检索结果-南通市图书馆

加载速率和几何尺寸对国产A508-Ⅲ钢断裂行为影响的实验研究

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力学学报 2022年第7期54卷 1970-1981页

作者：崔光顺包陈李一磊孙建华杜开开西南交通大学力学与航空航天学院应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031 中国核动力研究设计院反应堆工程研究所成都610213

由加载速率和几何约束改变而引起的压力容器钢韧脆转变问题是核能安全领域亟待解决的关键问题.为了准确分析国产A508-Ⅲ钢的动态断裂行为,借助INSTRON VHS高速材料试验机,开展了不同加载速率和几何尺寸条件下的国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性... 详细信息

由加载速率和几何约束改变而引起的压力容器钢韧脆转变问题是核能安全领域亟待解决的关键问题.为了准确分析国产A508-Ⅲ钢的动态断裂行为,借助INSTRON VHS高速材料试验机,开展了不同加载速率和几何尺寸条件下的国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性试验,研究了加载速率和几何尺寸等因素对国产A508-Ⅲ钢动态断裂韧性的影响.研究表明,A508-Ⅲ钢具有良好的抗冲击韧性,随着加载速率的提高,试样的总冲击吸收能基本保持恒定,裂纹萌生吸收能量不断上升,而裂纹扩展吸收能量呈下降趋势.J-Δa阻力曲线和条件起裂韧性J_(Q)随着几何约束的增加而降低,随加载速率的增加而升高.当达到某一临界速率时,条件起裂韧性J_(Q)基本恒定,试样断裂方式也由韧性断裂转变为韧−脆−韧混合断裂.由于出现混合断裂模式,发生脆性断裂时的最大J积分值J_(max)更适于描述国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性演化规律.随着试样面外几何约束的降低,J_(max)随Δa_(m)的增加而线性增大.试样面内几何约束越高,J_(max)与Δa_(m)之间的线性关系斜率越大.随着试样几何约束的增加,材料的韧脆转变速率增加,J_(max)值下降.改变几何约束只能在有限的加载速率范围内改变材料的断裂方式,当加载速率超过某个临界值时,加载速率成为影响材料断裂方式的主要因素.

关键词：国产A508-Ⅲ钢动态断裂行为韧脆转变加载速率几何约束

加载速率和加载位置对炸药缝隙扩展过程影响的数值模拟

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含能材料 2022年第12期30卷 1259-1265页

作者：楼建锋张树道北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为研究弱载荷作用下炸药起裂、裂缝扩展过程,分析加载条件对缝隙扩展的影响规律,研究基于钝感炸药的三点弯曲试验,采用考虑了材料的拉压异性、应变率效应,以及损伤失效的本构模型,开展了炸药起裂和裂缝演化过程的数值模拟研究,拟合了主... 详细信息

为研究弱载荷作用下炸药起裂、裂缝扩展过程,分析加载条件对缝隙扩展的影响规律,研究基于钝感炸药的三点弯曲试验,采用考虑了材料的拉压异性、应变率效应,以及损伤失效的本构模型,开展了炸药起裂和裂缝演化过程的数值模拟研究,拟合了主要的计算参数,计算结果与试验数据符合较好,校验了计算模型及其适用性;数值模拟获得了炸药样品中裂缝产生和扩展过程的典型特征图像,分析了加载速率和加载位置对炸药裂缝扩展演化规律的影响。研究表明,初始裂缝尺寸越大,起裂越早;随着加载速率增大,起裂荷载也增大,反映了炸药样品的应变率效应;加载位置偏离初始裂缝位置时,对于不同加载速率情况,样品中的裂缝扩展演化路径差异很大,存在4种破坏模式。

关键词：裂缝扩展初始裂缝加载速率炸药三点弯曲试验

加载速率和温度对10CrNiCu船体钢临界损伤参数的影响规律研究

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船舶力学 2022年第9期26卷 1335-1343页

作者：叶宏德党恒耀郭卫宏张亚军洛阳船舶材料研究所河南洛阳471023 河南省船舶及海工装备结构材料技术与应用重点实验室河南洛阳471023

基于连续损伤力学建立的临界损伤参数在船舶设计和寿命评估上具有重要的工程应用价值。本文以船用10CrNiCu钢为研究对象,采用有限元方法对缺口试样的塑性变形进行分析,并在不同加载速率和不同试验温度条件下研究临界损伤参数的变化规律... 详细信息

