含预制裂纹L形梁柱试件动态断裂过程

针对含预制裂纹L形梁柱试件,为研究预制裂纹动态扩展的力学特征及其对梁柱试件破坏模式的影响,采用数字动态焦散线实验系统,对距节点核心区不同距离l处含有预制裂纹的试件进行落锤冲击实验,得到预制裂纹的扩展轨迹、速度、动态应力强度因子的变化规律。结果表明,l值增大,扩展裂纹在梁下边缘的贯通点与预制裂纹的夹角逐渐增大,曲裂程度变大。裂纹扩展速度随着l的增大振荡性增强,裂纹扩展平均速度逐渐降低。l值为2 mm时,裂尖表现为Ⅰ型断裂,l值增大,裂尖受到剪应力作用增强,Ⅰ型动态应力强度因子减小,Ⅱ型动态应力强度因子增大,断裂逐渐转变为Ⅰ-Ⅱ复合型。     

冲击载荷下含空孔三点弯曲梁的动态断裂行为

为得到圆孔缺陷对运动裂纹扩展过程的影响规律,采用动态焦散线实验方法进行模型实验,研究了冲击载荷下含空孔三点弯曲梁的动态断裂行为。研究结果表明:空孔对裂纹扩展有极大的阻碍作用,在一定范围内,空孔直径越大,阻碍作用越明显。裂纹扩展到空孔附近时,扩展速度会下降。裂纹在空孔上部再次起裂后,最大扩展速度远远大于裂纹与空孔贯通前的最大扩展速度。裂纹扩展至空孔附近时,裂纹尖端动态应力强度因子KdⅠ和KdⅡ均会下降。裂纹在空孔上部再次起裂后,裂尖的应力强度因子KdⅠ和KdⅡ均大于裂纹与空孔贯通前裂尖的KdⅠ和KdⅡ。在整个扩展过程中,裂纹尖端的动态应力强度因子KdⅡ远小于KdⅠ,说明KdⅠ在裂纹扩展过程中起主要作用。     

爆炸荷载对不同距离邻近隧洞背爆侧裂纹影响的模拟试验

利用爆炸加载动态焦散线测试系统,模拟了不同起爆距离L时,爆炸荷载作用于邻近隧洞的全过程;通过分析迎爆侧破坏现象和背爆侧预制裂纹扩展的位移、速度以及裂纹尖端动态应力强度因子曲线的变化规律,研究了不同间距并行隧洞爆破开挖对既有隧洞的影响。试验结果表明:随着L增大,隧洞背爆侧裂纹的最终扩展位移呈先增大后减小的变化规律;裂纹扩展速度曲线的振荡幅值以及频率呈降低趋势,Ⅰ型应力强度因子的变化曲线逐渐趋于平缓,且最大峰值均出现延迟现象,最大峰值所对应的时间点由t=50μs~100μs向t100μs转移;起爆距离L从50mm增大到60mm时,裂纹扩展的位移、速度曲线以及应力强度因子曲线出现显著变化;而小于50mm或大于60mm时,它们分别呈相似性变化。研究结果可为现场试验确定邻近隧洞爆破开挖的距离L提供参考。     

定向断裂控制爆破的空孔效应实验分析

采用新型数字激光动态焦散线实验系统, 对爆炸荷载作用下空孔周围的动应力场分布及空孔对爆生主裂纹扩展行为的影响进行了研究。研究结果表明, 在空孔周围强应力场的影响下, 2条相向扩展的爆生主裂纹逐渐向空孔处偏转, 并在空孔处贯通; 空孔附近的主应力方向与炮孔连心线夹角基本稳定在约12°, 增大空孔尺寸对空孔附近的主应力方向影响不明显; 爆炸应力波与空孔相互作用, 产生反射拉伸波, 改变了主裂纹尖端的应力场, 降低了主裂纹的扩展速度, 且空孔直径越大, 主裂纹的扩展速度越低; 当爆生主裂纹扩展到空孔附近时, 主裂纹尖端动态应力强度因子再次出现上升的趋势。     

