负温钢纤维混凝土受压损伤过程的实验研究

利用岩石力学试验系统(RMT)对负温下钢纤维混凝土进行了单轴压缩实验,测得了-5℃、-10℃、-15℃、-20℃下钢纤维混凝土的应力-应变曲线、杨氏模量、极限应力、泊松比等。实验结果表明材料的强度、杨氏模量随温度的下降而上升,尤其是当温度由-10℃下降至-15℃时,这些物理量变化特别显著,之后它们将逐渐趋于某一稳定值。本文对钢纤维混凝土力学性能的温度效应进行了分析并对实验结果进行了细观上的讨论。最后针对负温钢纤维混凝土应力-应变曲线的特点,基于塑性力学和损伤力学理论,建立了负温钢纤维混凝土的含损伤本构方程。该方程物理概念清晰,形式简单,具有一定的应用参考价值。     

Micromechanics-based elastic damage modeling of particulate composites with weakened interfaces

A micromechanical framework is proposed to predict the effective elastic behavior and weakened interface evolution of particulate composites. The Eshelby’s tensor for an ellipsoidal inclusion with slightly weakened interface [Qu, J., 1993a. Eshelby tensor for an elastic inclusion with slightly weakened interfaces. Journal of Applied Mechanics 60 (4), 1048–1050; Qu, J., 1993b. The effect of slightly weakened interfaces on the overall elastic properties of composite materials. Mechanics of Materials 14, 269–281] is adopted to model spherical particles having imperfect interfaces in the composites and is incorporated into the micromechanical framework. Based on the Eshelby’s micromechanics, the effective elastic moduli of three-phase particulate composites are derived. A damage model is subsequently considered in accordance with the Weibull’s probabilistic function to characterize the varying probability of evolution of weakened interface between the inclusion and the matrix. The proposed micromechanical elastic damage model is applied to the uniaxial, biaxial and triaxial tensile loadings to predict the various stress–strain responses. Comparisons between the present predictions with other numerical and analytical predictions and available experimental data are conducted to assess the potential of the present framework.     

地震预报的新途径--加卸载响应比理论

从力学角度看,地震的孕育过程实质上是孕震区介质的损伤演化过程,这个过程主要是一个力学过程．但解决与地震预测有关的力学问题与工程中的力学问题有许多不同之处．通常力学问题的解决需要知道其本构关系、边界条件、初始条件以及某些力学量的变化历史(如流变)．但是在地震孕育过程中它们却是未知的或不完全知道的．人们知道的只是地壳中某些物理量的变化．由此提出了加卸载响应比作为一种地震预测的新途径,并简述了加卸载响应比的基本概念、实际应用及一些最新结果．     

压电传感器探测层合板分层的数值分析

用修正的准三维有限元法分析了受单轴拉伸表面覆盖有压电薄膜的复合材料层合板。文中首先讨论了压电薄膜层对层合板层间应力的影响，然后在存在分层裂纹的情况下，计算了压电层的电压分布。结果表明将压电薄膜作为传感器来进行分层探测是可行的。文中最后考虑了多种因素对传感灵敏度的影响。     

A stochastic-structurally based three dimensional finite-strain damage model for fibrous soft tissue

A fully three dimensional finite-strain damage model for fibrous soft tissue is developed. The model assumes uncoupled contributions for the matrix and collagen fibers, and uncoupled bulk and deviatoric response over any range of deformations. A simple isotropic damage mechanism within the framework of continuum damage mechanics has been used to describe the softening behavior under deformation for the matrix. On the other hand, statistical aspects related to the length distribution of the reinforcing fibers lead to a damage model for the reinforcing material. As a result, a general theoretical framework for constitutive modeling of biological soft tissue with continuum damage is obtained. A theoretical example consisting of a biaxial test of a soft tissue reinforced with two families of collagen fibers has been considered to demonstrate the capabilities of the proposed model and to study the sensitivity to changes in the statistical parameters associated with the reinforcing material. Also, a preliminary numerical example is included to demonstrate the model on a inhomogeneous boundary value problem. Results show that the model is able to capture the typical stress-strain behavior observed in fibrous soft tissue and seems to confirm the soundness of the proposed formulation.     

工程施工路径相关性的数值仿真

本文将损伤理论与时变力学耦联，形成用于模似施工的损伤时变力学方法，文中推导了基本方程和数值化算式。利用时变分析法对某地下煤层开采过程进行计算机仿真分析，给出了三种不同路径下开采引起地表沉陷的时空演化图，并进行对比分析。对体现出的位移、损伤与施工路径相关现象进行了探讨，并定量给出损伤时变分析下不同开采路径造成的最终力学状态的差别。本文中损伤时变力学方法为施工过程分析提供了一种新方法与手段。     

SiC粒子非均布引起铝基复合材料的损伤分析

 根据电镜断面考察结果，以Gurson模型为本构方程的有限单元 法对包体模型及三维非均匀模型进行了详细分析. 为了评价应力-应变 关系及损伤的主要因素，考虑了基体中SiC粒子的体积率和径比的非均 匀分布. 其结果表明，用这种非均匀模型能很好地仿真铝基体在大量塑 性变形之后所发生的韧窝破坏过程. SiC粒子体积率、径比及其位置的 非均匀性，对局部和整体损伤过程与应力-应变关系的影响相当大. 当 Sic粒子径比为1.0，并在基体中均匀分布时，断裂应变会大幅度增大.     

二硫化钼粘结固体润滑涂层的径向和切向微动损伤的比较研究

通过径向和切向微动试验考察了二硫化钼粘结固体润滑涂层的微动摩擦学特性 ,并利用扫描电子显微镜、能量色散谱和X射线光电子能谱等分析了两类微动损伤区的微观特征 .结果表明 :二硫化钼粘结固体润滑涂层具有良好的抗径向微动损伤性能 ;切向微动条件下无混合区存在 ,涂层损伤强烈依赖于位移幅值 ,并伴随MoS2 的氧化 ;径向微动损伤呈现切向微动部分滑移区的特征     

复合材料层合板动态断裂韧性与损伤扩展的实验研究

研究了复合材料层合板在冲击载荷和不同温度条件下的力学行为及破坏机理。在不同温度环境下 ,利用MTS材料试验机 ,采用中等应变速率 (1/S) ,对玻璃布一环氧层板实施了冲击拉伸断裂实验 ,测试了该材料在不同温、不同应变速率下的断裂韧性值。分析了玻璃布 环氧层板材料的破坏过程及内部再伤情况     

损伤体有效弹性性质的细观分析和不变性描述—— 一个考虑微缺陷相互作用的一般理论模式

通过引进微缺陷相互作用张量，建立了一个二维情况下考虑微缺陷（微裂纹或微孔洞）间相互作用的损伤固体有效弹性性质的一般理论模式模型中考虑了微缺陷的几何形状、取向分布和空间分布所造成的有效柔度张量的各向异性和材料中微缺陷之间的相互作用所引起的损伤柔度张量的高阶效应针对微椭圆孔、微圆孔和微裂纹问题，求得了相互作用张量的解析形式