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退变及加载方式对于高加载速率下椎间盘力学行为的影响

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天津理工大学学报 2024年第5期40卷 132-140页

作者：刘清孙旺王爱国李琨天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津市中医药研究院附属医院骨伤科天津理工大学薄膜电子和通信设备重点实验室

腰椎间盘退变导致了整个腰椎间盘粘弹性特性的变化，但是对于腰椎间盘退变的确切机制目前仍知之甚少，特别是在加载方式和高加载速率方面。利用胰蛋白酶溶液制备退变牛腰椎间盘模型，应用数字图像相关技术对退变椎间盘进行轴向压缩实验... 详细信息

腰椎间盘退变导致了整个腰椎间盘粘弹性特性的变化，但是对于腰椎间盘退变的确切机制目前仍知之甚少，特别是在加载方式和高加载速率方面。利用胰蛋白酶溶液制备退变牛腰椎间盘模型，应用数字图像相关技术对退变椎间盘进行轴向压缩实验，研究加载方式对于高加载速率下腰椎间盘内部位移分布及弹性模量的综合影响。结果表明：无论退变前后，高加载速率下腰椎间盘的弹性模量均显著高于准静态加载时。退变对于弹性模量的影响及高加载速率下腰椎间盘内部位移分布的影响均与加载方式有关。组织切片染色结果表明，椎间盘的髓核和纤维环组织在注射胰蛋白酶后产生了不同程度的结构破损。

关键词：腰椎间盘退变高加载速率内部位移分布加载方式

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加载方式对装配整体式剪力墙结构竖向变形影响模拟分析

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科学技术与工程 2023年第3期23卷 1215-1223页

作者：王凯迪刘元珍刘宇航郭耀东太原理工大学土木工程学院太原030024

准确掌握高层装配整体式剪力墙结构的竖向变形规律对保障施工质量与结构安全具有重要意义。为获得较为精确的装配整体式剪力墙结构竖向变形规律,本文以太原市某高层装配整体式剪力墙结构为例,基于BIM(building information modeling)三... 详细信息

准确掌握高层装配整体式剪力墙结构的竖向变形规律对保障施工质量与结构安全具有重要意义。为获得较为精确的装配整体式剪力墙结构竖向变形规律,本文以太原市某高层装配整体式剪力墙结构为例,基于BIM(building information modeling)三维模型及施工进度模拟,基于装配式结构施工特点提出了精确荷载加载方式,考虑一次性加载和精确荷载加载方式两种不同加载方式的影响,利用ETABS软件对装配整体式剪力墙结构不同荷载加载模型的施工全过程荷载及竖向变形进行模拟,将模拟结果进行比对分析。结果表明:加载方式对装配整体式剪力墙结构竖向变形计算结果影响较大;考虑装配式结构施工特点的精确荷载加载方式模拟所得竖向变形峰值约为一次性加载竖向变形峰值的61%;相比预制构件,现浇构件变形结果受加载方式影响更大,而预制和现浇构件竖向变形的相互作用将加剧加载方式对结构变形的影响;ETABS竖向变形模拟值可为结构标高预补偿施工方案的确定提供参考,有助于弥补结构施工后变形,优化施工效果。

关键词：装配式剪力墙结构加载方式时变效应竖向变形

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加载方式对垫片应力的影响及其泄漏率预测

润滑与密封 2023年第12期48卷 93-100,151页

作者：胡康姚炳洋邵春雷周剑锋孔靖张云浩南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816

垫片是螺栓法兰连接系统中的关键密封元件,在实验室对其进行泄漏率测量时,多采用刚性法兰通过试验机进行均匀加载,而忽略了生产实际中螺栓加载方式对泄漏率的影响。采用数值模拟方法研究实际操作常用的交叉加载、顺次加载和ASME PCC-1-2... 详细信息

