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为构建爆炸荷载作用下超高性能混凝土(UHPC)板弯曲损伤等级评估的p-I(压力-冲量)曲线:采用条带法进行截面分析,建立了考虑UHPC材料拉/压软化和塑性铰影响的UHPC简支单向板的非线性抗力方程和等效单自由度(ESDOF)理论模型;通过与六炮次爆炸实验中UHPC板的挠度时程,以及UFC 3-340-02和FHWA规范推荐方法的计算结果对比,验证了本文理论模型的可靠性;基于验证的ESDOF模型,构建了评估UHPC板的不同弯曲损伤等级的p-I曲线并开展了参数影响分析,提出并验证了UHPC板弯曲损伤评估的p-I曲线经验公式。结果表明:提高混凝土强度等级和钢筋屈服强度、增加受拉钢筋配筋率和板厚,以及减小净跨均可提升UHPC板的抗爆性能。 相似文献
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变幅疲劳载荷下钢纤维混凝土的损伤演化行为研究 总被引:4,自引:1,他引:4
本文通过实验分析了变幅疲劳载荷作用下钢纤维混凝土非线性损伤演化行为,指出变载时材料当前的损伤状态和变幅前后应力幅差影响材料的疲劳损伤演化行为。文中给出了损伤演变路径和描述该损伤演化行为的疲劳累积损伤方程。在此基础上,定性定量地分析了Miner线性累积损伤准则的局限性 相似文献
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基于微-细观随机断裂模型(MMSF)发展了一类混凝土随机疲劳损伤模型。该模型将MMSF中的微弹簧视为一能量耗散单元并考察了其跨尺度的能量耗散过程。在纳观尺度,引入速率过程理论描述裂纹的扩展速度,并基于裂纹层级模型和自相似假定完成从纳观尺度到微观尺度的过渡。由此建立了微弹簧在疲劳荷载作用下的多尺度耗能描述。此外,为了考虑疲劳加载中混凝土多条裂纹的相互影响,引入了包含损伤扩展效应和损伤愈合效应的疲劳损伤因子来修正耗能表达。通过与相关试验的对比,证明了该模型能反映疲劳荷载作用下混凝土的主要力学行为,如疲劳损伤三阶段特点、疲劳寿命的离散性和疲劳寿命随加载频率的变化趋势等。 相似文献
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为了研究沥青路面结构在温度荷载作用下的疲劳损伤特性,运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立了考虑路面材料非线性疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型。分析了沥青路面结构损伤、水平拉应力基于温度荷载重复作用,随空间与时间的变化规律,以及沥青路面裂纹形成寿命。结果表明:损伤主要分布在沥青面层;随着温变次数的增加,面层表面的损伤度呈线性增加;面层表面损伤度均随着面层模量与温变幅度的增加而增加;面层表面水平拉应力随着温度变化次数的增加,以线性特征逐步减小;面层表面水平拉应力随着面层模量与温变幅度的增加均是先增大后减小,有一个峰值点;沥青路面面层的温度型裂纹疲劳形成寿命与面层模量有关,模量越大,裂纹形成疲劳寿命越短,因此从温度疲劳寿命的角度来说,面层不宜选择模量过大的沥青混合料。 相似文献
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基于落锤冲击试验,通过数值模拟研究钢筋混凝土梁在冲击荷载下的抗冲击性能和损伤机理。针对冲击荷载局部效应明显和持时短暂等特点,提出基于截面损伤因子的损伤评估方法;采用参数分析方法研究了箍筋间距、边界条件、冲头形状和面积以及冲击位置对钢筋混凝土梁的动态响应和损伤程度的影响。结果表明:基于截面的损伤评估方法能够比较直观地描述梁体损伤沿长度方向的分布;端部的固支约束可以有效地改变钢筋混凝土梁的耗能机制,并能提高梁的抗冲击承载潜力;冲击位置会直接影响梁体的裂缝分布和破坏模式;碰撞接触面积和冲头形状也对梁的损伤分布具有一定的影响。
相似文献7.
