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液氮作用下冻结态与融化态煤体力学特征及劣化机理研究

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 395-406页

作者：秦雷马超李树刚林海飞王平西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054

液氮可通过改变煤层内部结构从而影响煤体力学性能。为研究液氮作用下煤体劣化机理,以冻结态和融化态煤样为研究对象,采用扫描电镜观测煤体内部裂隙形态,通过开展巴西劈裂试验、单轴抗压试验测得其力学特征变化。研究结果表明:单次冻结5... 详细信息

液氮可通过改变煤层内部结构从而影响煤体力学性能。为研究液氮作用下煤体劣化机理,以冻结态和融化态煤样为研究对象,采用扫描电镜观测煤体内部裂隙形态,通过开展巴西劈裂试验、单轴抗压试验测得其力学特征变化。研究结果表明:单次冻结50 min以上,煤体抗拉、单轴抗压强度增加,随着冻结时间增长,煤体强度、弹性模量呈先增后减趋势;冻融循环次数增加,煤体力学性能降低,初期(0~10循环)降幅较大,后趋于平缓;冻融循环造成的煤体损伤更严重,融化态煤样更易形成致密裂隙网格;为评价不同状态煤体冻融损伤,计算相对弹性模量E,拟合冻融次数和相对抗拉强度σs、相对抗压强度σu的关系,随着冻融次数增加,E、σs和σu均在冻融初期大幅下降,后趋于平缓,且融化态煤体后期降低幅度大于冻结态煤体。

关键词：巴西劈裂单轴压缩力学强度脆性破坏破坏应变

掺粉煤灰和高聚物纤维的水泥稳定再生基层料性能试验研究

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四川水泥 2024年第3期 271-273页

作者：姜杰梁仁政王海涛周浩无棣县公路事业发展中心山东滨州251999 滨州安泰路桥工程有限公司山东滨州251900 山东建筑大学山东济南250101

为了有效评价掺入粉煤灰和高聚物纤维的水泥稳定再生基层材料的性能,通过制作水泥稳定再生料、掺粉煤灰的水泥稳定再生料以及掺粉煤灰和高聚物纤维的水泥稳定再生料试件,开展抗压强度、收缩性能、破坏应变以及抗裂性能试验研究。结果表... 详细信息

为了有效评价掺入粉煤灰和高聚物纤维的水泥稳定再生基层材料的性能,通过制作水泥稳定再生料、掺粉煤灰的水泥稳定再生料以及掺粉煤灰和高聚物纤维的水泥稳定再生料试件,开展抗压强度、收缩性能、破坏应变以及抗裂性能试验研究。结果表明:纤维的加入可以提高再生料的早期强度、显著改善变形能力并提高其破坏应变,但纤维存在最佳用量;粉煤灰的加入可以降低再生料的收缩系数;复合使用粉煤灰和高聚物纤维可以将混合料抗收缩开裂系数提高60%以上。

关键词：粉煤灰高聚物纤维水泥稳定再生基层料收缩系数破坏应变

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薄壁圆板有限元模拟破坏前的应力-应变关系

钢结构(中英文) 2009年第12期 79-79页

作者： Sren Ehlers

揭示了有限元模型中低碳钢的真实应力-应变关系。从一系列长宽比不同的构件的拉伸试验中得出了这些应力-应变关系。不同于工程应力-应变关系,真实的应力-应变关系与构件的几何特性是无关的。光学测量的使用将真实应力和应变与有限单元... 详细信息

揭示了有限元模型中低碳钢的真实应力-应变关系。从一系列长宽比不同的构件的拉伸试验中得出了这些应力-应变关系。不同于工程应力-应变关系,真实的应力-应变关系与构件的几何特性是无关的。光学测量的使用将真实应力和应变与有限单元长度联系起来,这是因为应变的参考长度已成为像素尺寸的一个函数。真实的应力-应变关系被用于板的冲击试验的有限元模拟。将基于有限单元长度的破坏应变作为一个应变常量应用于板和拉伸试验的破坏准则,从三轴破坏试验中测量得到。

