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一维应变条件下金属层裂的实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
材料的层裂是由两个相向的拉伸应力作用引起材料断裂的一种现象,是一个被普遍关注的力学问题。本文中主要对层裂研究的意义、历史和现状,一维应变条件下层裂的原因、表征、加载方式及测试技术等问题进行了综述,并讨论了影响层裂强度的几种主要因素。 相似文献
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非饱和多孔介质中热-渗流-力学耦合的混合元法 总被引:2,自引:0,他引:2
提出了一个非饱和多孔介质中热-渗流-力学耦合分析的混合有限元
方法. 固相位移、应变和净应力;孔隙水和气的压力、压力空间梯度和Darcy速度;多相混
合介质的温度、温度空间梯度和热流量在单元内均为独立变量分别插值. 基于胡海
昌-Washizu
三变量广义变分原理给出的多孔介质中热-渗流-力学耦合问题控制方程的单元弱形式,导
出了单元公式. 采用共旋公式进行几何非线性分析. 数值结果证明了所提出的单元模拟以
应变局部化为特征的渐进破坏的能力 相似文献
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选择低压渗流法制备泡沫铝的工艺过程为模拟对象,根据相似原理,在有机玻璃模型中用液体作为流体,对铝液在多孔介质中的低压向上渗流过程进行了模拟试验研究。试验表明,在低压渗流制备泡沫铝的过程中,原型的渗流液面是以平面沿铅垂方向向上推进的,位移和时间的关系满足四次方根规律;渗流过程中某一时间t的雷诺数、阻力系数和沿程损失可用相应的公式计算;渗流过程中,外加渗流气压的最佳值为0.04kPa,高于该值的外加渗流气压对于渗流时间的影响不大。实验还将模拟实验得到的结果与原型进行了比较,模型的充填时间与原型的充填时间一致性良好,证实了本实验结果的正确性。 相似文献
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本文根据相似原理对液态铝在多孔介质中的低压向上渗流过程进行了模拟试验研究,试验表明,渗流液面以平面沿垂方向推进,位移-时间关系符合四次方根规律;某一时刻T的雷诺数,阻力系数和沿程损失可用相应的公式计算外加渗流气压的最佳值为0.40at.。实验还将模拟充填时间与原型充填时间进行了对比,两者得到了良好的一致性。 相似文献
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基于低渗透多孔介质渗透率的渐变理论,确定了能精确描述低渗透多孔介质渗流特征的非线性运动方程,并通过实验数据拟合.验证了非线性运动方程的有效性。非线性渗流速度关于压力梯度具有连续-阶导数,方便于工程计算;由此建立了低渗透多孔介质的单相非线性径向渗流数学模型,并巧妙采用高效的Douglas-Jones预估一校正有限差分方法求得了其数值解。数值结果分析表明:非线性渗流模型为介于拟线性渗流模型和达西渗流模型之间的一种中间模型或理想模型,非线性渗流模型和拟线性渗流模型均存在动边界;拟线性渗流高估了启动压力梯度的影响,使得动边界的移动速度比实际情况慢得多;非线性越强,地层压力下降的范围越小,地层压力梯度越陡峭,影响地层压力的敏感性减弱,而影响地层压力梯度的敏感性增强。 相似文献
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多孔介质结构对渗流惯性效应的影响规律研究 总被引:1,自引:0,他引:1
本文通过局部展开算法研究了多孔介质中排列结构对非线性渗流规律的影响.计算结果表明:规则排列结构的渗流标度律和渗流方向相关,然而非规则排列结构的渗流标度律不依赖于渗流方向而只依赖于多孔介质的几何结构.伴随着排列结构的非规则程度增强,不同方向的渗流阻力变化规律的差异性减小.当流场输运区域较为复杂且不存在较宽直通道时,渗流阻力在较宽雷诺数范围内体现出较为明显的标度律特性.周期性强非规则排列结构中不同区域大小的模型却具有相似的渗流阻力的标度律特性,同时标度律特性与孔隙度的大小相关性不大.阻力非线性标度律由多孔介质结构的不同而取值为2至3之间. 相似文献
