铸态316 LN钢基于应变补偿的本构模型

采用Gleeble-1500D热模拟实验机,对铸态316LN不锈钢进行了高温压缩实验,根据铸态316LN不锈钢在变形温度为900～1200℃、应变速率为0. 001～1 s~(-1)、变形量为55%下的高温压缩实验结果可知,该材料的流动应力受变形温度、应变速率和应变的共同影响。因此,在传统Arrhenius本构模型基础上,引入了应变对流动应力的影响。通过五阶多项式描述了应变与材料参数的关系,建立了基于应变补偿法的铸态316LN不锈钢的本构模型。通过引入相关系数R、平均相对误差AARE,对该模型进行了评估,对比该模型的预测值与实验值的结果后得出,R值为0. 995,AARE值仅为4. 48%,证明了采用修正后的模型预测该类材料的流动应力具有较高的精度。     

偏心套转速对螺旋锥齿轮摆辗成形的影响

摆辗成形过程中不同的上模运动轨迹对螺旋锥齿轮的摆辗成形有重要的影响,而上模的运动轨迹由内外偏心套的转速决定。单辊摆辗过程中,偏心套转速的改变会引起玫瑰线和螺旋线运动周期和轨迹形状的改变。以材料为20CrMnTiH钢的螺旋锥齿轮为研究对象,通过UG建立了三维有限元模型,并利用Deform-3D详细研究了当偏心套转速不同时,轨迹运动周期和轨迹形状的变化对摆辗成形螺旋锥齿轮成形力能参数、变形均匀性、齿根损伤因子和接触面积的影响规律。结果表明:不同的偏心套转速对玫瑰线和螺旋线摆辗成形螺旋锥齿轮的影响规律具有相似性,螺旋锥齿轮在玫瑰线和螺旋线轨迹摆辗成形过程中取周期T=3 s、转速比|n_1/n_2|=6/7较为合适。     

天津临港经济区南部某码头试桩动静对比分析

天津临港经济区近年来筹备新建码头,由于缺乏可以利用的试桩资料,通过对2组700mm×700mm试桩进行轴向抗压静载荷试验、高应变动力测试以及静动对比分析,从而得到2根试桩的轴向抗压静载承载力分别不小于7000kN和8400kN,在该试桩区地质条件下,采用工作性能正常的D125型锤可以满足同类型工程桩的沉桩施工要求,该区域单桩轴向抗压承载力的恢复系数为1.96。为设计确定工程桩长度等桩基设计参数以及合理选择沉桩设备和工艺提供可靠依据。     

有机玻璃在循环载荷下粘性与应变率相关性实验研究

为了量化分析应变率对有机玻璃粘性在循环加卸载作用下的影响,文章基于三种加载速率下的有机玻璃循环载荷压缩试验,引入滞回环宽长比用以表征有机玻璃在循环载荷下的粘性,通过计算宽长比发现粘性随预应变的增加而降低,用这些宽长比数据拟合了一种模型的参数,并解释了引发这些参数变化的原因。     

箍筋约束混凝土轴压本构模型研究

分析了箍筋约束混凝土的受力机理,提出了综合反映约束混凝土轴压性能的约束指标,并且按照约束效果将约束混凝土划分为高约束、中约束和低约束3类约束水平.在试验数据的基础上,给出了箍筋约束混凝土抗压强度、峰值应变、极限应变和破坏应变的计算公式并进行了验证,提出了箍筋约束混凝土轴心受压本构模型.结果表明:所提出的本构模型与试验结果符合较好且满足损伤边界条件,可用于该类构件的理论分析和设计计算.     