爆炸载荷下板条边界斜裂纹的动态扩展行为

为了研究爆炸应力波作用下板条边界斜裂纹的动态扩展行为,首先分析了爆炸应力波在含边界斜裂纹板条中的传播,其次采用动态焦散线实验方法,进行了爆炸载荷下板条边界斜裂纹扩展规律的实验研究.研究结果表明,爆炸应力波作用下,板条试件边界斜裂纹的扩展过程中,裂纹扩展速度、扩展加速度和裂尖动态应力强度因子随时间波动变化,扩展速度最大值...     

压应力场中爆生裂纹分布与扩展特征实验分析

采用动静组合加载实验装置和数字激光焦散线实验系统,进行了0、3、6、9 MPa等4种压应力场中PMMA试件的爆破致裂实验,分析了沿静态主应力方向扩展的裂纹运动学和力学行为。实验结果表明:首先,静态竖向载荷在预制炮孔周围产生应力集中,在炮孔壁上下端部处出现最大拉应力;随后,在动态爆炸载荷的叠加作用下,裂纹优先在炮孔壁上最大拉应力位置处起裂,并沿最大主应力方向扩展;裂纹扩展过程中,静态竖向载荷越大,裂纹扩展速度越大,且裂纹尖端应力强度因子值越大。     

空孔与运动裂纹相互作用的动焦散线实验研究

为研究预制裂纹不同偏移距离时运动裂纹与空孔的相互作用规律，采用动态焦散线实验系统，将预制裂纹的偏移距离设定为唯一变量，对含空孔的有机玻璃(PMMA)试件进行冲击三点弯实验。研究表明，存在两个临界距离:（6 mm (2 R )、9 mm (3 R )），在该偏移距离下，裂纹扩展轨迹、动态断裂特性发生显著改变:(1) 预制裂纹偏移距离不大于3 mm时，裂纹贯穿空孔，发生二次起裂，且二次起裂的速度与应力强度因子显著大于一次起裂，无偏移时裂纹轨迹的分形维数为最小值；(2) 偏移距离增大至6 mm时，裂纹不再贯穿空孔，空孔对裂纹先吸引后排斥，裂纹速度与应力强度因子先减小后增大，裂纹轨迹的分形维数达到最大值；(3) 偏移距离大于6 mm时，空孔对裂纹的吸引作用逐渐减小，大于9 mm后，空孔对裂纹的吸引不再显著，裂纹起裂后即向落锤加载方向扩展直至贯穿试件。     

节理岩体爆生裂纹扩展动态焦散线模型实验研究

应用动态焦散线测试系统，模拟含节理岩体断裂爆破过程，进行了PMMA模型透射式动态焦散线实验，着重研究了爆炸初始裂纹与节理面夹角不同的情况下，裂纹尖端动态强度因子的变化规律、裂纹穿过节理面的扩展规律、以及炮孔与节理距离不同时裂纹穿过节理扩展的规律。实验结果分析表明，爆生裂纹穿过节理面时，裂纹尖端的动态强度因子和裂纹扩展速度显著下降，穿过节理面后，强度因子又增强；裂纹穿过节理面时，裂纹会沿节理面偏离一段距离后沿原方向继续扩展。实验结果还表明，炮孔与节理间距适宜的情况下，裂纹才会穿过节理继续扩展，间距太小和过大都不利于裂纹的扩展。     

切槽孔爆破动态力学特征的动焦散线实验

应用爆炸加载的透射式动焦散线测试系统，分析了有机玻璃切槽孔爆破模型的裂纹动态特征变化规律。比较了不同切槽角度、切槽深度的定向断裂裂纹尖端的扩展长度、扩展速度和动态应力强度因子。初步探讨了切槽爆破的动态效应，研究表明切槽孔爆破早期裂纹破坏模式为爆炸拉应力波作用下的I型快速扩展裂纹，裂纹尖端拉应力集中积聚的较大应变能维持了爆炸裂纹进一步扩展，裂纹尖端扩展后期表现为P波、S波共同作用下的复合型扩展特征。切槽角为60时获得的定向断裂效果最好，合理切槽深度为炮孔半径的1/4～1/2。     

