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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
锚固体的受力特征及其影响因素是锚固体设计的重要依据,直接影响锚固效果。传统的经典弹性理论没有考虑应变梯度的影响。偶应力理论引进弯曲曲率,考虑了弯曲效应对介质变形特性的影响。基于偶应力理论,建立了平面应变问题的有限元计算模型,研究锚固体锚固段界面上的剪应力分布、锚固体轴力分布、偶应力的尺度效应以及弹性模量和围压对锚固力的影响,并将偶应力理论的计算结果和经典弹性理论的计算结果进行了比较。结果表明,在偶应力理论下,锚固体锚固段界面的剪应力有所减小,特别是峰值处的剪应力减小明显;岩土的弹性模量越大,锚固界面局部剪应力越大;锚固力随着围压的增大而增大,偶应力尺度效应明显。  相似文献   

2.
利用接触力学理论和三维有限元分析了钢结构受到风沙粒子冲击后其涂层表面接触区应力、涂层内部应力、涂层与基体界面上应力的分布规律。分析结果表明:涂层表面径向应力在接触中心出现最大压应力,在接触区边缘出现最大拉应力,且在接触区边缘易发生环状撕裂破坏;在涂层内部,涂层对Z向应力的承受力较好;涂层内部剪应力的最大值出现在碰撞接触点的左下方和右下方,这两个位置易受到剪切破坏,在接触点和剪应力最大值之间的剪应力变化速度较大;涂层与基体界面上r/h为0~0.4时,Z向应力变化较小;在r/h为0.4~1时,Z向应力剧烈减小;r/h1时,Z向应力基本保持不变;涂层与基体界面上剪应力最大值出现在冲击点附近,且冲击点附近剪应力变化较大,易引起剪切撕裂破坏。  相似文献   

3.
在应用接触力学分析风沙冲击钢结构表面涂层的动力基础上,应用界面力学镜像点法分析涂层基体界面应力,并计算分析风沙冲击作用下涂层与钢结构界面应力。分析结果表明:界面正应力随着冲击速度的增大而增大,界面正应力在冲击点附近较大,越远离冲击点越小,在冲击点处,界面正应力随着冲击角度的增大而增大,90°时达到最大,当离冲击点有一定距离时,界面正应力在45°时达到最大。界面剪应力也随着冲击速度的增大而增大,且界面剪应力在冲击角度为30°时达到最大值,界面剪应力在离冲击点距离x=1mm的界面处,界面剪应力达到最大值,当x≤1mm时,界面剪应力随着x的增大而增大,当x>1mm时,界面的剪应力随着x的增大而减小。  相似文献   

4.
为研究黄土地区压力型锚索锚固机理,根据压力型锚索锚固段受力状态,基于三线型剪切-滑移模型,推导了注浆体与岩土体界面在弹性阶段所对应的剪应力及轴向应力分布的闭合解.根据相关压力型锚索锚固试验数据,采用推导的闭合解计算了不同张拉荷载作用下界面的剪应力分布,并与试验结果进行了对比.结果表明,各级张拉荷载作用下注浆体/岩土体界面剪应力的分布及其最大值与试验结果基本吻合,验证了本文提出解析模型的正确性与可靠性;压力型锚索锚固界面剪应力呈指数分布规律,在承压板附近剪应力分布集中且应力较大,随着离承压板距离的增大,剪应力逐渐减小;压力型锚索锚固界面剪应力峰值随外荷载增大而增大.研究结果可为压力型锚索的设计和计算提供一种理论参考.  相似文献   

5.
粘塑性流体的界面滑移对润滑性能的影响研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
黄平 《力学学报》1999,31(6):745-752
首先指出经典润滑理论中的边界无滑移条件已不再适用于具有极限剪应力的粘塑性流体润滑.而后,通过确定最大剪应力位置和加入剪应力边界条件,建立了界面滑移后的润滑方程.在联立求解不同区域的润滑方程基础上,对界面滑移的开始位置及扩展方式进行了分析.最后,讨论了不同膜厚比下滑移对润滑性能的影响.  相似文献   

6.
局部应力应变法(LSSM)以危险点处的局部应力应变历程进行寿命评价,忽略了非比例附加强化及缺口附近应力梯度对疲劳损伤的影响.论文通过分析裂纹萌生面(临界面)上剪应力和正应力分布状态,提出一种计算缺口件多轴疲劳损伤影响区的数学计算方法,建立考虑法向正/剪应力梯度与非比例附加强化效应的寿命预估模型.首先,基于能量法和临界面理论,借助坐标变换原理将应变能密度最大的材料平面定义为临界面,建立确定裂纹萌生方向的计算方法.其次,以临界面上特定路径为积分方向,将缺口件三维问题转化为线性问题,简化计算过程.综合考虑峰值应力和等效应力场强对多轴疲劳寿命的贡献度,建立表征缺口件多轴疲劳损伤演化过程的损伤参量.最后,通过TC4合金和Q345钢多轴疲劳试验验证论文模型的可行性和精确度,并与LSSM法、FS模型、SWT模型进行对比分析.  相似文献   

