格里菲斯强度理论在岩体力学中的应用

本文论证了格里菲斯强度理论的各种计算公式。从理论上分析了格氏强度理论在岩体力学中应用的可能性。并且与实验及莫尔强度理论进行了对比分析。我们认为,在岩体力学中格氏强度理论是可以适用的。提出了岩体的三种开裂类型的判别式。同时,也指出了应用格氏强度理论于岩体力学中,今后需要进一步研究的问题。     

八面体强度理论在岩体力学中的应用

本文论证了八面体强度理论的计算公式,阐述了它在岩体力学中应用的理论基础。用岩体工程的应力电算数据进行了理论计算,并与莫尔强度理论和格里菲斯强度理论进行了分析比较。作者认为,八面体强度理论在岩体力学中是适用的。     

拉压异性材料的脆断强度条件

常用的脆断强度条件都仅适合某些材料和应力状态,而缺乏普遍的适用性。通过观察实验现象和分析破坏原因,认为平均应力对脆断影响显著。提出了考虑平均应力和最大剪应力共同影响、考虑了拉压异性的脆断条件。其物理意义明确,理论推导和公式比莫尔准则简单,与实验结果吻合的好,特别是双向拉伸应力状态下,比莫尔准则与实验结果吻合的好。适合材料力学教学和压力容器设计。     

关于格里菲斯强度理论应用中的几个问题的探讨

本文从格里菲斯强度理论的基本概念出发,讨论了该理论所指的微小裂隙分布是随机的,从而根据公式推导得出国内一些岩石力学专著中在应用格氏理论时有以下错误:1.把岩石中的节理、层理等视为那些杂乱无章的微小裂隙,如颗粒边界、晶体缺陷、晶洞等,2.把格氏强度理论和莫尔强度理论混淆起来。最后,本文还讨论了格氏理论在岩石力学中应用的可能性和进一步研究的方向.     

综放工作面顶煤承载能力和支架工作阻力的探讨

支架工作阻力计算是综放开采研究的主要问题之一.在对顶煤力学性质进行了实验室试验的基础上,总结出顶煤破坏时的强度满足主应力表示的莫尔-库仑强度准则.根据综放工作面顶煤体的受力特点,运用损伤力学应变等效原理,建立了综放工作面控顶距内顶煤体受力力学模型.从顶煤体承载能力的角度,研究综放面支架-顶煤体之间相互作用关系,推出了支架工作阻力的理论计算公式.该模型较好地解释了综放工作面支架工作阻力随顶煤强度的提高而增加的矿山压力显现.研究结论对综放面支架工作阻力计算具有一定的理论指导意义.     

冻融损伤岩石的强度准则研究

强度准则在理论研究和工程应用等方面都具有重要意义。将损伤力学和细观统计方法相结合,考虑岩石缺陷的随机性,建立了冻融岩石的损伤本构模型,并推导出模型参数的表达式;根据模型最大主应力点的极值条件,建立了冻融损伤岩石的强度准则,并通过实验结果验证其合理性。研究表明:文中所建立的冻融损伤岩石强度准则能够表征不同冻融循环次数下的极限应力状态,反映岩石强度莫尔包络线的曲线特征;模型参数的理论表达式可反映冻融损伤与岩石变形破坏的一般变化规律,增强了模型的普适性,可为寒区岩土工程材料和结构强度研究提供理论基础。     

强度理论与实验现象

用四大经典理论、莫尔强度理论和质点平衡强度理论的准则和强度条件,对单向拉压、二向拉压、纯扭转等已被认定的实验现象进行对比,对低、中碳钢重新做了纯扭转求最大屈服剪应力实验。发现质点平衡强度理论的符合率较高,13个实验中的有12个符合。尤其是拉伸—剪切使剪切破坏试验变得容易,压缩—剪切使剪切破坏试验变得困难的实验现象与质点平衡强度理论完全符合;莫尔强度理论也只有当拉伸和压缩极限强度不同时才能符合;其他强度理论都与此实验不符合。特别是当三向等应力拉伸（或压缩）时第三强度理论出现相当应力为零;三向等应力拉伸（或压     

深部开采巷道软弱围岩塑性区和剪裂区研究

考虑开挖二次应力场对圆形巷道软弱围岩的实际影响,基于双剪统一强度理论及力学原理,探讨了深部圆形巷道围岩塑性区应力及范围.考虑矿体回采爆破振动,对巷道软弱围岩弹性区域内产生的剪裂区应力进行了研究.最后,利用莫尔-库伦强度理论,推导了深部矿体回采爆破时巷道软弱围岩剪裂区范围,并对它进行了分析.     