基于连续损伤力学建立的临界损伤参数在船舶设计和寿命评估上具有重要的工程应用价值。本文以船用10CrNiCu钢为研究对象,采用有限元方法对缺口试样的塑性变形进行分析,并在不同加载速率和不同试验温度条件下研究临界损伤参数的变化规律,同时借助扫描电镜分析试验后样品断口形貌。研究结果表明:缺口试样的塑性变形主要集中在缺口部位,缺口半径越小,等效塑性应变越大;加载速率对临界损伤参数的影响有限,在0.1~100 mm/min范围内,数据波动小于5%;试验温度对临界损伤参数影响较大,在-60~20℃范围内,临界损伤参数随温度升高而增加,增幅达14.4%;断口形貌特征表现出的规律与有限元分析和试验结果相一致。

关键词：临界损伤参数有限元分析加载速率试验温度船体钢

加载速率与瓦斯压力对煤体破坏微震信号特征影响研究

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地震工程与工程振动 2023年第3期43卷 239-248页

作者：陈浩贾宝新刘丰溥周琳力辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 辽宁省矿山沉陷灾害防治重点实验室辽宁阜新123000

为研究加载速率与瓦斯压力对煤体破坏微震信号特征的影响,应用高频微震监测设备,开展不同瓦斯压力条件下煤体不同加载速率加载破坏全过程高频微震监测试验。由试验可得:随着加载速率的提高,煤体试件抗压强度增大、破坏时间减少、弹性模... 详细信息

为研究加载速率与瓦斯压力对煤体破坏微震信号特征的影响,应用高频微震监测设备,开展不同瓦斯压力条件下煤体不同加载速率加载破坏全过程高频微震监测试验。由试验可得:随着加载速率的提高,煤体试件抗压强度增大、破坏时间减少、弹性模量与软化模量也随之增加,煤体冲击倾向性增大;与之相较,瓦斯压力的提高,煤体试件抗压强度降低、破坏时间增加、弹性模量与软化模量降低,冲击倾向性减小。HHT变换得到不同瓦斯压力和不同加载速率下煤体试样破坏微震信号边际谱。通过频谱分析得到:随着加载速率的提高,微震信号的中心频率和优势频率降低;随着瓦斯压力的提高,微震信号的中心频率和优势频率增大。煤岩破裂信号的频率与强度无关,与试样破坏方式和裂隙的发育有关。冲击地压和瓦斯突出发生时,均可以改变煤岩裂隙的发育形式,因此,煤岩破裂信号频率特征可以作为矿井动力灾害特征差异的研究。

关键词：动力灾害微震信号差异 HHT变换瓦斯压力加载速率

加载速率对钢纤维与超高性能混凝土黏结性能的影响

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长安大学学报（自然科学版） 2022年第5期42卷 62-72页

作者：袁明吴晓娟颜东煌刘昀黄练长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 湖南交通职业技术学院路桥工程学院湖南长沙410132

为深入了解超高性能混凝土(UHPC)的黏结性能,进一步明确钢纤维与UHPC基体黏结界面在不同加载速率下的破坏方式,以及影响纤维速率敏感性的因素,分析不同加载速率下UHPC基体中嵌入高强度钢纤维的单纤维拉拔性能,以更深入了解UHPC的黏结性... 详细信息

为深入了解超高性能混凝土(UHPC)的黏结性能,进一步明确钢纤维与UHPC基体黏结界面在不同加载速率下的破坏方式,以及影响纤维速率敏感性的因素,分析不同加载速率下UHPC基体中嵌入高强度钢纤维的单纤维拉拔性能,以更深入了解UHPC的黏结性能。试验变量为纤维类型(直圆形、端钩形、波纹形)、加载速率(0.5~5 mm/min)和基体强度(77.10、90.50、111.33 MPa),共制作27组试件。在不同加载速率下,对纤维的最大拉应力、拉拔能、等效黏结强度和平均黏结强度等参数进行表征和分析,并在扫描电子显微镜(SEM)下对纤维拔出后的表观形态以及基体隧洞形貌进行观察和探讨。试验结果表明:不同纤维的拉拔性能从大到小依次为直圆形纤维、端钩形纤维、波纹形纤维;在SEM中观察到所有拔出纤维的表面上有不同程度的刮伤,附着微小的基体颗粒,基体隧洞产生了不同程度的微裂纹,端钩形纤维的拔出会造成拔出口附近的基体剥落;纤维的速率敏感性与基体强度有关,随着基体强度增加,直圆形纤维的速率敏感性先减小后增大,最大拔出荷载、拉拔功、等效黏结强度、材料的强度利用率分别提升了42.9%、160.7%、160.8%、21%;端钩形纤维的速率敏感性减小,但最大拔出荷载达到了226.71 MPa,材料的强度利用率高达134%;波纹形纤维的速率敏感性增大,最大断裂荷载增加了8.9%,最大材料强度利用率达到68%;纤维的速率敏感性还与纤维种类有关,其速率敏感性从大到小依次为波纹形纤维、端钩形纤维、直圆形纤维。此外,UHPC基体具有速率敏感性,其速率敏感性与直圆形纤维和端钩形纤维呈正相关,与波纹形纤维呈负相关。该研究可为深入了解钢纤维增强超高性能混凝土的力学性能提供参考。