关键词：真实的应力-应变关系破坏应变有限元模拟板冲击试验

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循环荷载下高温冻土的变形和强度特性

岩土工程学报 2013年第8期35卷 1553-1558页

作者：焦贵德赵淑萍马巍罗飞孔祥兵中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000

对-1℃的冻土试样在频率为3,5,8 Hz的循环荷载下进行了单轴压缩试验,探讨了冻土在循环荷载下的累积变形和动强度。结果表明:循环荷载作用下冻土的累积变形大小由加载的最大动应力大小决定,同一频率下加载的最大动应力越大,相同循环次数... 详细信息

对-1℃的冻土试样在频率为3,5,8 Hz的循环荷载下进行了单轴压缩试验,探讨了冻土在循环荷载下的累积变形和动强度。结果表明:循环荷载作用下冻土的累积变形大小由加载的最大动应力大小决定,同一频率下加载的最大动应力越大,相同循环次数时的累积应变越大;根据加载的最大动应力的大小,累积应变与循环次数的关系曲线可表现为破坏型、稳定型和过渡型3种形态之一。加载频率对冻土累积应变的影响规律复杂,且受加载的最大动应力影响;当最大动应力较小时,频率的影响不明显;当最大动应力比较适中时,大体上频率越高,累积应变越大;当最大动应力比较大时,频率越高,累积应变越小。在3%,5%和10%的破坏应变下,频率为8 Hz时冻土的动强度最大,而3 Hz和5 Hz的动强度比较接近。

关键词：高温冻土循环荷载累积应变破坏应变动强度

膨胀管分离装置中分离板材料参数引起的减冲击特性

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北京理工大学学报 2018年第2期38卷 130-136页

作者：李康林玉亮陈荣孙璟张志峰国防科学技术大学理学院湖南长沙410073 北京宇航系统工程研究所北京100076

膨胀管分离装置是一种典型的线式火工分离装置,针对膨胀管分离装置中分离板的破坏应变和屈服强度两个材料参数对减冲击的影响问题,采用LS-DYNA流固耦合算法对其进行了仿真分析.结果表明:分离板的破坏应变和屈服强度对分离系统的冲击影... 详细信息

膨胀管分离装置是一种典型的线式火工分离装置,针对膨胀管分离装置中分离板的破坏应变和屈服强度两个材料参数对减冲击的影响问题,采用LS-DYNA流固耦合算法对其进行了仿真分析.结果表明:分离板的破坏应变和屈服强度对分离系统的冲击影响都较为敏感,破坏应变增加和较少25%时,系统冲击分别为初始状态的163%和61%;屈服强度增加和较少20%时,系统冲击分别为初始状态的150%和87%.

关键词：膨胀管分离装置数值模拟破坏应变屈服强度

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基于广义剪切试验的沥青高温性能评价指标

建筑材料学报 2019年第4期22卷 645-650页

作者：孙艳娜张中平李立寒同济大学道路与交通工程教育部点实验室上海201804 浙江交通资源投资有限公司浙江杭州310020

采用动态剪切流变仪的应力扫描模式进行广义剪切试验,使用BoxLucas模型对试验数据进行拟合,得到了沥青的高温性能评价指标——剪切应力常量τ0,破坏应变γ0和广义剪切模量Gd.数据拟合时,应保证加载终了值对应的应变大于12%,否则可能导... 详细信息

采用动态剪切流变仪的应力扫描模式进行广义剪切试验,使用BoxLucas模型对试验数据进行拟合,得到了沥青的高温性能评价指标——剪切应力常量τ0,破坏应变γ0和广义剪切模量Gd.数据拟合时,应保证加载终了值对应的应变大于12%,否则可能导致Gd误差较大.通过对比分析5种沥青的高温性能,发现指标τ0和γ0不够客观,建议采用指标Gd.

