,无论应力路径的起点如何最终都会逼近于应力比为一常数的稳定状态,称为渐近状态。简要分析了渐近状态下土的剪胀规律,应变增量比作为反映剪胀性的... 详细信息

天然地基中土是在某种约束下而受力变形的,试验结果表明,土在等应变增量比的路径约束下,无论应力路径的起点如何最终都会逼近于应力比为一常数的稳定状态,称为渐近状态。简要分析了渐近状态下土的剪胀规律,应变增量比作为反映剪胀性的一个参数,可以用来描述渐近状态应力比,结合广义非线性强度准则,把土渐近状态应力比的计算推广到三维,提出了土的三维渐近状态准则,并详细分析了该准则中各参数对渐近状态应力比的影响程度,最后通过试验验证了准则的有效性。

关键词：土应变增量比渐近状态应力比三维准则

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自动流量平衡阀过流曲线激光切割工艺

中国激光 2011年第10期38卷 79-83页

作者：李淑玉田新国贺敬地刘超青岛理工大学汽车与交通学院山东青岛266033 青岛理工大学工程训练中心山东青岛266033

采用Nd:YAG激光器切割自动流量平衡阀过流曲线,以切缝宽度、切口表面粗糙度和熔渣量作为衡量指标,研究输出电流、扫描速度、焦点位置、辅助气体种类和压力对自动流量平衡阀过流曲线切割质量的影响。获得了较为理想的切割工艺参数:输出... 详细信息

采用Nd:YAG激光器切割自动流量平衡阀过流曲线,以切缝宽度、切口表面粗糙度和熔渣量作为衡量指标,研究输出电流、扫描速度、焦点位置、辅助气体种类和压力对自动流量平衡阀过流曲线切割质量的影响。获得了较为理想的切割工艺参数:输出电流为175 A,脉冲宽度为0.3 ms,脉冲频率为70 Hz,扫描速度为40 mm/s,氧气压力为1.0 MPa,离焦量为0。采用该工艺参数,切割出了高质量的过流曲线。

关键词：激光技术激光切割加工工艺空间曲线

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阀芯端帽激光合金化扫描路径及耐磨性研究

中国激光 2013年第2期40卷 93-97页

作者：李淑玉田新国李成彪青岛理工大学汽车与交通学院山东青岛266033 青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033

基于阀芯端帽的外形特征及磨损状况,对阀芯端帽工作面激光合金化的扫描路径进行规划。根据实际使用中阀芯端帽工作面上不同的磨损状况将其划分为三个区域,设计双向螺旋式扫描路径,实现阀芯端帽工作面上不同区域的合金化面积比不同。使... 详细信息

基于阀芯端帽的外形特征及磨损状况,对阀芯端帽工作面激光合金化的扫描路径进行规划。根据实际使用中阀芯端帽工作面上不同的磨损状况将其划分为三个区域,设计双向螺旋式扫描路径,实现阀芯端帽工作面上不同区域的合金化面积比不同。使用Nd…YAG激光器进行编程加工,将采用双向螺旋式扫描路径的试件与采用直纹式扫描路径的试件分别进行磨擦实验。研究发现,采用双向螺旋式扫描路径时,阀芯端帽工作面的耐磨性能是直纹式扫描路径的2.5倍,而变形量约为直纹式扫描路径的1/3。

关键词：激光技术激光合金化路径规划耐磨性能

自动流量平衡阀工作面激光合金化工艺及装置研究

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自动流量平衡阀工作面激光合金化工艺及装置研究

作者：田新国青岛理工大学

学位级别：硕士

采用Nd:YAG激光器对自动流量平衡阀阀芯端帽工作面进行激光合金化处理，以提高其表面硬度和耐磨性能，并通过对阀芯端帽工作面激光合金化进行深入的工艺试验及理论分析，进一步优化合金化质量。具体研究内容如下： (1)从合金化材料选择... 详细信息

