海冰强度对应变速率敏感性及其演化模式

海冰对应变速率变化较敏感,在不同应变速率范围内可表现出不同的力学行为和强度特性.如辽东湾海冰在低应变速率下(ε.<1.0×10-3s-1),表现为连续体特征,其变形行为符合流动定律;在高应变速率下(ε.>3.0×10-3s-1),表现为脆性体特征,强度特性可用断裂力学理论描述;在韧-脆转变的范围内(1.0×10-3s-1<ε.<3.0×10-3s-1),海冰强度达到最大值.因此在不同应变速率段,海冰强度具有不同的本构模型.用海冰演化模式对辽东湾海冰(T=268K,d=7.0mm)进行了数值计算,结果与实验值十分吻合,说明该演化模式是有效的.     

考虑加载速率的级配碎石三轴压缩强度特性

利用三轴试验进行碎石基层的力学性能研究,探讨加载速率对碎石基层静力学性质的影响,分析不同加载速率对级配碎石弹性模量、峰值强度及残余强度的影响,建立加载速率与弹性模量、峰值强度及残余强度之间的定量关系描述方程。研究结果表明:级配碎石的弹性模量、峰值强度以及残余强度均随加载速率的增大而增大;函数11bE=a v能够较好地描述弹性模量E与加载速率v之间的关系;峰值强度、残余强度与加载速率符合线性关系。     

测量超塑性应变速率敏感性指数m的一种新方法

应变速率敏感性指数m是表示超塑性的一个重要参数。本文在Hart关系式dlgP/dlgl=r-1-m的基础上,得出利用超塑拉伸时试样载荷P和试样长度l以测量m值的新计算式m=(lgP_1-lgP_2)/(lgl_2-lgl_1)-1。利用此式对Zn-Al共析类合金进行了实验并与其它测量m的方法作了测量结果比较,结果都是一致的。     

恒应变速率压缩试验机液压控制系统设计

针对恒应变速率压缩试验机对速度的特殊要求，应用最优控制理论，设计了最优电液速度控制系统，仿真和实验结果均表明，最优电液速度控制系统具有理想的综合性能。     

节理岩体单轴压缩强度预测

岩体单轴压缩强度是岩体稳定性分析的重要指标,推导了节理岩体的单轴压缩强度的理论计算公式,公式分别考虑了岩体的不同破坏形式,即沿节理面的滑动破坏和沿岩石内部的剪切破坏,并分析了节理面倾角对压缩强度的影响,得到随着节理面与加载方向夹角的增大．节理岩体的单轴压缩强度逐渐增大,并最终趋于定值的规律。     

恒应变速率压缩中压实黄土结构特征试验研究

采用恒应变速率法测试压实黄土的力学性质,并与分级加载方法获取的数据进行比较。同时,用电阻率法测量压实黄土在压缩过程中的电阻率值,以期探究恒定含水量条件下,应变和电流频率等因素对压实黄土电阻率的影响,分析压实黄土在压缩过程中的土体结构变化规律。结果表明:恒应变速率方法能较快地确定非饱和压实黄土的压缩曲线并计算其压缩力学参数。含水量变化较小时,压实黄土竖向电阻率随应变的增大而减小,随电流频率的升高基本呈减小趋势,横向电阻率随应变的增加而逐渐减小,竖向电阻率大于横向电阻率;另外,平均结构因子和平均形状因子随着应变的增大而呈双线型减小,表明压实黄土孔隙率逐渐减小,土样稳定性增加,土颗粒间胶结作用变弱。各向异性系数随应变增大先减小随后趋于稳定,表明随着压缩竖向和横向结构单元变化速率基本一致。压缩过程中压实黄土的结构参数反映其微观结构的变化规律,可作为评价黄土力学性质的依据。     

灰岩强度特性的三轴压缩试验分析

对灰岩进行三轴压缩试验，分析与比较了其应力、应变关系曲线，并进行了曲线拟合。结果表明，岩石的变形可分为5个不同的阶段，围压对岩石的应力、应变关系有一定影响，用多项式函数拟合应力、应变关系曲线是比较理想的。而依据岩石的应力、应变关系可以在一定的强度理论下得到强度参数c,φ值，能为有关工程提供参考与借鉴。     