7.
波形钢腹板箱梁相比于传统混凝土箱梁其扭转效应更为明显,为了更加合理地分析其约束扭转效应,在乌曼斯基第二理论的基础上考虑波形钢腹板的手风琴效应及顶底板对腹板的约束作用,通过截面等效的途径,推导了约束扭转正应力和二次剪应力的计算公式,数值算例和ANSYS有限元分析验证了所推导公式的正确性。引入正应力系数反映约束扭转正应力与弯曲正应力的占比关系,引入剪应力系数反映二次剪应力对扭转总剪应力的影响程度。结合数值算例,详细分析了悬臂板宽度和波形钢腹板厚度变化对应力系数的影响规律。研究结果表明,偏心集中荷载作用下,扭转翘曲正应力可达到弯曲正应力的45%,波形钢腹板上下两端区域内的约束扭转正应力可达到弯曲正应力水平,二次剪应力可达到扭转总剪应力的52%,减小悬臂板宽度和增大波形钢腹板厚度可显著降低二次剪应力。  相似文献   

8.
采用解析和数值方法研究FRP-混凝土杂交梁的界面应力问题。提出了杂交梁的新的力学模型和假设,克服了以往的分析模型中界面应力表达式非常复杂和界面应力的解析解与数值解相差较大的缺点,本文得到的FRP板加固梁的界面剪应力表达式与数值结果符合很好,并且具有简捷的表达式。利用有限元法研究了杂交梁各物理参数对界面剪应力的影响。研究表明,界面剪应力在FRP板的端部存在应力集中或应力奇性,这是造成杂交梁界面破坏的主要原因。这项研究对进行杂交结构的工程设计具有理论指导和参考价值。  相似文献   

9.
纤维增强韧性基体界面力学行为   总被引:4,自引:1,他引:3  
分析了纤维增强韧性基体的界面力学行为及其失效机理,按剪滞理论和应变理化规律研究微复合材料的弹塑性变形和应力状态,讨论了幂硬化和线性硬化基体的弹塑性变形和界面应力分布,并给出纤维应力和位移的表达式。按最大剪应力强度理论建立了纤维/基体界面失效准则,推导出弹塑性界面失效的平均剪应力随纤维埋入长度的变化关系。  相似文献   

10.
基于广义Hoek-Brown准则的非线性统一强度理论不仅考虑了中间主剪应力效应及其区间性,而且将统一屈服准则、统一强度理论、岩石的非线性统一强度理论联系起来,对在三向应力状态下岩石的破坏特性比较适用。本文利用广义非线性统一强度对平面状态下岩石的强度破坏进行了研究,得到了基于广义非线性统一强度理论的包络线方程,分析了有效剪应力和内摩擦角随有效正应力的变化规律,讨论了中间主剪应力效应参数对剪切破坏包络线及内摩擦角的影响。参数分析结果表明:在平面应变状态下,有效剪应力随着中间主剪应力效应参数的增大而增大,而内摩擦角随中间主剪应力效应参数的增大趋于稳定。  相似文献   

11.
Investigated in this paper are the effects of strain gradients on the stress distribution near an interface. The quasi axis-symmetry interface problem is solved by using the couple stress theory and the perturbation method. The results show that a boundary layer exists near an interface or a fixed boundary, where the shear stress perpendicular to the interface is significantly different from that obtained from the classical elasticity theory. Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 19891180).  相似文献   

12.
戴瑛 《力学季刊》1998,19(2):118-124
本文利用轴对称边界元程序,对影响纤维同界面剪面应力分布的材料和几何参数;纤维与基体的弹性模量比,纤维体积分数,试件厚度和支撑孔尺寸进行了数值分析工作,找出了纤维压出实验中导致界面双向脱粘的主要影响参数,给出了关于性暮一经和纤维体积分数的两界面端初始剪切脱粘的发生区域。  相似文献   

13.
有限长界面裂纹对冲击载荷的响应   总被引:6,自引:0,他引:6  
本文研究了受冲击载荷作用下界面裂纹的瞬态特性。通过引入裂纹尖端附近裂纹面无摩擦接触区,消除了界面裂纹问题中存在的振荡奇异性。由于产生了随时间变化的运动边界,应用积分变换及路径积分方法进行反演,在时间-空间域上给出了问题的控制积分方程。应用chebyshev多项式展开,将问题转化为非线性微分-积分方程组的求解。给出了剪切应力强度因子和裂纹面接触区尺寸的数值结果。所得结果表明,拉伸场中界面裂纹的扩展和剪切失效有密切关系。  相似文献   

