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以隧洞围岩的时效变形诱发滞后型岩爆为核心,围绕隧洞围岩的时效变形特性进行声发射辅助岩石三轴蠕变实验和现场微破裂监测实践。研究隧洞围岩在蠕变过程中的微破裂前兆及其时空演化规律,根据卸荷蠕变变形损伤演化规律及蠕变率随时间的发展阶段特征,构建高应力作用下岩体蠕变损伤模型。建立微震活动信息与物理、力学参数变化之间的联系,应用大规模数值分析方法进行不同偏应力作用下隧洞围岩的流变失稳研究。结果表明:深埋岩体隧洞中,岩爆的时间、空间、强度等分布存在较明显的规律性,岩爆发生之前普遍存在一个孕育过程,并伴随着大量微破裂的产生和微震能量的释放(微震前兆),微震活动对岩爆事件普遍具有时间优先性和空间一致性,可利用其指导安全施工,从而为滞后型岩爆预测和安全施工提供新的研究思路。 相似文献
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通过对花岗岩进行动态三轴循环加卸载试验,研究花岗岩在围压条件下的疲劳损伤演化规律,发现其损伤变形过程可分为3个阶段,且岩石的侧向膨胀主导着疲劳损伤过程。同时通过分析围压条件对岩石疲劳损伤特性的影响规律。结果表明,围压和初始损伤对岩石疲劳寿命均有显著影响,揭示了当初始损伤一定时,岩石的疲劳寿命随围压增加而增长的规律。 相似文献
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推导了应力控制和应变控制模式下沥青混合料的热力学疲劳损伤模型.选取回弹模量作为损伤硬化参数,提取出一个与动态模量相关的损伤变量作为评估指标.所获得的2种控制模式下的损伤演化规律中保留了一个与加载水平有关的非负材料参数m,具有与Chaboche疲劳模型相似的形式.在每种控制模式下,采用4组加载水平所获得的疲劳损伤试验数据校核模型并确定参数.由此发现参数m与荷载水平呈指数关系.利用所获得的演化方程可阐述2种控制模式下的损伤演化差异,即在应变控制模式下,疲劳损伤演化由快变慢,在应力控制模式下情况则相反.通过利用损伤等效原理计算等效荷载循坏次数,该模型还解释了在多级加载条件下,2种控制模式的疲劳演化差异:在应变控制的疲劳模式下,所加荷载等级按照从低荷载到高荷载的顺序会加速损伤演化,而在应力控制的疲劳模式下,相反的荷载施加顺序可延长疲劳寿命. 相似文献
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《实验室研究与探索》2019,(9):38-41
采用两步实验法研究了加载历史对聚乙烯管道力学性能和损伤演化规律的影响。在第1步实验中,通过单轴拉伸、蠕变和疲劳3种加载模式将聚乙烯缺口管道环式样拉伸到预先设定的预应变值。2个月后,第2步实验采用加载速度为0. 001 mm/min的单轴拉伸实验表征管道环式样力学性能的变化。实验结果表明:聚乙烯管道的屈服应力和切线模量随着第1步实验预应变的增大而减小,但残余塑性应变随着预应变的增大而增大。基于实验测得的切线模量的变化建立了聚乙烯管道的损伤演化方程,实验发现力学性能的衰减程度和损伤演化与第1步实验的加载模式(单轴拉伸,蠕变或者疲劳加载)和加载速度有关。 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2017,(11)
目的:奥氏体不锈钢(ASS)在深冷压力容器中应用广泛。ASS较高的应变硬化特性有助于其产生应变强化。在应变强化过程中,保载时间是影响材料最终变形量的关键参数。基于室温蠕变应变弛豫理论,本文旨在提出一种S30408深冷压力容器应变强化过程中的保载时间预测方法。创新点:1.根据室温蠕变应变弛豫理论,保载过程即为材料在室温蠕变中应变速率逐渐减缓、材料结构逐渐稳定的过程;本文据此获得了保载时间的计算模型。2.结合材料试验与容器试验,将计算模型中涉及的多个微观变量转换为唯一宏观变量——圆柱壳上的最大环向应力,可为常规工业生产提供定量的、具有实际可操作性的技术支持。方法:1.根据室温蠕变应变弛豫理论,建立蠕变本构关系,得出保载时间计算模型。2.通过材料试验,考虑实际生产中的特定条件,将保载时间计算模型的多个微观变量简化为唯一宏观变量。3.通过在多个工业规模的容器上进行实验,比较验证所提计算方法的可靠性。结论:1.室温蠕变应变弛豫理论可以用于描述应变强化保载过程中的材料变化。2.容器保载时长,即材料应变弛豫时长,与其所承受的最大应力有关。3.所提出的保载时间计算方法可以为容器保载时间提供可靠预测;其平均绝对误差为7.53%,且绝大部分情况下偏于保守。 相似文献
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利用分离式Hopkinson压杆(SHPB)研究了GFPP玻璃钢的在不同应变率下的力学响应,通过其动态的应力应变曲线发现,其属于一种典型的粘弹性材料,具有明显的应变率敏感性。在冲击载荷作用下,GFPP玻璃钢表现出明显的各向异性,分析认为:其各向异性除了与纤维的排列和铺层等有关外,材料中的微裂纹和空洞等损伤的发展演化也会导致各向异性。损伤的发展演化将导致材料的软化和破坏;并且损伤的发展演化除了与应变有关,还与应变率有关。本文还阐明了这种材料在两个相互垂直加载方向上的应变率效应,对这两个方向在不同加载条件下的破坏机制进行了分析。 相似文献
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应用离散单元法研究了颗粒土试样在传统三轴压缩、平面应变和直剪3种不同荷载条件及不同初始条件下的变形破坏特性,从微观角度分析了不同条件下颗粒土试样变形的根本物理机理.对不同初始孔隙比、不同围压、不同荷载条件下的试样变形和破坏进行了数值模拟计算分析.结果表明,离散单元法可以准确反映试样的变形情况和局部应变等特性.通过对微观颗粒行为包括颗粒旋转和颗粒平移及局部孔隙率的研究,从细微观角度解释了不同条件下试样的变形特性和局部应变的产生机理,结果显示,荷载条件是影响试样变形破坏模式的重要因素,土的微观行为特性是其宏观表现特性的根本的内在物理原因. 相似文献