爆炸载荷下裂纹扩展方向预测的研究

借助动态焦散线方法测试结果,对裂纹尖端初始曲线范围内的第二应力张量不变量分布进行了分析,并通过Det.(iσj)准则对爆炸载荷下裂纹扩展的方向及临界条件进行预测。结果表明,爆炸应力波作用下,裂纹尖端初始曲线范围内第二应力张量不变量最大值与裂纹尖端动态应力强度因子有相同的变化规律,完全可以反映裂纹尖端的动态行为。Det.(iσj)准则用于分析爆炸应力波作用下缺陷介质裂纹扩展行为是十分有效的,特别是对于裂纹起始扩展方向及扩展临界条件有准确的描述。     

用CSTBD试样确定砂岩的动态起裂和扩展韧度

利用大直径霍普金森压杆径向冲击中心直裂纹巴西圆盘(CSTBD)砂岩试样,完成Ⅰ型动态断裂实验。利用实验-数值方法确定了不同动态加载率下砂岩的动态起裂韧度;结合实验-数值法以及普适函数确定了不同裂纹扩展速度下砂岩的动态扩展韧度。为验证普适函数法和实验-数值法的有效性,将实验所得结果与其他学者的研究成果进行了对比分析,得到了相同的规律。所确定的岩石动态起裂韧度和动态扩展韧度分别随动态加载率的提高和裂纹扩展速度的提高而增加。     

Heat transfer performance for batch oscillatory flow mixing

Experimental heat transfer data is presented for two batch operations of oscillatory flow mixing. In one case fluid is oscillated within a baffled tube and in the second case baffles are oscillated within a process fluid. For both situations the heat transfer coefficient depends on the intensity of oscillation, and the energy performance of each configuration corresponds to that of an equivalent net turbulent flow in a pipe or a batch stirred vessel. The results indicate that oscillatory flow batch mixing is as energy efficient as other conventional mixing configurations and the heat transfer performance indicates that each oscillatory flow mixing configuration could be satisfactorily used as a batch reactor system.     

Visualization of steady streaming near oscillating spheroids

Experimental studies of steady streaming flows are presented for spheroids of various aspect ratios oscillating in a viscous fluid along their axis of symmetry at Reynolds numbers up to 150 and normalized oscillation amplitudes up to 1.2. The steady streaming component of the flow is visualized using phase-locked particle pathline images along the central plane of the spheroid. The extent of the inner region of the flow, characterized by the distance to the stagnation points, appears to depend on a length scale based on the spheroid aspect ratio and equivalent radius. Spheroids were also oscillated at a nonzero angle with respect to their axis of symmetry. The angular displacement of the stagnation points on the surface of these obliquely oscillated spheroids is related to the aspect ratio and the angle of oscillation.     

AN ELASTIC OSCILLATION MODEL FOR GOODS IN A SHORTAGE MARKET

I.IntroductionTheelasticrelation.elasticreplacementandgenerallyelastictheor}'amonggoods,sincetheconceptofelasticit}'ineconomicswasintroducedbyK.Marxeinthemiddleoflastcentury,havebeenlargel}'andwidelydiscussed.Fromthephysicalfact.thevariouskindsofelasticit…     

旋转流场下模型大幅俯仰运动实验研究

在中航气动院FL-8低速风洞中,采用单自由度振荡机构进行了旋转流场下大幅俯仰运动的气动特性实验研究。模型在绕风速轴连续旋转的同时,进行给定频率和振幅绕体轴的俯仰振荡运动。测量了模型的动态气动特性,着重分析了不同运动参数对模型气动特性的影响。实验结果表明,旋转速度的存在使大振幅俯仰振荡实验中的滚转力矩和偏航力矩产生了明显的迟滞特性,但对俯仰力矩和法向力的迟滞特性影响不大。     