14.
The elastic field of an elliptic nano inhomogeneity embedded in an infinite matrix under anti-plane shear is studied with the complex variable method. The interface stress effects of the nano inhomogeneity are accounted for with the Gurtin–Murdoch model. The conformal mapping method is then applied to solve the formulated boundary value problem. The obtained numerical results are compared with the existing closed form solutions for a circular nano inhomogeneity and a traditional elliptic inhomogeneity under anti-plane. It shows that the proposed semi-analytic method is effective and accurate. The stress fields inside the inhomogeneity and matrix are then systematically studied for different interfacial and geometrical parameters. It is found that the stress field inside the elliptic nano inhomogeneity is no longer uniform due to the interface effects. The shear stress distributions inside the inhomogeneity and matrix are size dependent when the size of the inhomogeneity is on the order of nanometers. The numerical results also show that the interface effects are highly influenced by the local curvature of the interface. The elastic field around an elliptic nano hole is also investigated in this paper. It is found that the traction free boundary condition breaks down at the elliptic nano hole surface. As the aspect ratio of the elliptic hole increases, it can be seen as a Mode-III blunt crack. Even for long blunt cracks, the surface effects can still be significant around the blunt crack tip. Finally, the equivalence between the uniform eigenstrain inside the inhomogeneity and the remote loading is discussed.  相似文献   

15.
戴瑛  嵇醒 《力学进展》2006,36(2):211-221
单纤维段裂试验作为复合材料界面剪切强度的一种测试方法被沿用至今.但是, 这种方法的可信度已受到一些研究者的质疑.为了明确单纤维段裂试验的问题, 本文首先对试验技术、试验结果分析等方面作了概述, 并指出: 纤维段裂的饱和状态是单纤维段裂试验的终点标志,以及临界长度是由试验得到的唯一数据, 而这二点是这种试验方法独具的特点, 同时也是这种试验方法难以克服的缺陷.在单纤维段裂试验中, 按照纤维段界面端处的局部损伤模式, 有3种界面端应力奇异性分析的问题需要予以考虑:(1)纤维断裂, 基体没有开裂, 和界面没有脱粘;(2)纤维断裂, 基体开裂, 但界面没有脱粘;(3)纤维断裂, 界面脱粘, 基体已开裂或基体未开裂.在单纤维段裂试验的界面端应力奇异性分析的基础上, 本文对单纤维段裂试验的可靠性进行了研究.结论是: 任何纤维和基体组成的复合材料的单纤维段裂试验都存在界面端应力奇异性, 这就排除了用单纤维段裂试验测定界面剪切强度的可能性.   相似文献   

16.
田桥  徐耀玲  肖俊华 《力学季刊》2019,40(3):488-497
利用复变函数方法并结合双准周期Riemann边值问题理论,获得了含双周期分布非均匀相(夹杂/界面层)的复合材料在远场均匀反平面应力下弹性场的全场解答.该解答可用于对纳米夹杂复合材料的应力进行分析,结合平均场理论也用于预测纳米夹杂复合材料的有效性能.计算结果表明:当夹杂尺度在纳米量级时,应力和有效反平面剪切模量具有明显的尺度依赖性,并且随着夹杂尺寸的增加,趋近于不考虑界面效应时的结果;界面层厚度和性能对应力和有效反平面剪切模量明显变化时所对应的夹杂尺度范围和趋近于无界面效应结果的快慢有显著影响;当界面厚度足够薄时,界面层模型可用于模拟零厚度界面情况.  相似文献   

17.
A suitable elastic stress field near the crack line which satisfied the far field boundary conditions and the boundary conditions of the crack surfaces has been obtained and successful analysis has been made of a near crack line field for an infinite elastic-perfectly plastic medium containing a quasi-statically propagating plane stress crack subjected to far field shear stress. It is shown that the solutions of the problem of mode II crack loaded by remote shear stress from the Westergaard method in some previous papers is used as the elastic stress field near the crack line, are inappropriate.  相似文献   

18.
We investigate the compressional/shear coupling plastic wave propagation characteristics analytically for ideal elastic–plastic materials in both stress and particle velocity spaces, focusing on the shear wave attenuation near the interface occurring in pressure–shear plate impact experiments. The results show that the shear attenuation is strongly associated with the wave propagation characteristics of the coupling waves. In the stress space, as the shear stress increases, an adjustment of the stress components is observed and the final stress state along the wave path is a combined pure shear- and hydrostatic pressure-state. In the particle velocity space, the wave structures with different loading and maximal transverse particle velocity are obtained. The maximal transverse particle velocity varies with the longitudinal velocity and forms a boundary line. Once the loading transverse velocity exceeds this line, a transverse particle velocity discontinuity occurs at the impact interface. If the bonding strength is sufficiently high, there will be a shear band in the target in the extreme vicinity of the interface.  相似文献   

19.
The solution for a circular inclusion with a prescribed anti-plane eigenstrain is derived. It is shown that the components of the Eshelby tensor within the inclusion, corresponding to a uniform eigenstrain, can be either uniform or non-uniform, depending on the imposed interface conditions. The stress amplification factors due to circular void or rigid inclusion in an infinite medium under remote anti-plane shear stress are calculated. The failure of the couple stress elasticity to reproduce the classical elasticity solution in the limit of vanishingly small characteristic length is indicated for a particular type of boundary conditions. The solution for a circular inhomogeneity in an infinitely extended matrix subjected to remote shear stress is then derived. The effects of the imposed interface conditions, the shear stress and couple stress discontinuities, and the relationship between the inhomogeneity and its equivalent eigenstrain inclusion problem are discussed.  相似文献   

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