27SiMn高强钢板单向拉伸力学性能试验研究

27SiMn钢是我国自主研制的一种高强钢材,具有较高的抗拉强度、良好的冲击韧性和焊接性能。为了研究27SiMn钢板的基本力学性能,针对4块名义厚度为6. 8 mm的27SiMn钢板试件开展了单轴拉伸试验。试验中分别采用激光位移计和DIC(Digital Image Correlation)技术量测钢板拉伸应力-应变全曲线及相关力学参数。研究发现,DIC法消除了拉伸机械刚度和初始加载时抖动的影响,获得的应力-应变全曲线更加光滑准确。试验结果表明:27SiMn钢板极限强度为753 MPa,断后伸长率为20%,屈强比为0. 74,与同强度其他钢材相比具有更好的延性;其单向拉伸应力-应变曲线分为准弹性段、弹塑性段、屈服缓升段、强化段和二次塑流段,并以低碳钢的五阶段模型为基础得到了27SiMn钢板单向拉伸应力-应变曲线五阶段本构关系模型,计算结果与试验结果吻合较好。     

单轴条件下毕节红黏土的力学特性及灵敏度

为研究毕节红黏土的力学特性及结构性,进行了基本物理指标的测试,通过制备原状样、重塑样,测定了不同含水量红黏土的无侧限抗压强度,分析了差异及原因;根据试验数据定义了等应变灵敏度,对比分析了两种灵敏度的差异,总结了等应变灵敏度与含水量之间的对应关系。研究结果表明:原状红黏土的无侧限抗压强度比重塑土高得多,原状样的应力应变曲线具有明显的转折点,重塑样的应力应变曲线大都呈硬化型,二者的破坏形态具有较大差异;等应变灵敏度在反映含水量变化对红黏土结构性影响方面具有合理性。     

建筑涂层织物膜材剪切模量的双轴剪切测试方法

为确定更符合工程需求的建筑涂层织物膜材剪切弹性模量,基于双轴拉伸试验,采用45°偏轴十字型试件,定义名义剪切应力和工程剪切应变,提出了单调剪切加载下,基于剪切线性应变能误差的等效剪切屈服应力确定方法.在此基础上,提出了材料剪切模量低周循环双轴剪切测试方法,采用了等幅周期加载制度,以等效剪切屈服应力作为循环荷载的幅值,对剪应力正负加载上升段曲线线性拟合得到剪切模量.对玻璃纤维织物PTFE涂层膜材试件进行了试验,所得的剪切应力应变滞回曲线规则,线性度高,相比既有方法更符合工程实际.该方法可应用于G类膜材或其他织物增强类膜材.     

基于节点竖向移动的预应力单层网壳结构形态创建方法

研究了预应力加载程度、节点高度变化两类不同设计变量对预应力单层网壳结构承载力的影响.建立以索力值、节点竖向坐标为设计变量,以结构储存应变能最小为目标函数,以结构允许变化空间作为约束条件的优化数学模型.在优化方法上,首先以结构储存应变能最小确定索力值,然后计算节点应变能对竖向坐标灵敏度,以调整节点空间位置进一步减小结构应变能,改善结构受力状态,反复迭代,直至结构形态最优.算例表明本文提出的拉索预应力单层网壳结构形态创建方法可行.     

单层立体加筋砂土性状的三轴试验研究

针对加筋土中传统的筋材布置特点,提出了立体加筋土的概念,并设计了采用轴对称布置的单层立体加筋砂土的试验方案,进行了48组镀锌铁皮和橡胶板两种筋材的单层立体加筋砂土的室内三轴试验,探讨了不同立体加筋方式、不同围压作用下应力–应变及强度变化规律。通过试验结果对比,分析了立体加筋砂土同传统水平加筋砂土之间应力–应变关系和强度指标的差异规律,竖向筋高度对立体加筋砂土的强度影响,单侧和双侧布置竖向筋材等两种布筋方式对立体加筋砂土强度的影响,以及不同变形模量的加筋材料对立体加筋土强度的影响。试验结果表明:立体加筋砂土的强度随竖向筋的高度增加而增大;立体加筋不仅能提高砂土的粘聚力,同时也能增加砂土的内摩擦角,尤其是双侧立体加筋砂土;在竖向筋总高度相同时,双侧立体加筋形式比单侧立体加筋能更有效提高砂土的强度。