采用Nd:YAG激光器对自动流量平衡阀阀芯端帽工作面进行激光合金化处理，以提高其表面硬度和耐磨性能，并通过对阀芯端帽工作面激光合金化进行深入的工艺试验及理论分析，进一步优化合金化质量。具体研究内容如下： (1)从合金化材料选择、合金化材料添加方式的制定、基体材料表面的预处理及扫描路径规划四个方面，对阀芯端帽工作面激光合金化工艺进行制定。 (2)根据自动流量平衡阀阀芯端帽外形尺寸和结构特征，设计阀芯端帽的专用夹具及粉末涂覆装置，在合金化过程中通过两者的相互配合实现阀芯端帽的定位、夹紧及合金化粉末的涂覆。 (3)选择表面硬度及合金层厚度作为考核指标，通过单因素实验得出脉冲工作电流、扫描速度、光斑直径、脉冲宽度及频率对合金层质量的影响规律。然后选择其中对合金层影响较为明显的脉冲工作电流、扫描速度和光斑直径进行正交试验，得出最佳工艺参数组合：脉冲工作电流I=75A，扫描速度v=80mm/min，光斑直径d=1.5mm，脉冲宽度ti=0.5ms，脉冲频率f=60Hz。 (4)采用正交试验得出的最佳工艺参数组合对阀芯端帽工作面进行激光合金化处理，通过X射线衍射仪、显微硬度计、扫描电子显微镜及能量色散谱仪对合金层的物相组成、显微组织及磨损形貌进行了检测和分析，并对阀芯端帽进行室温油润滑条件下的耐磨性实验。结果表明：阀芯端帽工作面激光合金化处理后，合金层的物相主要由马氏体、残余奥氏体、CrC和TiC组成;激光表面合金层组织致密，无微裂纹或气孔等缺陷，与基体成良好的冶金结合，表面硬度可达362.6HV，约为基体的1.7倍;阀芯端帽工作面激光合金化处理后，合金层的磨损量较合金化处理前明显降低，磨损表面较为光滑，未出现明显的犁沟和剥落现象，载荷为15N时，阀芯端帽工作面激光合金化处理前的磨损量约为合金化处理后的5.2倍，说明激光表面合金化处理可以有效提高阀芯端帽工作面的耐磨性能。

关键词：激光表面合金化 TiC 薄壁零件工装加工工艺

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K0压缩下土的应力应变特性

K0压缩下土的应力应变特性

作者：田新国北京航空航天大学

学位级别：硕士

大多的天然地表土都是K固结土,这也是土力学研究领域中重要的课题。K压缩是约束土体侧向不变形,是变形约束下的情况之一,变形约束通常用土的体积应变增量与轴向应变增量之比为某一常数来描述,研究表明这种约束下土体最终趋于一种稳定的... 详细信息

大多的天然地表土都是K固结土,这也是土力学研究领域中重要的课题。K压缩是约束土体侧向不变形,是变形约束下的情况之一,变形约束通常用土的体积应变增量与轴向应变增量之比为某一常数来描述,研究表明这种约束下土体最终趋于一种稳定的状态称为渐近状态。K压缩是渐近状态的特殊情况,本文结合前人研究从试验和理论两方面对K压缩进行了探讨分析。在此基础上着重对渐近状态的机理进行了初步研究和探讨。本文把应变增量比写为更具有代表意义的体积应变增量与剪切应变增量之比的形式,从土的体积变形与剪切变形不同耦合比例的角度详细分析了等应变增量比路径下土的变形机理。结合姚仰平等提出的广义非线性强度准则,把土的渐近状态由二维推广到三维情况,提出了定量描述土的渐近状态应力比与应变增量比关系的三维渐近状态准则,给出了准则中参数确定方法,详细分析了各参数对渐近状态应力比影响的敏感程度。本文还借鉴SMP准则空间滑动面的定义方法,提出了土的三维渐近状态面,在主应力空间中形象地描述了渐近状态的概念。最后验证了三维渐近状态准则的有效性。

关键词：土 k0压缩等应变增量比渐近状态三维渐近状态准则