对边坡位移监测曲线振荡起伏的分析

边坡时间-位移曲线理论上单调,但是监测到的常是振荡起伏的,即监测显示侧向位移方向发生变化。本文指出随机噪声是振荡的主要原因,而起伏才是边坡发展的真实状态。两者相比,振荡的频率远大于起伏,而振幅则远小于起伏。并结合实例指出,边坡表层或内部协调变形、水及人类活动产生的加卸荷作用及温度变化引发的热胀冷缩效应等都可以引起监测曲线的起伏。这对分析监测曲线的振荡起伏现象提供了帮助。     

聚四氟乙烯纤维织物耐磨材料的摩擦学特性研究

采用 MPX- 2 0 0型、MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机和往复摆动磨损试验机考察了聚四氟乙烯纤维织物耐磨材料的摩擦学特性 ,比较了不同聚四氟乙烯纤维含量的织物的磨损性能 ,考察了材料在不同使用条件下的摩擦特性 ;并基于磨损表面形貌分析探讨了其磨损机理 .结果表明 :聚四氟乙烯纤维含量越高 ,摩擦系数和磨损量越小 ;按航空标准 ,经过 2 5 0 0 0次往复摆动磨损试验 ,粘结聚四氟乙烯纤维织物衬套的磨损深度小于 0 .15 mm     

Research on the hysteresis properties of unsteady aerodynamics about the oscillating wings

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｍａｎｅｕｖｅｒａｂｉｌｉｔｙ,ｔｈｅｎｅｘｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｉｇｈｔｅｒａｉｒｃｒａｆｔｉｓｂｅｉｎｇｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｆｌｙａｎｄｂ...     

Wavelength selection of ripples in a vertically vibrating dynamically thick granular layer due to density-wave refraction

A numerical study was made on the wavelength selection mechanism of the ripples observed on the surface of a granular layer that is oscillated vertically. Multiple collisions of the one-dimensional array of beads show a time-dependent particle distribution, which induces a density wave. The magnitude of the wave velocity is estimated by the theory of elasticity, which reveals the refraction of the density wave in a quasi-two-dimensional granular layer. Our theory explains how the vertical excitation of particles determines the horizontal characteristic scale on the surface, or the wavelength of the ripples, which is applicable even to the saturation regime of a dynamically thick granular layer, e.g., the one that is thick enough to allow an immobilized region in the lower part.     

GENERAL SOLUTION OF THE OVERALL BENDING OF FLEXIBLE CIRCULAR RING SHELLS WITH MODERATELY SLENDER RATIO AND APPLICATIONS TO THE BELLOWS (Ⅱ)- CALCULATION FOR OMEGA-SHAPED BELLOWS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢｅｌｌｏｗｓ[1,2 ]ｉｓａｓｈｅｌｌｏｆｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｗｉｔｈｗｒｉｎｋｌｅｄｍｅｒｉｄｉａｎ ,ｕｓｕａｌｌｙｎａｍｅｄａｆｔｅｒｉｔｓｍｅｒｉｄｉｏｎａｌｓｈａｐｅｉｎａｐｅｒｉｏｄｏｒｉｔｓｐｒｏｆｉｌｅｏｆａｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ ,ｓｕｃｈａｓΩ＿ｓｈａｐｅｄｂｅｌｌｏｗｓ,Ｃ＿ｓｈａｐｅｄｂｅｌｌｏｗｓ,Ｕ＿ｓｈａｐｅｄｂｅｌｌｏｗｓａｎｄｓｏｏｎ .Ｔｈｅｙａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍａｎｙｆｉｅｌｄｓ,ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ ,ｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｓｅｎｓｅ…