花岗岩试件三点弯曲试验裂纹扩展数值模拟

通过运用岩石破裂过程分析(RFPA^20)系统，对花岗岩试样三点弯曲试验裂纹的扩展进行了数值试验。数值试验结果表明：在对花岗岩试样加载过程中，裂纹的扩展路径总体上遵循一定的规律，即该裂纹扩展为沿晶扩展；由于花岗岩本身的非均匀性，局部的裂纹扩展呈现出曲折性。数值模拟结果与相关试验结果具有较好的一致性。     

"精明增长"策略与我国的城市空间扩展

在较为系统地阐述目前国外广泛研究的"城市蔓延"("Urban Sprawl")和与之相对的城市"精明增长"("Smart Growth"Policy)的基础上,提出目前我国城市空间增长具有"城市蔓延"趋势这一基本判断,呼吁借鉴国外应对"城市蔓延"所采用的"精明增长"战略,为制定更为科学合理的城市规划进行理念更新.     

再生骨料取代率及老砂浆强度对混凝土细观性能的影响

建立6种不同再生骨料取代率细观数值模型,基于基面力元法研究单轴压缩荷载作用下5种不同再生老砂浆强度对混凝土内部微裂纹的扩展及单轴抗压强度的影响。研究表明:基于势能原理的基面力元法可以推导荷载作用下混凝土等非均质材料的单元应变及单元刚度矩阵;单轴压缩荷载作用下,再生混凝土的抗压强度随着再生骨料取代率的增加而递减、随着老砂浆强度的提高而递增;当取代率小于40%,老新砂浆强度比大于0.80时,老砂浆强度能显著提高单轴抗压强度;内部微裂纹首先出现在新老黏结带,然后穿过粗骨料密集区域形成连续破坏裂缝,裂缝宽度随着取代率的增加而增加,随着老砂浆强度的增加而减小。     

变幅荷载中次高荷载对疲劳裂纹扩展的影响

通过１６Ｍｎ钢紧凑拉伸试件的变幅加载疲劳裂纹扩展试验，研究了次高荷载对裂纹扩展的影响。研究结果表明，次高荷载降低了最高荷载对裂纹扩展的迟滞效应，次高荷载值越接近最高荷载，降低迟滞的作用越大。次高荷载的这种作用可以解释单峰过载和随机加载裂纹扩展的很大差异。     

基于柔度法的损伤识别

柔度矩阵与固有频率的平方成反比,低阶振型对柔度矩阵的贡献大,随着频率的增加,柔度矩阵的收敛很快,如果测得结构损伤前、后的前几阶频率和振型,就可以精确估算出损伤前后结构的柔度矩阵。     

循环冷冲击作用下煤的渗透性变化规律试验研究

为了研究循环冷冲击处理对煤体增透作用的影响,利用SLX-80型高低温处理系统对原煤煤样进行多次循环冷冲击处理,并利用电子天平和三轴瓦斯渗流实验系统分别测定了煤样冷冲击处理前后的质量变化和渗透率增加幅度,对比分析了冷冲击处理前后煤样表面的裂纹分布情况。试验研究结果表明,循环冷冲击处理所产生的热应力超过煤体抗拉强度时会在煤体内部形成新的裂缝,增加原始裂缝的有效宽度,从而提高了煤体内部裂缝连通的有效性,有效改善了煤体渗透性;循环冷冲击处理后煤体渗透率的平均增幅为16%～215%,煤体渗透率增幅大小与处理后的裂纹增加数量及其连通性紧密相关;煤岩材料的非均质性、外部应力载荷及“负损伤”效应的影响使得循环冷冲击处理后的煤体渗透率增幅具有明显的随机性,并呈现出非均匀波动变化特征;循环冷冲击处理所产生的收缩-膨胀效应会引起煤体部分碎块脱落,最终导致煤体质量减小,循环冷处理后煤体的平均质量减幅为0.151%。     

基于ABAQUS软件的大直径桩承载力-变形分析

土的弹塑性本构模型分别采用扩展Drucker-Prager模型和Mohr-Coulomb模型,桩-土接触面采用主从接触面模型,利用ABAQUS软件,对两根大直径桩的静载荷试桩结果进行了三维有限元数值模拟,结果表明:当土的内摩擦角Φ≤22°时,采用扩展Drucker-Prager模型较Mohr-Coulomb模型更好地模拟出大直径单桩竖向荷载作用下的荷载-沉降关系曲线;但当Φ＞22°时,Mohr-Coulomb模型也能很好地模拟出大直径单桩的荷载-沉降关系曲线.     

机械的有限寿命设计和试验

前面已经提到，实际的机件总不是理想的连续体，存在着初始裂纹。由于外力的作用，在裂纹的尖端产生应力应变场，在线弹性断裂力学中，应力场用应力强度因子K来衡量。对于交变载荷，用应力强度因子振程AK来衡量。裂纹在交变载荷的作用下不断扩展，扩展的速率除了与材料的特性有关外，主要取决于应力强度因子振程。因此，在寿命估算时，应用应力强度因子振程和裂纹扩展速率的关系式来进行，由材料抗力指标的研究中已知三种关系式：     

火灾中衬砌混凝土损伤的微观特征

铜-黄公路涵洞衬砌混凝土在火灾中的损伤特征显示了变色、裂隙发育和逐层剥落的宏观特征.在显微尺度下受损混凝土裂隙的类型及其扩展规律和矿物相变显示了,中等损伤程度下裂隙的扩展和爆裂作用的叠加是衬砌混凝土发生多层剥落的重要原因;受火混凝土颜色的变化主要与矿物相变和微裂隙的形成有关.     

钢吊车梁变截面支座的疲劳性能研究

采用有限元法完成了折线形过渡支座、圆弧形过渡支应及直角形突变支座钢吊车梁在同一条件下的应力、变形分析;通过各受试梁的各应力场分析,找出了各支座应力分布规律的差异和疲劳裂纹敏感区;由各应力集中系数分布图,捕捉到了疲劳裂纹首发点;运用本文所建立的“疲劳裂纹扩展驱动能”等新概念,分析了各型支座的疲劳性能;最后结合制作加工的难易程度和经济分析等,提出了上述三类变截面支座的适用条件.