无序介质的破坏理论

本文简要介绍无序介质破坏理论研究的最新进展、存在的问题及其发展趋势．主要内容包括：微细观统计断裂力学，分形与断裂，破坏图案、标度律及普适性等．     

脉冲激光在板状介质中的爆轰破坏

本文从激光作用时间内介质存在“假膨胀”的假设出发，采用圆柱模型研究了脉冲激光在板状介质内部产生的爆轰破坏机理。文中认为，当固体介质为各向同性且为板状时，可采用圆柱轴对称模型，并将激光作用点置于圆柱坐标系的原点。脉冲激光作用时，介质吸收光能导致圆柱体内压力增大，但在激光作用时间内体积不变，从而得到介质产生的压力脉冲的迁移效应。对位移波方程应用Ｌａｐｌａｃｅ变换和Ｆａｒｔｏｎｇｅｎ定理得到了位移波的解析解。     

巷道两帮破坏范围的EKKO雷达探测研究

介绍了用ＥＫＫＯ探地雷达对华丰煤矿巷道两帮破坏范围进行探测研究的成果，并通过多元回归分析给出了两帮破坏范围与埋深，岩体单向抗压强度，巷道跨度及服务年限之间的关系式，这对类似条件下巷道两帮破坏范围的预测，具有重要参考价值．     

胀锚型锚栓锚固破坏及承载力研究

混凝土基材锥体受拉破坏是后锚固锚栓受拉的基本破坏形式，采用混凝土破坏准则和弹性力学方法，推导了胀锚型锚栓基于混凝土基材破坏的抗拔极限承载力简化计算公式．通过对不同混凝土强度的极限状态数值分析，发现基材锚固破坏锥面底部直径R与有效锚固深度he为近似比值关系。与试验的对比结果表明，简化计算方法精度满足工程需要，和多种试验测试结果相当吻合。     

完整岩体卸荷破坏的模型试验研究

本文在真三轴应力状态下，采用三种与工程开挖对应的卸荷方式，对完整岩体模型试样进行了卸荷破坏试验．通过对试样在整个试验过程中的应力、应变及声发射等进行的量测，以期揭示岩体在工程卸荷条件下的变形破坏特征     

PMMA动态拉伸破坏实验研究

本文利用Hopkinson压杆系统对PMMA变截面柱锥试样进行冲击加载,研究材料动态拉伸断裂特性和破坏机理.由于PMMA的拉压强度差别不大,采用圆柱状试件难以产生反射拉伸破坏,因此,将试样设计为圆柱锥状,实验时,将试样的圆柱端粘贴于输入杆上.实验结果表明,在一定的撞击速度下,由于应力波的汇聚作用,在试样锥段产生了反射拉伸破坏;当撞击速度较高时,在产生反射拉伸破坏的同时,试件中还产生了银纹区,随着打击速度的提高,银纹区域增大.同时根据断口的SEM观察,研究了材料的破坏机制.     

基于破坏概率的岩土试件剪切破坏角分析



岩土体剪切破坏时剪切破坏角是一个一直在探讨的问题,传统理论解为Mohr-Coulomb解和Roscoe解,基于试件的宏观破坏现象受微观破坏概率的分布制约这一前提,从岩土体试件内部破坏概率分布函数的角度重新研究了这一问题。通过对试件内部微观破坏概率由微观到宏观的统计分析与坐标变换,发现在形式上破坏概率主轴即相当于主应力,并基此给出了破坏概率破坏莫尔圆。还对Mohr-Coulomb破坏准则与微观破坏概率统计之间的关系开展了探索分析,结果表明 Mohr-Coulomb准则是描述试件剪切破坏时大量微破坏行为共同作用的统计结果,Weibull分布仅是岩土试件内部破坏概率分布形式的一种描述,基于数学概率推导的岩土试件破坏模型能更好的与试件的破坏准则联系起来。


     

