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本文采用双边切口拉伸试样（DENT）对PE80熔焊接头和管材进行慢速裂纹扩展（SCG）实验，得到了加栽点位移时间曲线。实验结果表明，熔焊接头的SCG抗力明显小于管材，随着应力水平的增加，蠕变柔量变大。利用全切口蠕变实验（FNCT）结果求得了银纹的断裂时间，和对应于银纹断裂时间的裂纹扩展步长，再现了裂纹扩展的历史。从细观的银纹损伤角度出发采用了一种直观的描述SCG本质的力学参量对熔焊接头的裂纹尖端蠕变损伤进行评价，其值的大小表征了材料蠕变损伤的程度，也表征了裂纹的扩展情况。 相似文献
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设计基于SEM的大理岩细观损伤全程数字化跟踪试验方案，对四川锦屏大理岩试样进行了单轴压缩细观损伤的全程试验。基于数字图像处理技术，对微裂纹的萌生、生长及贯通过程进行定量分析，提取试样在受荷过程中微裂纹的面积、方位角、长度、宽度和周长基本几何数据。然后利用统计学理论对获取到的32组试样微裂纹的损伤全过程的细现信息进行了统计分析，得到在单轴压缩过程中微裂纹的方位角、长度和间距服从变参数的广义极限分布这一结论，最后引入G Swoboda损伤理论，模拟得到单轴压缩试验的应力一应变关系，并与实际试验的结果进行了比较。结果显示可以较准确模拟单轴压缩力学状态下的应力一应变关系。 相似文献
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通过CT扫描、X射线衍射和物理实验等方法获取了天然砂岩的孔隙结构参数、矿物组成和物理力学性质，研制了具有与天然砂岩相同的孔隙结构特征和基体性质、但孔隙率不同的岩石类孔隙介质的物理模型．利用孔隙介质物理模型的CT扫描图像和MIMICS构建了具有不同孔隙率的孔隙结构三维有限元模型．通过设定应力波动理论假设的条件模拟了孔隙介质SHPB冲击破坏过程，分析了波动应力作用下岩石类孔隙介质的动力学响应、应力传递模式和变形破坏机制．研究表明：利用孔隙介质三维有限元模型可以直观定量地分析应力波传播过程中岩石类介质内部孔隙和基体的应力、应变状态及变形破坏机制．一定压强和波速的应力波传播过程中，孔隙率低于15％的岩石介质内部的孔隙未发生明显变形，变形主要体现为孔隙周边基体的微塑性（剪切变形）和开裂（横向拉应变），以及孔隙周边开裂区域的相互连通．剪应力使基体单元产生微塑性，拉应力使基体单元开裂．孔隙周边基体单元的破坏及相互贯通主要是由于基体单元的横向拉应力或拉应变超过材料的极限值．模拟得到的孔隙介质的应力波传播规律、变形与破坏模式以及能量耗散性质与物理模型的实验结果相吻合．本文研究为解析岩石类孔隙介质的复杂多变动力学响应的内在机制、应力传递模式、变形破坏与致灾机理提供了参考． 相似文献
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在模拟固体断裂，尤其是固体中含有较多初始裂纹时，如何有效地处理裂纹和网格划分是一个关键问题．三角单元劈裂法（TEPM）是处理该问题的一种有效方法．在网格划分时，它可以不用考虑裂纹体的几何完整性而直接对裂纹体进行网格划分，然后通过三角单元劈裂技术直接将裂纹的力学性质反映到数值模型中，为裂纹的数值模拟带来了极大的方便．目前，已有的TEPM虽然已经考虑了劈裂单元的块体变形问题，但还没有考虑裂纹尖点问题，由此所产生的误差将随着单元尺寸的增大而显著增大．为了解决这一问题，通过移动最小二乘法将裂纹尖点的位移与其邻域内实结点位移建立了联系，从而能更精确地再现裂纹周边的位移场．数值分析表明，这种考虑裂尖点的TEPM在不用重新划分网格的基础上与传统有限单元法计算精度基本一致，使TEPM摆脱了单元尺寸的限制．TEPM与扩展有限单元法（XFEM）的主要区别在于，TEPM不用处理位移的非连续性问题，也不用结点富集插值技术（Node enrichment），同时也没有引入额外的自由度，实现过程更为简单． 相似文献
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采用活性粉末混凝土和聚苯乙烯材料研制了具有与天然砂岩相似孔隙分布特征和物理力学性质的孔隙体模型，通过不同孔隙率模型的SHPB冲击实验和CT扫描实验观察和分析了孔隙体中应力波的传播特性以及传播过程中内部孔隙和固体介质的变化．研究表明：1）孔隙率显著影响应力波的传播特征．相同应变率时，孔隙率越大，反射波幅越大、波峰越多、透射波幅越小；孔隙率降至5％时反射波接近于单峰；应变率越高上述现象越明显；2）孔隙体的能量耗散率WJ／W1随孔隙率增加而线性增加，WJ／W1对应变率较敏感；3）应力波传播性质和能量耗散行为的差异与孔隙的演化机制有关．孔隙率低于10％时内部机制表现为固体介质破裂或形成新孔隙，应力波能量主要被消耗形成新开裂面或新孔隙，原有孔隙变形不大．此过程中应变率对改变孔隙形状的作用不明显；孔隙率高于15％时孔隙演化机制与应变率有关，低应变率时仍以固体介质开裂或形成新孔隙为主，但新增开裂面或新孔隙的数量相对较少；高应变率时内部结构变化同时存在固体介质开裂和孔隙变形两种机制，其中孔隙变形占较大比例，应力波能量大部分被消耗于孔隙变形，表明只有在高孔隙率和高应变率条件下内部孔隙才会发生明显的变形．孔隙离心率e可以较好地刻画应力波作用下孔隙的变形． 相似文献
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块碎石层作为一种高渗透率的多孔介质，经常应用于寒区道路的护坡工程中，用于保护其下部多年冻土，提高道路的稳定性．本文为提高和优化寒区道路工程中块碎石护坡的降温能力，基于多孔介质中流体热对流理论，根据野外块碎石护坡的实际几何尺寸及热边界条件等因素，采用稳态模型对厚度为1．0m，底顶温差为10℃，不同倾斜角度、不同长厚比等几何条件的块碎石层中对流模式及降温效果进行了数值研究．结果表明：在本计算条件下，无论在何种倾斜角度及长厚比条件下，由于块碎石层内部空气自然对流的存在均可提高其等效导热系数，使其具有热半导体特性，但内部的对流模式会随着倾斜角度的变化而发生改变，对流环数随着其倾斜角度的增大而减少，当对流环由多个转变为单个时，对应的Nu数最小，降温效果最差，此时对应的倾斜角度为块碎石层最差降温倾斜角度．并且，该最差降温倾斜角度随着其长厚比的增大而增大，最终大致趋近于32°，与野外一般块碎石护坡的倾斜角度33．7°十分接近．因此，当野外块碎石护坡路基高度较大，即块碎石护坡长厚比过大时，应采取必要措施来提高块碎石护坡的降温能力，本文在这方面也进行了必要的研究和讨论，以期为寒区块碎石护坡路基的设计与维护提供一些科学参考． 相似文献