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我国北方地区的土石坝和水池的防渗沥青混凝土面板,常出现低温裂缝。因此,对沥青混凝土在低温条件下的温度应力疲劳进行实验研究很有必要.本项研究研制了适用于沥青混凝土低温低周大变形的弯曲疲劳试验机,进行了沥青混凝土在不同低温下的疲劳破坏性能试验。对试验结果用粘弹性理论和推广的应变区分法(SRP)和应变能区分法(SEP)进行了分析,首次得出了沥青混凝土的疲劳寿命与弯曲应力、应变和应变能的关系,并试用于实际工程的予测. 相似文献
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竹材层合板弯曲破坏机理的实验研究 总被引:5,自引:0,他引:5
竹材层合板是为了满足一定的使用要求,由多层单向板按同一方向整齐排列、胶合、加热固化处理而成的复合结构体。由于竹材层合板的各向异性和非均匀性,它的力学行为十分复杂,特别是弯曲时不仅各个单层产生损伤破坏,而且伴随着层间胶接层的开裂。本文对竹材层合板的弯曲破坏特征进行实验研究;一系列包含变形信息的数字散斑图像被记录;采用数字散斑相关技术(DSCM)提取了三点弯曲变形过程中的面内位移场信息,分析了不同变形阶段的位移场;给出了不同弯曲变形阶段试件的应变场分布和应变集中现象;分析了中性轴在胶层开裂、层内纤维撕裂等复杂应力情况下的演化过程及规律。最终一些宏微观破坏机制被分析,例如基体开裂,界面损伤与撕裂,界面与裂纹作用等。这些研究结果将为竹材层合板的破坏机理等力学行为的研究和工程应用开发提供实验依据。 相似文献
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对饱和砂土在冲击载荷下发现的变形和流动效应进行了落锤模拟实验研究,发现砂土骨架出现纵向排水通道和横向断裂等现象,对可能影响这些现象的主要因素进行了对比的实验,对上述实验现象进行了初步的解释. 相似文献
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将多孔介质简化为一簇变截面毛管束,根据多孔介质的颗粒直径、颗粒排列方式、孔喉尺度比及束缚水饱和度,计算出变截面毛细管的喉道半径和孔隙半径. 在考虑多孔介质喉道和孔隙中单个气泡的受力和变形基础上,利用动量守恒定理,推导出单个孔隙单元内液相的压力分布和孔隙单元两端的压差计算公式,最终得到多孔介质的压力分布计算公式. 利用长U型填砂管对稳定泡沫的流动特性进行了实验研究. 研究结果表明:稳定泡沫流动时多孔介质中的压力分布呈线性下降,影响泡沫在多孔介质中流动特性的因素包括:多孔介质的孔喉结构、泡沫流体的流量和干度、气液界面张力、气泡尺寸,其中孔喉结构和泡沫干度是影响泡沫封堵能力的主要因素.关键词: 稳定泡沫;多孔介质;变截面毛管;流动;表观粘度;压力分布;实验研究 相似文献
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三角形波致LY12铝层裂的平板冲击实验研究 总被引:1,自引:1,他引:1
采用基于冲击波衰减动力学的实验技术,使平板碰撞层裂实验的LY12铝样品中,产生三角形冲击脉冲.采用VISAR技术记录样品自由表面历史,获得样品中发生层裂的信号.在经过高应力三角形波实验的软回收样品上,发现了两个层裂面.就样品中呈现三角形脉冲的平板冲击实验而言,样品中可以存在一些高拉伸应力区域并发生多次层裂.将该文提出的基于空穴聚集的层裂模型用于数值模拟这些特定条件的平板冲击试验,并将计算的样品自由面速度历史及样品中的损伤分布与实测的VISAR数据及软回收的样品层裂面等作了比较.研究表明,人为粘性、状态方程、本构方程以及层裂模型对于数值模拟三角形冲击脉冲引起的层裂有严重影响. 相似文献
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为研究混凝土靶侵彻后空腔对爆炸效应的影响,开展了450~700 m/s速度下混凝土靶体侵彻与爆炸模型实验。基于10组实验结果,结合量纲分析等方法,研究了侵彻结果对爆坑深度的影响。结果表明,可采用无量纲冲击系数表征侵彻深度、开坑体积以及侵彻损伤值等侵彻效应,不考虑装药长径比的影响,侵彻后爆炸带来的破坏深度增加量he主要受无量纲冲击系数Ip与爆炸系数Ie的影响。利用实验数据获得了长径比为5时he的影响规律:(1) Ip较小时,侵彻深度较小,Ie的变化对爆炸弹坑深度he变化影响较小;(2) 随着Ip的增加,he不断增加,但增加幅度逐渐变小,Ie对he的影响不断变大;(3)随着Ip增加到一定程度,he趋于常数,Ie对he的影响趋于稳定。 相似文献