垫片是螺栓法兰连接系统中的关键密封元件,在实验室对其进行泄漏率测量时,多采用刚性法兰通过试验机进行均匀加载,而忽略了生产实际中螺栓加载方式对泄漏率的影响。采用数值模拟方法研究实际操作常用的交叉加载、顺次加载和ASME PCC-1-2013标准中传统星形加载方式对垫片应力的影响,并将这3种加载方式与均匀加载方式进行比较。结果表明:3种加载方式都存在着螺栓预紧载荷不均匀的情况,但相比之下传统星形加载方式的预紧效果最佳,最接近均匀加载时的预紧效果;在相同载荷下,不同加载方式所得垫片上的应力不同。考虑垫片应力分布的不均匀性,对现有泄漏率预测公式进行了修正,并通过试验对修正后的公式进行验证。结果表明:修正后的公式所预测的泄漏率与试验结果更为接近。研究工作对提高螺栓法兰连接系统泄漏率预测的准确性具有重要意义。

关键词：螺栓法兰连接系统加载方式垫片应力泄漏率预测预紧效果

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加载方式与砂岩破坏关系的声发射特征研究

加载方式与砂岩破坏关系的声发射特征研究

作者：翟超豪中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

地下岩石长期受多种载荷共同作用,在矿产开采和石油勘探开发过程中,容易对原场应力分布产生影响,使得岩石失稳破裂,进而引起冲击地压、矿震、岩爆等工程灾害,造成严重的经济损失,危害作业人员的生命、财产安全。监测砂岩在不同加载方式... 详细信息

地下岩石长期受多种载荷共同作用,在矿产开采和石油勘探开发过程中,容易对原场应力分布产生影响,使得岩石失稳破裂,进而引起冲击地压、矿震、岩爆等工程灾害,造成严重的经济损失,危害作业人员的生命、财产安全。监测砂岩在不同加载方式下失稳破坏,明确破裂类型并进行破裂提前预警,对工程岩体安全开挖具有重要意义。本文研究砂岩在变速率加载、分级加载和分级循环加卸载等不同加载方式下的力学特性和破坏特征,结合PCI-2声发射监测系统进行岩石声发射实验,分析加载和破坏阶段的声发射时序特征和能率特征,使用RA-AF裂纹分类法,研究加载方式与砂岩破裂模式的对应关系,进而为砂岩在不同加载方式下的失稳破坏提供声发射依据。取得主要研究结论如下:加载速率影响砂岩的力学特性和破坏特征。砂岩试样的抗压强度和弹性模量随着加载速率增大而增大,且低加载速率(0.12mm/min)下,砂岩破坏特征为平行加载方向的拉伸破坏,提高加载速率至0.72mm/min时,砂岩沿着斜截面发生剪切破坏,出现岩屑剥落和崩出。分级加载和分级循环加卸载过程中,破坏特征与加载方式无关,表现为斜截面的剪切破坏,方向与轴向呈45°。不同加载方式下,砂岩声发射时序特征呈现声发射信号平静期、过渡期、活跃期和衰减期,提高加载速率使得平静期和过渡期缩短,活跃期短暂但声发射信号密集分布。分级加载实验中,声发射信号主要集中在加载阶段,稳压阶段几乎没有声发射信号。分级循环加卸载实验在卸载阶段几乎不产生声发射信号,加卸载过程具有明显的Kaiser效应。不同加载方式下使用RA-AF裂纹分类法,研究加载方式对破裂模式的影响。随着加载速率的提高,试样在不同阶段的剪切裂纹比例增加,试样由拉伸破坏向剪切破坏转化。分级加载和分级循环加卸载在破坏后期出现大量剪切信号,主要由于能量长时间累积释放导致试样瞬间失稳破坏。因此,根据RA-AF值分布确定砂岩试样的破坏模式,在RA-AF值分布进入活跃期后的阶段作为岩石失稳破坏预警。

关键词：岩石破坏模式加载方式声发射 RA-AF

加载方式对奥氏体不锈钢力学性能和马氏体相变的影响

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金属学报 2013年第7期49卷 775-782页

作者：徐勇张士宏程明宋鸿武王苏程中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室沈阳110016

研究了不同温度范围单向拉伸加载方式对奥氏体不锈钢力学性能和组织演变的影响.结果表明,循环加卸载拉伸方式显著影响304不锈钢的力学性能:在高温拉伸变形时,不同加载方式所得到的力学性能相同;在0℃以下,循环加卸载方式导致试样的延伸... 详细信息