各向同性宏观强度理论研究

材料在复杂应力状态下的屈服准则和强度理论是研究固体力学和结构强度的一个重要基础。本文研究和总结了第四强度理论(包括作者于1962年提出的均方根剪应力解释和一种简化表达式);对作者于1961年提出的双剪应力屈服准则作了进一步的阐述;并根据实验资料引进剪应力系数,提出了材料在σ-τ复合应力状态下的统一强度表达式。     

诸能量原理的统一性

多数弹性力学中的能量方法都是从П=U-W 及П~*=U-W~*出发,通过变分得到最小势能原理δП=0及最小余能原理δП~*=0.实际上,最小势能原理、最小余能原理只不过是虚位移原理及虚力原理的特殊情况,而虚位移原理是人为的用能量表示的平衡条件,虚力原理是人为的用能量表示的连续性条件.因此不需要讨论П及П~*的物理含义.本文把理论力学的虚位移原理,分析力学的哈密顿原理,弹性力学的最小势能原理都统一到虚位移原理,把材料力学的卡氏定理、莫尔定理,弹性力学的最小余能原理都统—到虚力原理。     

金属成形过程实验模拟和理论转换热能原理

引入了大变形流动理论的偏相似耦联方程的概念 ,并应用加权余量法建立了金属成形过程中的实验模拟和理论转换热能原理 ,根据该势能原理并应用拉氏乘子法 ,建立了相应的广义势能原理 ,这些势能原理将在实验模拟的基础上为实现模型体和原型体位移与应力场的互相转换奠定理论基础 ,并对金属成形过程的理论研究与实验验证有重要的理论意义和实用价值     

塑性力学流动理论的相似非耦联变分原理

引入了流动理论的相似非耦联方程的概念，建立了流动理论的相似非耦联差动原理，基于该差动原理，建立了塑性力学流动理论的相似非耦联势能原理和余能原理及修正相似非耦联能和余能原理，这些变分原理是在相似非耦联的模型体和原型体之间实现学场量转换的理论依据，也是金属成形过程和光塑性力学模拟研究的理论基础。     

材料强度理论的讨论

强度准则是一个力学基础理论.通过对比实验现象与强度理论,指出材料的破坏形式取决于应力条件与材料的性质,并讨论了强度准则需遵循的力学依据及其检验标准.分析了金属和岩土材料的强度准则,分别从能量和应力的角度推导了金属Mises准则,详细介绍了作者最近导出的岩土材料三剪能量屈服准则及其相应的Drucker-Prager准则,表明无论强度条件以何种形式表示,它们的实质与结果都是一致的,并对当前常用的各种准则进行了系统的对比研究.     

学术动态

俞茂宏教授的第二本英文专著在斯普林格出版最近,西安交通大学俞茂宏教授的第二本英文学术专著《Generalized Plasticity》(广义塑性力学)由世界著名的施普林格出版公司出版.广义塑性力学是俞茂宏教授提出的统一强度理论在塑性力学学科的推广.它将统一强度理论与传统的金属塑性     

莫尔-库伦理论的修正及应用

针对莫尔 -库伦理论不考虑中间主应力对材料破坏影响的缺陷 ,提出了引进中间静水应力对抗剪强度和屈服面上摩阻力的双重作用 ,从物理意义上引进了中间主应力对剪切滑移的影响 ,把原来二参数的莫尔理论发展为三参数形式 ,弥补了莫尔 -库伦理论不足之处 .最后给出了应用实例     

混凝土粘结强度的确定与合理的脱模方式

本文提出了混凝土与钢模板粘结强度的确定方法及合理的脱模方式.该实验资料对于金属模板的设计和混凝土支护的施工,将是非常重要的.     

岩石的强度准则与应力图表

建立强度理论和改进强度试验的方法在岩石破坏的全部问题中占有重要地位.在进行研究的基础上产生了关于岩石性质以及岩石破坏机理的新的认识.本文探讨强度理论与破坏机理的关系,给出制定应力图表的方法及其说明.在解决矿山技术问题时,莫尔理论得到了最广泛的应用,它是最大剪应力理论的另一种表现形式.根据这一理论,破坏面与压力状态无关,与最大压应力成45°角;材料在拉伸和压缩时,性质是一样的.岩石不满足这些条件,因此最大剪应力理论对于岩石是不适用的.     

自移式掘进机辅助支护设备立柱力学分析

为解决自移式掘进机辅助支护设备立柱在实际工作中容易出现故障,给工作人员带来安全隐患的问题.采用传统的力学分析方法对立柱油缸稳定性、活塞杆强度和缸体强度进行验算,并用有限元软件对立柱进行静力学分析.研究结果表明:传统力学分析应用在立柱设计和改进过程中是合理的,有限元软件静力学分析方法可以验证传统力学分析的准确性,并且可以直观地显示最大应力点.两种方法互补使用,使设计过程更加合理,可以提高立柱的安全系数,为同类产品立柱设计和改进提供了参考依据.     

最小耗能原理及其在塑性力学中的应用

在经典塑性力学中,屈服准则、本构关系都是通过观察实验结果而提出的假设.塑性力学中的变分原理也是类比于弹性力学中的变分原理建立的.介绍一个具有新内涵的最小耗能原理以及用它解决问题的三种途径,通过这三种不同的途径分别导出了塑性力学中的Mises屈服准则、各种增量型的塑性本构关系以及可以作为建立各类力学(包括塑性力学)变分原理统一理论框架的最小功耗原理,从而证明了这个具有新内涵的最小耗能原理可以在塑性力学中发挥重要的作用.     

乘法倍频对锁相式莫尔条纹信号细分方法的改进

以研究实用性强、细分精度高的莫尔条纹信号细分方法为目的,提出乘法倍频技术与锁相式莫尔条纹信号细分方法相结合的新方案,并通过理论分析与实验仿真,验证了该方案的可行性与实用性.结果表明,所提出的新方案可改善原始信号的质量,降低对光栅传感器输出信号正交性、等幅性等方面的要求,并能提高细分精度,具有重要的实际应用价值.