钢纤维高强混凝土单轴压缩下应力应变关系

在实际工程中推广应用钢纤维高强混凝土,要了解其基本力学性能,用MTS815．03型液压伺服刚性压力试验机,对钢纤维含量为0－6％、抗压强度在65－120MPa范围的4种钢纤维高强混凝土,进行单轴压缩荷载作用下的应力－应变全过程试验。结合试验给出全曲线的方程,并分析钢纤维对抗压强度、弹性模量、韧度、泊松比等的影响。试验表明,当钢纤维长度大于或接近于最大集料尺寸时,钢纤维高强混凝土具有较高的抗压强度和韧度,是一种优良的新型建筑材料。     

等围压三轴压缩混凝土的强度分析

利用统一强度理论,对等围压三轴压缩混凝土强度进行了理论分析,得出的结论表明：等围压三轴压缩混凝土轴向极限压应力随着围压应力的增大和混凝土的拉压强度比的减小而增大。     

岩石单轴受压体应变与长期强度关系

为了验证可根据岩石单轴受压体应变最大值大致对应出岩石的长期强度这一观点,对4个砂岩试样进行单轴受压试验,采用千分表测出受压过程中的径向变形,计算出径向应变和体应变,得出岩样单轴受压时轴向应力-体应变曲线,结果表明:岩石单轴受压时发生的是剪切破坏,轴向应力-体应变曲线极不规则.得出的结论是无法根据岩石单轴受压体应变的变化特征确定出岩石的长期强度.     

平面应变混凝土强度变形试验与等效单轴应变本构模型

利用自行研制的三向强度变形试验装置,进行了应力比α=σ1/σ3=0:-1,0.05:-1,0.1:-1,0.2:-1和0.3:-1的拉-压平面应变状态强度与变形试验.试验结果表明:在拉压平面应变状态时,混凝土破坏形态主要分为受拉和受压2种,应力比α=σ1/σ3≤-0.1时为受拉破坏,应力比α>-0.1时为受压破坏;在混凝土开裂或屈服前,应力应变关系呈线性.同时,根据试验结果给出了拉-压平面应变状态的强度计算公式,完善了平面应变状态等效单轴应变本构模型.     

岩石单轴压缩应变梯度损伤模型局部化带宽

采用基于各向同性应变梯度损伤模型，在平衡方程中引入高阶应力项和损伤内变量，对单轴压缩作用下岩石变形局部化进行了研究，得到了单轴压缩作用下岩石变形局部化带宽度的一维解析解，给出了岩石试件局部化带的宽度公式，对岩石变形局部化带宽度与损伤内变量的关系进行了分析，为实验测定内部材料长度参数提供了理论依据。岩石试件局部化带的宽度不仅与材料的内部长度参数有关，而且还与损伤内变量（材料的脆塑性）有关。对于塑性材料，局部化带宽度就大；对于脆性材料，局部化带宽度就小。     

工业纯钛中低温拉伸行为的温度与应变速率敏感性

结合拉伸实验数据和断口形貌分析发现,中低温下工业纯钛的拉伸应力-应变曲线随着温度的升高和应变速率的降低不断降低,拉伸行为存在温度软化与应变速率强化现象,并且拉伸行为的温度敏感性强于应变速率敏感性.基于工业纯钛强度参量随着温度和应变速率的变化规律得到了定量的工业纯钛强度参量与温度和应变速率的关系式.为了定量地描述工业纯钛中低温拉伸应力-应变曲线的温度与应变速率敏感性,对Arrhenius方程、Johnson Cook (JC)方程和Modified Zerilli-Armstrong(MZA)方程在工业纯钛中低温拉伸行为的应用进行比较发现,Arrhenius方程的预测精度最高,MZA方程次之,而JC方程的预测精度最低.     

单轴压缩下炭质板岩的应变速率效应及声发射特性

为了探究应变速率对炭质板岩单轴力学特性和声发射特征的影响,开展了4组不同准静态应变速率（8.50×10^-6s^-1、1.70×10^-5s^-1、1.70×10^-4s^-1和3.34×10^-4s^-1）下的单轴压缩试验,并同时监测了加载过程的声发射信号。基于试验数据,总结分析了应变速率对炭质板岩应力-应变关系、能量耗散及声发射特征的影响规律,探讨了应变速率的影响机制。同时,基于加载过程中耗散能密度的演变规律,提出了将耗散能曲线平直段起点作为炭质板岩闭合应力σ_cc、平直段终点作为扩容应力σ_cd的特征应力确定方法。结果表明：在准静态应变速率范围内,炭质板岩的弹性模量和峰值强度随应变速率的增大均先增大后减小,在应变速率1.7×10^-4s^-1时达到最大值;闭合应力、起裂应力和扩容应力与峰值应力的比值基本在0.37、0.55和0.74左右,不随应变速率发生变化;应变速率对声发射信号影响显著,随应变速率增加,0~50kHz内的主频率占比逐渐增加,而100~250kHz内的主频率占比逐渐减小,炭质板岩的破坏形式逐渐由张拉破坏变为剪切破坏。     