激光破坏机理研究的一个新进展

当入射激光的波长、辐照时间、平均功率密度保持相同的条件下，改变激光的时。空结构会产生不同的破坏模式，在上述激光基本参数不变时，如何合理选择激光的时。空分布以便达到最佳的破坏效果，这类问题可称之为激光破坏机理研究中的反问题。迄今为止，人们对这一“反问题”的研究甚少。本文利用非高斯空间分布激光辐照黄铜薄片材料，产生了一种特殊的破坏模式──反冲塞效应，并对此进行了较系统的实验与理论分析，激光破坏反问题的提出和初步探索是研究激光破坏机理的一个新概念和新进展。     

钢纤维钢筋混凝土板爆炸局部破坏效应

在前人的实验基础上，针对中高强钢纤维钢筋混凝土板接触爆炸破坏效应进行了94炮野外化爆实验，详细介绍了实验参数设计，系统分析了不同装药量及结构参数条件下钢纤维钢筋混凝土板接触爆炸破坏特征，即爆炸成坑、临界震塌、爆炸震塌、临界贯穿和爆炸贯穿。得出了钢纤维钢筋混凝土板接触爆炸5种典型破坏形态及其相应的破坏参数指标值，对爆炸成坑和结构震塌的主要影响因素得出了初步结论，为爆炸局部破坏分级及结构抗局部破坏设计提供了实验依据。     

强激光破坏机制研究进展

本文对强激光造成靶材破坏机理进行了评述，将激光破坏机理在Ｉ－ｒ平面内分为冲击破坏、热烧蚀破坏和非熔化条件下的热应力破坏三个区域，并分别对各区激光－靶材相互作用过程及破坏方式进行了评述，给出了国内外的最新研究成果及研究展望。     

结构损伤探测的基本方法和研究进展

对目前关于结构的损伤探测的基本方法和最新的研究进展进行了回顾主要介绍利用结构的振动响应和系统动态特性参数进行结构损伤探测的方法和研究进展,并进行了相应的评述．对利用应力波效应和神经网络技术的损伤探测方法也做了简要的介绍和评述．最后对这一研究领域未来的若干研究方向进行了展望．     

损伤介质中波传播特性的研究

本文研究了弹性波在损伤介质中传播的基本理论，建立了基本动力学方程式，并根据其边界条件和连续性条件求得末端接收波位移的时域曲线。接收波则综合携带了损伤介质内部特性信息，可通过这些信息研究损失介质损坏的程度及位置。通过实例计算，定量地分析了结构内部损伤度、损伤位置和损伤区域大小对接收波幅值和波到达时间的影响。通过分析可知损伤对波传播的影响较大；并且可以根据给定的曲线图，直接由测得的接收波峰值及到达时间探测到结构内部损伤大小与分布。这为无损检测的定量化反分析提供了可靠的依据。     

海洋石油平台桩腿疲劳损伤的可能性分布

本文首先对海浪观测资料进行了模糊分级统计处理;导出了波高、周期及海浪谱的可能性分布.并进一步分析了海底地基对桩基的模糊约束效应,求解了结构的模糊动力响应问题,给出了其响应谱及疲劳损伤率的可能性分布.     

基于细观混凝土模型的时间逆转损伤成像方法

提出了一种针对混凝土结构损伤检测的时间逆转损伤成像方法.以检测混凝土结构中与骨料尺寸相近的微小损伤为目的,引入细观混凝土随机骨料模型,该模型将混凝土结构视为由水泥浆基底、骨料及粘接层组成的三相复合材料,基于Monte Carlo随机样本原理并结合真实试件的骨料级配曲线建立.在数值模拟分析中,将生成含损伤的细观模型导入有限元分析软件进行超声波场模拟,同时采用自适应性强的时间逆转模型(time reversed model,TRM)进行损伤定位.TRM分为正向检测和逆时成像两个部分:正向检测过程得到包含损伤的一系列散射回波信号,从数值角度进行时间反演并作为逆时过程的输入信号;逆时成像过程选用等效弹性参数模型,几何尺寸与随机骨料模型相同,时反信号在相应几何位置同时加载形成时反波场,时反波场在损伤位置会发生干涉叠加从而导致能量峰值的出现,通过确定干涉峰值时刻,并获取该时刻对应原始波场以及小波变换能量场完成成像.与原始数据波场图相比,小波变换处理成像结果消除了杂波干扰,成像结果更加清晰.进一步对等效弹性参数的取值进行讨论,并且在骨料尺寸范围内调整损伤大小,结果显示成像结果匹配度高,对于非均质混凝土结构的损伤检测能很好满足损伤定位需求.由此证明,时间逆转成像方法对于具有复杂结构的混凝土材料的损伤检测具有较好的适用性.     