关键词：桥梁工程超高性能混凝土钢纤维黏结性能加载速率基体强度

饱和煤样力学及损伤特征的加载速率微观作用机制研究

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煤炭科学技术 2023年第2期51卷 130-142页

作者：杨科张寨男华心祝刘文杰池小楼吕鑫王于安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 安徽合肥230031 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001

为探究煤层注水防冲解危后,工作面推进速率是否会对煤矿井下安全、高效生产造成二次影响,开展了不同加载速率下干燥及饱和煤样的单轴压缩试验,探究了饱和煤样的峰值强度、声发射能量及声发射的RA值与AF值、断口形貌、分形维数以及冲击... 详细信息

为探究煤层注水防冲解危后,工作面推进速率是否会对煤矿井下安全、高效生产造成二次影响,开展了不同加载速率下干燥及饱和煤样的单轴压缩试验,探究了饱和煤样的峰值强度、声发射能量及声发射的RA值与AF值、断口形貌、分形维数以及冲击倾向性特征的加载速率效应,揭示了饱和煤样损伤破坏特征的加载速率微观作用机制。研究表明:随加载速率增大,干燥及饱和煤样峰值强度先减小后增大,加载速率0.01 mm/s为导致强度转折的临界加载速率。不同加载速率下饱和煤样宏观破坏模式均为以剪切破坏为主的拉-剪复合破坏,最大声发射能量值先减小后增大,在临界加载速率时达到最小值。饱和煤样微观剪切裂隙占比先减小后增大,在临界加载速率达到极小值。饱和煤样破裂断口形貌由长槽状裂隙向完全不规则裂隙过渡,临界加载速率是大量不规则裂隙开始出现的转折点。随加载速率增大,饱和煤样破碎的小粒径煤屑质量占比减小,大粒径煤屑质量占比增大;干燥及饱和煤样分形维数均逐渐减小,拟合曲线满足幂函数规律,且饱和煤样较干燥煤样分形维数增大。随加载速率增大,干燥及饱和煤样的KE均存在先减小后增大的规律,在临界加载速率达到极小值。煤层注水对工作面冲击地压的抑制作用要高于加载速率对工作面的诱冲作用。在临界加载速率之前,随加载速率增大,饱水煤样微裂隙内部孔隙水压力增幅较小,贡献刚度小,竞争力较弱,而裂纹扩展速率增幅较快,竞争力较强;之后孔隙水压力增幅较大,贡献刚度增大,竞争力较强,而裂纹扩展速率相对增幅较慢,竞争力较弱。不同加载速率饱和煤样在孔隙水压力和裂纹扩展速率2个因素的相互竞争下,导致其力学及损伤特征规律呈现非线性特征。

关键词：岩石力学加载速率饱和煤样声发射能量断口形貌分形维数冲击倾向性微观作用机制

加载速率对CFRP加固混凝土梁断裂特性影响研究

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防灾减灾工程学报 2024年第1期44卷 210-221页

作者：赵少伟冯心淏郭蓉郭喜旺河北工业大学土木与交通学院天津300401

采用CFRP加固带裂缝混凝土梁,能明显提高构件的承载力和刚度,减小结构变形并延缓裂缝的扩展。由于混凝土材料本身和CFRP-混凝土界面的率敏感性,在动态加载速率下CFRP加固梁的断裂性能与准静态荷载下有着明显不同。为研究CFRP加固混凝土... 详细信息