用试验参数表达的应变速率敏感性指数的理论公式及其测量

从理论上建立了一组恒应变速率、恒变形速度和恒变形载荷变形路径下的应变速率敏感性指数测量公式,并给出在对应的试验曲线上的测量方法.同时针对Zn质量分数5%Al合金在常态(18℃)下的试验结果进行了测量和比较,从而说明这种合金即使在常态(18℃)下也具有较强的结构敏感性.     

考虑应变软化特征的层状岩体三轴压缩数值试验分析

考虑岩体应变软化特征,利用快速拉格朗日差分法建立三维数值计算模型,分析岩样在三轴应力作用下应力变形关系和抗剪强度参数的变化情况.研究结果表明:围压对岩体变形性能的影响较显著,其与岩样到达峰值时的变形量呈线性关系;压缩峰值强度与残余强度的比值随围压的增加逐渐减小,岩体破坏类型逐渐由脆性破坏过渡到延性破坏;岩样软、硬夹层之间存在交互作用,在结构面倾角变化过程中,部分岩样的抗剪强度被弱化,部分增强;数值模拟结果与试验分析结果较符合,能够直观和全面地反映层状岩体的破坏和变形特征.     

一种面心立方合金的流变应力及应变速率敏感性的表象模型及其计算机模拟

在Ｒ．Ｅ．Ｒｅｅｄ－Ｈｉｌｌ提出的体心立方合金塑性变形总流变应力的物理模型的基础上，建立了一种置换式面心立方合金Ｃｕ—３．１ａｔ．％ Ｓｎ的总流变应力的表象模型．此总流变应力由三项组成，即内应力、有效应力及由于动态应变时效所引起的应力．有效应力和应变速率及温度成指数函数关系．动态应变时效应力遵循修正了的Ｈａｒｐｅｒ关系式．内应力则被假定为以和弹性模量同样的规律随温度而改变．将此模型输入计算机进行模拟计算，所得结果和实验数据吻合很好，说明此模型成功地描述了在７７Ｋ至６００Ｋ温度范围内，合金的总流变应力和应变速率敏感性随温度的变化规律．     

广义双剪应力强度理论对真三轴压缩混凝土的应用

针对Ｈ．Ｇａｃｈｏｎ有关混凝土真三轴压缩试验的结果，经分析后认为：混凝土真三轴压缩时适用修正后的广义双剪应力强度理论。并提出了建立强度条件的方法；确定了具体的强度的条件。     

不同卸围压速率下三轴压缩细粒花岗岩力学特性

为了得到不同卸荷速率对于细粒花岗岩的卸荷力学性能的影响规律。采用恒轴压卸围压的试验方式进行室内三轴卸荷试验研究。试验设定卸荷速率分别为0.01 MPa*s^-1、0.02 MPa*s^-1、0.03 MPa*s^-1、0.04 MPa*s^-1、0.06 MPa*s^-1。最终试验结果表明：(1)卸荷速率对岩样环向变形比轴向变形影响大,当卸荷速率达到0.04 MPa*s^-1后,岩样的环向变形更加明显且呈现一定的应变软化特征。(2)应变—卸围压柔量随着卸荷速率的增加而增大,表明卸荷速率的增加对岩样的变形具有促进作用。当卸荷量达到30 MPa时,岩样的环向变形及体积应变—卸围压柔量明显增大,且卸荷速率越快增加越明显。(3)岩样的卸荷破坏形式以剪切破坏为主,随着卸荷速率的增加,岩样破坏的主裂缝与水平线的夹角有所减少,岩样的鼓胀现象明显,表明在卸荷速率较快的情况下,会使岩样产生较为明显的侧向变形。     

聚丙烯(PP)材料在不同应变速率下的缺口敏感性实验研究

对聚丙烯(PP)材料在应变率跨越10-4-10-1量级范围内的缺口敏感性做了实验研究,实验结果表明,PP试样,无论带缺口还是不带缺口,对应变率具有一定的敏感性;PP的缺口试样在不同应变率下的拉伸强度极限随着缺口深度的增加而有所增加,而与缺口底部圆弧半径没有明显的关系;以缺口敏感度NSR衡量,PP对缺口是不敏感的。