动静载作用下充填节理砂岩应力波传播特性研究 被引量：1

1

作者 殷志强 马凯莉 +3 位作者 吴昊原 刘贤 高路路 王超 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期432-442,共11页

为研究节理角度和不同围压作用下的充填节理岩石的动态力学特性和应力波传播规律,利用改造后的动静组合加载霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)装置,对充填节理厚度为8 mm的砂岩试样进行冲击试验,研究不同围压等级(0、4... 为研究节理角度和不同围压作用下的充填节理岩石的动态力学特性和应力波传播规律,利用改造后的动静组合加载霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)装置,对充填节理厚度为8 mm的砂岩试样进行冲击试验,研究不同围压等级(0、4、6和8 MPa)和不同节理倾角(0°、15°、30°、45°)下充填节理试样的动态力学特性和应力波传播的规律,采用应力波斜射理论并进行验证。试验结果表明:(1)完整砂岩的反射波幅值最小,以0 MPa为例,反射波幅值从0.194×10^(-3)增长到0.299×10^(-3),与倾角成正相关,透射波幅值与倾角成负相关,且从0.169×10^(-3)减小到0.053×10^(-3);以0°为例,反射波幅值与围压呈负相关,且从0.194×10^(-3)减小到0.074×10^(-3),透射波幅值相反从0.169×10^(-3)增长到0.257×10^(-3);(2)在冲击动载作用下,一定程度围压可以起到限制变形,抑制胶结面分离,提高承载能力;节理倾角越大的充填节理产生的变形越大,承载状态越差;(3)倾角试件随着围压增大反射能力降低,透射能力提高,0°倾角试件的反射系数从0.603减小到0.147,透射系数从0.569均匀增加到0.789,围压试件随着倾角的增大反射能力增大,透射能力降低与理论分析规律一致;(4)节理倾角与试样吸收能密度呈负相关,围压与试样吸收能密度呈正相关,与围压作用下的透反射规律一致。 展开更多

关键词 充填节理 围压等级 SHPB冲击 动态力学特性 应力波斜射理论

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螺栓拉应力超声无损检测方法 被引量：50

2

作者 徐春广 李骁 +1 位作者 潘勤学 宋文涛 《应用声学》 CSCD 北大核心 2014年第2期102-106,共5页

本文依据声弹性原理中超声波传播速度与应力之间的对应关系,利用横波与纵波联合测量的办法,给出栓体长度未知的紧固螺栓轴向应力测量办法。针对螺栓在低载荷与高载荷不同情况下的栓体轴向应力测量系数不同的状况,分类进行了讨论,并给出... 本文依据声弹性原理中超声波传播速度与应力之间的对应关系,利用横波与纵波联合测量的办法,给出栓体长度未知的紧固螺栓轴向应力测量办法。针对螺栓在低载荷与高载荷不同情况下的栓体轴向应力测量系数不同的状况,分类进行了讨论,并给出对应载荷条件下应力测量系数的计算办法。文章讨论了A2-70奥氏体不锈钢与强度等级4.8低碳钢两种不从材质螺栓的轴向应力测量结果,实际测量与理论测量平均误差小于2.9367%,提高了横纵波轴向应力测量的精度。 展开更多

关键词 横纵波 螺栓应力 声弹性理论

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预制桩可打性的分析 被引量：14

3

作者 王仕方 陈仁朋 陈云敏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期657-663,共7页

为进一步分析预制桩的可打性问题,在一维应力波传播理论的基础上,建立了锤-桩-土三者之间相互作用模型,获得了桩端的动位移和速度的解析解,研究了施工工艺参数、桩的设计参数以及地质条件等对冲击力、桩顶贯入度和桩顶回弹等的影响,分... 为进一步分析预制桩的可打性问题,在一维应力波传播理论的基础上,建立了锤-桩-土三者之间相互作用模型,获得了桩端的动位移和速度的解析解,研究了施工工艺参数、桩的设计参数以及地质条件等对冲击力、桩顶贯入度和桩顶回弹等的影响,分析表明,桩垫刚度、桩锤质量对桩的贯入影响非常大.经过对两个工程实例的对比分析表明,按照本文方法计算的贯入度、锤击数和实测贯入度、锤击数之间非常吻合. 展开更多