关键词：广义剪切试验广义剪切模量剪切应力常量破坏应变

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正交叠层板横向开裂问题的研究

工程力学 2005年第5期22卷 78-82,13页

作者：曾庆敦张宁华南理工大学交通学院广东广州510640

采用有限子层剪滞模型,并结合线弹性断裂力学,首先研究了正交叠层板在受到沿0o层方向的拉伸荷载作用下,90o层中产生横向初始开裂问题。然后采用坐标变换并结合线性叠加原理,研究了90o层发生横向基体多级开裂问题。求得了与实验结果较吻... 详细信息

采用有限子层剪滞模型,并结合线弹性断裂力学,首先研究了正交叠层板在受到沿0o层方向的拉伸荷载作用下,90o层中产生横向初始开裂问题。然后采用坐标变换并结合线性叠加原理,研究了90o层发生横向基体多级开裂问题。求得了与实验结果较吻合的初始破坏应变和裂纹密度,证实了分析方法的正确性和可靠性。

关键词：正交叠层板横向开裂剪滞分析能量法破坏应变

磷酸镁水泥固化铅污染土的应力—应变特性研究

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岩土力学 2016年第S1期37卷 215-225页

作者：张亭亭李江山王平李振泽中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

采用磷酸镁水泥(MPC)对铅污染土进行固化/稳定化处理。基于无侧限抗压强度试验,系统地研究了MPC添加量、养护龄期、水土比和污染土铅含量对固化污染土应力-应变特性的影响规律。结果表明,固化污染土的应力-应变曲线呈现出3个阶段,即压... 详细信息

采用磷酸镁水泥(MPC)对铅污染土进行固化/稳定化处理。基于无侧限抗压强度试验,系统地研究了MPC添加量、养护龄期、水土比和污染土铅含量对固化污染土应力-应变特性的影响规律。结果表明,固化污染土的应力-应变曲线呈现出3个阶段,即压密阶段、弹性阶段和破坏阶段;随着MPC添加量和养护龄期的增加,固化污染土的抗压强度qu增大,变形模量E_50增大,破坏应变ε_f减小;水土比和铅含量对固化土的抗压强度q_u和E50均存在临界值,分别为0.45和500mg/kg,低于临界值时,固化土的qu和E50随着铅含量和水土比的增加而增加,ε_f随着q_u增加呈幂函数规律减小,E_50随着qu的增加呈线性增加,E50随着ε_f的增加呈幂函数规律减小。

关键词：固化/稳定化铅污染土无侧限抗压强度变形模量破坏应变

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应变率与含水率对冻土单轴压缩特性影响研究

岩土力学 2016年第5期37卷 1373-1379页

作者：杜海民马巍张淑娟周志伟中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

通过对泥浆制样法制备的冻结粉质砂土的单轴压缩试验,系统地研究了冻结砂土在一个宽泛应变率以及含水率范围内的单轴压缩破坏应变特性和线弹模量特性。结果表明：随着应变率的增加,当含水率为12.0%,破坏应变逐渐增大;当含水率在16.7%~24... 详细信息

通过对泥浆制样法制备的冻结粉质砂土的单轴压缩试验,系统地研究了冻结砂土在一个宽泛应变率以及含水率范围内的单轴压缩破坏应变特性和线弹模量特性。结果表明：随着应变率的增加,当含水率为12.0%,破坏应变逐渐增大;当含水率在16.7%~24.0%范围内时,破坏应变先增大后减小;当含水率大于等于30.6%时,破坏应变逐渐减小,3种情况下破坏应变最终都逐渐趋于稳定。破坏应变随含水率增加而先急剧增大到一个最大值,然后急剧减小,当含水率超过41.5%时,基本趋于冰的破坏应变。线弹模量先随着应变率的增大而非线性增大到一个最大值,然后应变率的继续增大使线弹模量逐渐减小,线弹模量与应变率的关系满足二次抛物函数规律。在温度为-2.0℃,应变率小于4.67×10-3 s-1的条件下,线弹模量随着含水率的增大而非线性增大,直至最后趋于冰的线弹模量;而在大于等于该应变率的条件下,随着含水率的增大,线弹模量先增大到一个最大值,然后减小趋于冰的线弹模量。当温度为-5.0℃时,类似的应变率临界值为1.00×10-2 s-1。

关键词：冻结砂土单轴压缩破坏应变线弹模量应变率含水率