岩石材料的一种蠕变损伤方程

通过大量的岩石蠕变试验研究，总结出了以能描述损伤历史的蠕变模量为参数的岩石蠕变损伤方程，由该方程能方便地定出任意蠕变时刻的损伤状态和进行蠕变损伤的测定。     

基于一类非局部宏-微观损伤模型的裂纹模拟

结合近场动力学和统一相场理论的基本思想, 最近提出了一类非局部宏-微观损伤模型, 为固体裂纹扩展模拟提供了新途径. 本文在此基础上改进了微观损伤准则, 并给出损伤的$\bar{\lambda}-\ell$语言以刻画固体破坏过程中位移场的不连续程度. 在改进模型中, 首先根据两物质点(即物质点对)之间的变形量, 基于相对临界伸长量的历史最大超越程度, 给出表征物质键性能退化的微细观损伤. 进而, 对影响域内的物质键损伤进行空间局部加权平均, 获得宏观拓扑损伤. 通过引入能量退化函数, 建立基于能量的损伤与宏观拓扑损伤之间的关系, 由此将其嵌入连续损伤力学基本框架, 形成了问题求解的基本方程. 该模型是一类非局部化模型, 可采用有限单元法进行离散求解, 避免了经典局部损伤力学所面临的网格敏感性问题. 文中, 进一步将其应用于具有强非线性回弹特性的裂纹扩展模拟问题. 实例分析表明, 本文方法不仅可以把握裂纹扩展模式, 而且能够定量刻画裂纹扩展过程中的载荷-变形关系. 最后指出了需要进一步研究的问题.      

A CREEP DAMAGE EQUATION FOR ROCKS

In this paper,based on many experimental results,a creep damageequation for rocks with a creep modulus that can describe the history of damage hasbeen deduced.According to the equation,a creep damage model for rock materials isconstructed,and it is shown that the extent of their damage,or damage degree,duringcreep can be determined by means of simple experiments.     

实心砖石古塔动力特性与结构损伤分析

为研究"丝绸之路"起点世界文化遗产建筑兴教寺测师塔的动力性能及结构损伤,采用超低频动态测试系统进行了原位动力测试试验.在环境随机激励下,采集了该塔各楼层顶部水平振动的速度响应信号,经滤波后通过积分变换进行自谱及互谱分析,得到了结构沿水平方向的前2阶自振频率与振型.并依据结构测绘结果,建立测师塔数值模型,计算了弹性模量逐渐降低时的振动特性,并与测试结果进行对比,依据结构损伤参数识别的改进形法,进行了测师塔结构损伤分析.结果表明,该塔沿东西与南北两个水平方向的前2阶频率值相近,第1阶振型呈弯曲型,第2阶振型呈弯剪型;与无损砌体弹性模量的取值比较,测师塔结构的等效弹性模量降低较多,其结构整体损伤较为严重.因此,可通过确定无损砌体的弹性模量,采用动力测试及数值计算依据等效弹性模量进行残损砖石古塔结构损伤识别.     

两种弹性损伤模型的基本方程与色散关系讨论

分析了传统连续介质损伤理论的控制方程在损伤过程中的变化特点,方程类型的改变导致错误预测波不能在损伤区域传播.二阶隐式应变梯度损伤理论是对传统理论的一种改进,严格证明了其控制方程在损伤过程中类型不变,这意味着损伤区域能传播波,同时有助于克服病态的网格相关性.色散分析结果表明:传统连续介质损伤理论不能反映色散现象,隐式梯度模型可以并对波长有上限截断作用.     

考虑损伤的粘弹性梁的纯弯曲

根据粘弹性损伤理论,分析了带损伤粘弹性矩形梁在受纯弯曲时损伤对应力的影响,得到了在Laplace变换域内损伤场和应力场的分布．利用Laplace数值逆变换,分别得到了损伤弹性梁和损伤粘弹性梁的最大应力和最大损伤值,分析了材料的粘性对梁内应力和损伤的影响。