研究了不同温度范围单向拉伸加载方式对奥氏体不锈钢力学性能和组织演变的影响.结果表明,循环加卸载拉伸方式显著影响304不锈钢的力学性能:在高温拉伸变形时,不同加载方式所得到的力学性能相同;在0℃以下,循环加卸载方式导致试样的延伸率降低;而在室温条件下,循环加卸载拉伸能够最大程度地提高试样的强度和延伸率.通过对304不锈钢室温拉伸过程的原位观测证实,卸载过程导致能够有效激发形变诱发马氏体相变的形核和长大,从而使相变增塑效应增强,延迟缩颈及断裂的能力得以提高.

关键词：奥氏体不锈钢加载方式循环加卸载拉伸形变诱发马氏体相变增塑效应

考虑尺寸效应和加载方式的砂岩抗拉强度统计模型

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长江科学院院报 2022年第11期39卷 94-101页

作者：杨立云王志斌张鹏钱桂安张东宾林长宇中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中煤第七十一工程处有限责任公司安徽宿州234000 中国科学院力学研究所北京100190

针对岩石抗拉强度测试过程中的的尺寸效应问题,设计了3组不同直径(50、75、100 mm)的灰砂岩劈裂试验和一组三点弯试验。基于广义最弱链累积失效概率理论,研究了灰砂岩劈裂抗拉强度在几何相似和非几何相似条件下所测抗拉强度相互转换问... 详细信息

针对岩石抗拉强度测试过程中的的尺寸效应问题,设计了3组不同直径(50、75、100 mm)的灰砂岩劈裂试验和一组三点弯试验。基于广义最弱链累积失效概率理论,研究了灰砂岩劈裂抗拉强度在几何相似和非几何相似条件下所测抗拉强度相互转换问题。研究结果表明:①当圆盘试样直径从50 mm增大到100 mm时,对应的劈裂抗拉强度均值逐渐减小,呈现先陡后缓的变化趋势,三点弯法所测抗拉强度均值约为劈裂抗拉度均值的1.18~1.4倍;②使用尺寸效应统计方法建立的灰砂岩试样尺寸效应统计模型,能够在给定失效概率前提下得到不同尺寸下的灰砂岩劈裂抗拉强度。通过近似积分方法计算了劈裂加载方式下的等效强度系数,得到了该加载方式下的等效强度系数计算公式,结合三点弯加载方式下等效强度系数的计算方法,实现了巴西劈裂和三点弯加载方式所测抗拉强度的转换。

关键词：灰砂岩抗拉强度尺寸效应加载方式巴西劈裂三点弯统计模型

模具加载方式对传动用螺旋伞齿轮闭式锻造工艺的影响

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锻压技术 2022年第6期47卷 75-80页

作者：徐伟万轶沙鑫美三江学院机械与电气工程学院江苏南京210012 南京晓庄学院环境科学学院江苏南京211171

闭式锻造通常存在多个动模,而各个动模之间的加载方式是影响锻件成形质量的重要因素之一。针对螺旋伞齿轮闭式锻造工艺中,存在的模具寿命低、锻件填充不满等缺陷,在原模具结构基础上增加了1个动模,并通过有限元软件Deform-3D对螺旋伞齿... 详细信息

闭式锻造通常存在多个动模,而各个动模之间的加载方式是影响锻件成形质量的重要因素之一。针对螺旋伞齿轮闭式锻造工艺中,存在的模具寿命低、锻件填充不满等缺陷,在原模具结构基础上增加了1个动模,并通过有限元软件Deform-3D对螺旋伞齿轮的闭式锻造过程进行了建模仿真,研究了上、下凸模的4种加载方案对锻件成形质量及模具的影响,分别从材料的流动和填充规律、锻件的温度分布规律以及模具载荷的变化规律等方面进行了分析。结果表明:采用改进后的模具结构可以获得质量良好的锻件,消除了填充不满缺陷;同时,采用第3种加载方案,获得的锻件质量更好,模具的寿命更长。