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在不同参数条件下,针对吊弦用CuMg0.4合金在自主设计的弯曲微动疲劳装置上进行了微动疲劳试验,建立了其疲劳寿命S-N曲线,并结合扫描电镜(SEM)、三维轮廓仪、电子探针(EPMA)等微观分析设备对损伤区域进行了微观分析,探究了吊弦材料的弯曲微动疲劳损伤特性及演变规律.结果显示在接触区处于弹性条件下时,其弯曲微动疲劳S-N曲线呈现倾斜的"Z"型特征,微动疲劳寿命随弯曲应力的增大呈现先减小后增大的趋势,微动依次运行于PSR(部分滑移区)、MFR(混合区)、SR(完全滑移区).接触区主要存在磨粒磨损、氧化磨损、疲劳磨损和黏着磨损四种形式的弯曲微动疲劳损伤;微动疲劳裂纹的萌生和扩展从以接触应力控制为主逐渐转为主要受弯曲疲劳应力控制,整个过程分为三个阶段. 相似文献
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The fatigue test for rock salt is conducted to investigate the effects of stress amplitude, loading frequency and loading rate on the plastic strain energy, from which the evaluation rule of the plastic strain energy is analyzed, which is divided into three stages: cyclic hardening,saturation and cyclic softening. The total accumulated plastic strain energy only depends on the mechanical behavior of rock salt, but is immune to the loading conditions. A novel model for fatigue life prediction is proposed based on the invariance of the total plastic dissipation energy and the stability of the plastic energy per cycle. 相似文献
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Experimental Mechanics - Recently, a technique for rapidly determining a material’s fatigue limit by measuring energy dissipation using infrared thermography has received increasing interest.... 相似文献
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《Acta Mechanica Solida Sinica》2016,(2)
In this study,an experimental analysis for determining the fatigue strength of HDPE-100 under cyclic loading is presented.The curve of cumulative fatigue damage versus number of cycles(D-N) was deduced from stiffness degradation.Based on the three stage damage trend,the remaining fatigue life is numerically predicted by considering a double term power damage accumulation model.This model is found to be accurate,both in modeling the rapid damage growth in the early life and near the end of the fatigue life.Numerical results illustrate that the proposed model is capable of accurately fitting several different sets of experimental data. 相似文献
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两级载荷下复合材料层板疲劳与寿命预测 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了复合材料层板疲劳过程中的累积应变演化规律,建立了以累积应变为基础的非线性积累损伤法则,实验结果表明:文中提出的累积应变方法能够较好地反映加载次序效应,准确地预测了复合材料层板在两级载荷下的疲劳寿命。 相似文献
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A novel experimental rig capable of generating a versatile dynamic loading has been designed and tested to overcome the shortcomings of conventional fatigue testing machines such as the difficulty in providing zero crossing aperiodic loading. The main principle of this new design is based on two, single degree of freedom based excited oscillators, where inertial forces act on a specially designed specimen. By changing the natural frequency of the oscillator, the extent of the preloads and pattern of the excitation signal on the shaker, the rig provides a new and robust means of fatigue testing, particularly for aperiodic loading. 相似文献
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砼受压全过程损伤的实验研究 总被引:11,自引:5,他引:11
本文利用MTS公司815.02型电液伺服实验系统对砼进行了等应变速率和单调和循环复受试验,测定了砼单调受压全过程的声发射特性和反复受压时砼弹性模量的变化,经研究发现与声光射相应的损伤能相对比和弹性模量的衰减比均可以表征砼的损伤发展程度,且具有较好的一致性,文中还根据试验结果,给出所定义损伤随应变变化的关系表达式。 相似文献
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建立预应力钢筋混凝土等直梁强迫振动的运动微分方程,分析了梁在预应力钢筋作用下的横向振动问题.将运动微分方程解耦,得到梁在预应力作用下自振频率的解析解以及梁振动时的动力响应.分析了梁的自振频率与预应力和偏心距的关系.通过实例计算,得到了关于不同速度移动荷载车辆作用下梁的动力挠度曲线,并给出了考虑预应力和不考虑预应力时梁的动力效应比较.结果表明:随着车辆荷载移动速度的增大,梁的动力挠度随之增大;考虑预应力时梁的动力效应略有降低. 相似文献