采用CFRP加固带裂缝混凝土梁,能明显提高构件的承载力和刚度,减小结构变形并延缓裂缝的扩展。由于混凝土材料本身和CFRP-混凝土界面的率敏感性,在动态加载速率下CFRP加固梁的断裂性能与准静态荷载下有着明显不同。为研究CFRP加固混凝土梁的动态力学性能,通过不同加载速率下三点弯曲梁断裂试验,对比分析了0.000 5、0.1、1、10 mm/s加载速率下CFRP加固预裂混凝土梁的断裂性能。结果表明:CFRP在混凝土梁裂缝扩展过程中承担着很强的阻裂作用和增强效果,与未加固混凝土梁相比,CFRP加固混凝土梁的极限荷载得到显著提高;随加载速率提高,混凝土梁固有的阻裂性能和断裂过程区骨料黏聚力的阻裂作用提高,混凝土梁断裂面骨料被拉断的数量增多,裂缝扩展路径更趋向平直;最后计算得到不同加载速率下CFRP加固混凝土梁裂缝扩展阻力曲线,分析了不同加载速率下CFRP加固混凝土梁裂缝扩展阻力曲线的变化规律。

关键词：断裂性能加载速率 CFRP加固混凝土裂缝扩展阻力曲线

加载速率对钢筋混凝土梁受剪性能影响的试验研究

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振动与冲击 2019年第7期38卷 119-127页

作者：袁健易伟建中南林业科技大学土木工程学院长沙410004 湖南大学土木工程学院长沙410082

利用电液伺服试验系统,以位移控制的单调加载方式进行不同加载速率下18根钢筋混凝土梁受剪性能试验,加载速率分别为3.5×10^(-4) m/s、3.5×10^(-2) m/s和3.5×10^(-1) m/s,主要考察加载速率对钢筋混凝土梁破坏模式和荷载—位移曲线的... 详细信息

利用电液伺服试验系统,以位移控制的单调加载方式进行不同加载速率下18根钢筋混凝土梁受剪性能试验,加载速率分别为3.5×10^(-4) m/s、3.5×10^(-2) m/s和3.5×10^(-1) m/s,主要考察加载速率对钢筋混凝土梁破坏模式和荷载—位移曲线的影响。结果表明,随着加载速率的提高,梁的破坏形态出现了从纵向受拉钢筋屈服前的剪切破坏向弯剪破坏的转变,裂缝分布也发生了改变;材料应变率效应是梁的受剪承载力随加载速率提高而增大的主要原因,而惯性效应可以忽略。结合国外学者完成的54根梁的受剪试验结果进行分析发现,剪跨比较小的梁的受剪承载力随加载速率提高而增大的现象比剪跨比较大的梁更显著,且受剪承载力增大幅度总体上随配箍率的提高而减小。

关键词：钢筋混凝土梁受剪承载力加载速率材料应变率

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加载速率对裂隙注浆体受力破坏特征影响研究

地下空间与工程学报 2023年第5期19卷 1544-1554页

作者：李新旺王汉青王桦程立朝温学君河北工程大学矿业与测绘工程学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省高校煤炭资源开发与建设应用技术研发中心河北邯郸056038 煤炭科学研究总院建井研究分院北京100013

为了研究开挖速率对注浆后岩体破坏机制的影响,利用岩石刚性试验机和声发射设备对砂岩裂隙注浆体开展加载与监测试验,研究不同加载速率与不同裂隙倾角影响下注浆体的力学特性及声发射时空演化特征。结果表明:随加载速率增加,相同裂隙倾... 详细信息

为了研究开挖速率对注浆后岩体破坏机制的影响,利用岩石刚性试验机和声发射设备对砂岩裂隙注浆体开展加载与监测试验,研究不同加载速率与不同裂隙倾角影响下注浆体的力学特性及声发射时空演化特征。结果表明:随加载速率增加,相同裂隙倾角注浆体试件峰值强度逐渐上升,且注浆体试件的峰值强度低于完整试件;在裂隙倾角为15°~45°时,注浆体试件峰值强度主要受加载速率影响增加而增大;裂隙倾角为60°时,峰值强度主要受裂隙倾角影响随加载速率增加变化规律与之相反;注浆体变形模量与峰值强度变化特征基本一致,弹性模量总体呈下降趋势,且裂隙倾角对注浆体试件弹性模量影响程度大于加载速率;以裂隙倾角45°为例,分析了声发射振铃计数与加载曲线对应关系可以发现,应力突降对应声发射振铃数骤增,反之则不一定;加载速率大小与峰前“平静期”的产生及持续时间有着密切关系;声发射事件点主要集中在注浆固结体内部,且随着加载速率增加,事件点的个数呈逐渐减少趋势,此现象可为相应的裂隙注浆岩体工程施工提供灾害预测及理论指导。

关键词：加载速率裂隙倾角注浆体峰值强度