关键词：闭式锻造加载方式螺旋伞齿轮金属流动温度模具载荷

加载方式和应力水平对珊瑚砂颗粒破碎影响的试验研究

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岩石力学与工程学报 2018年第8期37卷 1953-1961页

作者：纪文栋张宇亭裴文斌左殿军交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室天津300456 交通运输部天津水运工程科学研究所水工构造物检测诊断与加固技术交通行业重点实验室天津300456

对取自西沙群岛的珊瑚砂试样分别开展侧限压缩、三轴压缩、单向剪切和循环剪切4种试验,研究不同加载方式和应力水平下颗粒破碎及粒组转化关系,讨论珊瑚砂颗粒破碎优势区间的分布规律。提出通过颗粒破碎增长率来描述颗粒破碎程度随循环... 详细信息

对取自西沙群岛的珊瑚砂试样分别开展侧限压缩、三轴压缩、单向剪切和循环剪切4种试验,研究不同加载方式和应力水平下颗粒破碎及粒组转化关系,讨论珊瑚砂颗粒破碎优势区间的分布规律。提出通过颗粒破碎增长率来描述颗粒破碎程度随循环剪切次数的变化情况,发现随着循环次数的增加珊瑚砂颗粒破碎增长率由初始值迅速向0衰减,应力的升高会导致颗粒破碎增长率的衰减加快,颗粒破碎越快趋于稳定。提出当颗粒破碎增长率低于某很小值时视为颗粒破碎已经达到极限值,可在实际工程中将此极限破碎状态下珊瑚砂的力学参数用作设计上的极值,以此作为颗粒破碎影响下最不利或最有利情况。颗粒接触力较高但颗粒之间相对运动不充分的试样发生颗粒破碎后粒组转化缺乏规律性,充分的颗粒相对运动使得颗粒破碎后粒组转化呈现明显的相似性和规律性。粒组含量变化趋势在粒径0.25 mm处由波动变化转换到稳定增长,此阈值粒径随着颗粒之间接触力的增加而减小。颗粒破碎在整个粒径范围内并非均匀分布,而是存在典型的粒径增长区间和粒径丢失区间。在相同的粒径坐标模式下,典型破碎优势区间对应于颗粒级配曲线的转折区域。

关键词：土力学珊瑚砂颗粒破碎破碎率加载方式循环剪切

模具加载方式对不规则阀体多向模锻工艺的影响

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锻压技术 2023年第10期48卷 16-23页

作者：安轲黄亦其广西职业技术学院科技中心广西南宁530226 广西大学机械工程学院广西南宁530226

为提高一种复杂不规则阀体的性能和生产效率,设计了一种多向模锻生产工艺,并通过建立高温下的材料压缩仿真模型和多向模锻有限元分析模型,利用Deform-3D软件模拟了不规则阀体的成形过程,分析了不同模具加载方式对阀体成形结果、阀体温... 详细信息

为提高一种复杂不规则阀体的性能和生产效率,设计了一种多向模锻生产工艺,并通过建立高温下的材料压缩仿真模型和多向模锻有限元分析模型,利用Deform-3D软件模拟了不规则阀体的成形过程,分析了不同模具加载方式对阀体成形结果、阀体温度分布、各凸模载荷变化、最小合模力以及各模具温度的影响。结果表明:第1种加载方式成形困难,容易产生毛刺和锻造不满等缺陷,第2种加载方式易产生折叠缺陷,而第3种、第4种加载方式可有效避免成形缺陷,并且第4种加载方式对提高阀体质量和模具寿命更有利。最后,利用多向模锻液压机进行了各加载方式下的阀体成形试验,通过试验与模拟对照验证了分析过程的准确性,同时,在合适的工艺下获得了表面平滑、尺寸合格、纤维流线均匀且无折叠、毛刺等缺陷的阀体锻件,该研究能有效推动各类阀体生产工艺的发展。

关键词：不规则阀体多向模锻加载方式阀体温度模具负载