关键词 预制桩 可打性 应力波理论 高应变测试 贯入度 锤击数

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水炮泥合理填塞长度的试验研究 被引量：18

4

作者 李延龙 史秀志 +1 位作者 刘博 赵建平 《爆破》 CSCD 北大核心 2015年第2期11-16,38,共7页

分析了炮孔装药爆破时水炮泥的受力情况,利用爆破理论和应力波理论,对水炮泥填塞作用机理及其在孔内的运动规律进行了分析。基于水炮泥填塞的模型试验,通过对水炮泥合理填塞长度的选取进行试验研究,并对试验模型表面和底面裂纹扩展情况... 分析了炮孔装药爆破时水炮泥的受力情况,利用爆破理论和应力波理论,对水炮泥填塞作用机理及其在孔内的运动规律进行了分析。基于水炮泥填塞的模型试验,通过对水炮泥合理填塞长度的选取进行试验研究,并对试验模型表面和底面裂纹扩展情况作统计分析,得出了合理的水炮泥填塞长度为7.0~8.5 cm,根据BCM模型,认为裂纹扩展至自由面的时间为合理的破岩时间,由此建立了合理的填塞长度计算公式,计算得出的合理填塞长度为7.75 cm。最后将实验值与理论计算值进行对比分析,试验值与理论计算值较吻合,证明了试验模型具有一定的合理性。 展开更多

关键词 爆破理论 应力波理论 水炮泥填塞 裂纹扩展 计算公式

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SHPB数据处理中的二波法与三波法 被引量：189

5

作者 宋力 胡时胜 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期368-373,共6页

分析了传统的分离式霍普金森压杆测试数据处理方法(二波法)及其他被提出的改进方法的误差及优缺点,给出了传统二波处理方法在不同被测材料情况下所带来的误差。分析结果表明,基于绝对时间下的试件应力及应变计算的三波处理法具有最好的... 分析了传统的分离式霍普金森压杆测试数据处理方法(二波法)及其他被提出的改进方法的误差及优缺点,给出了传统二波处理方法在不同被测材料情况下所带来的误差。分析结果表明,基于绝对时间下的试件应力及应变计算的三波处理法具有最好的可信度且能最大程度地避免数据处理过程中的人为因素。传统二波法在不同测试情况下均不是优选的方法。对于三波测试无法进行的情况,也提出了一种简化三波处理方法。 展开更多

关键词 固体力学 简化三波法 一维应力波理论 SHPB 二波法 三波法

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应力波在原木中传播理论的研究 被引量：23

6

作者 杨学春 王立海 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期132-138,共7页

对原木中微小单元进行动力学分析,确定应力波沿原木轴向传播的波动方程,应用分离变量法,得出应力波沿原木轴向传播的位移、速度、应力和应变方程。根据波动学理论中的反射和透射原理,从传播方向与界面垂直和不垂直2个方面得出界面两侧... 对原木中微小单元进行动力学分析,确定应力波沿原木轴向传播的波动方程,应用分离变量法,得出应力波沿原木轴向传播的位移、速度、应力和应变方程。根据波动学理论中的反射和透射原理,从传播方向与界面垂直和不垂直2个方面得出界面两侧位移、速度、应力、应变的关系式。在此基础上,建立传播方向与界面垂直情况下的应力波沿原木径向或弦向传播的位移、速度、应力和应变方程。从这些方程可以得出:微小单元的位移、速度、应力和应变不仅与原木试件的弹性模量、密度有关,而且与小锤的敲击力、小锤与原木试件作用时间、敲击方向有关。 展开更多

关键词 应力波 原木 传播理论 分离变量法

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SHPB试验岩石试件应力平衡时间预估分析 被引量：15

7

作者 平琦 马芹永 袁璞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期55-60,共6页

运用一维应力波理论,对分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验中弹性应力波的传播过程进行了分析,得到了试件应力分布相关计算公式,讨论了试件应力平衡时间的影响因素和变化规律。以变截面杆SHPB试验装置对煤矿岩石试件加载为例,计算分析了3种... 运用一维应力波理论,对分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验中弹性应力波的传播过程进行了分析,得到了试件应力分布相关计算公式,讨论了试件应力平衡时间的影响因素和变化规律。以变截面杆SHPB试验装置对煤矿岩石试件加载为例,计算分析了3种岩石试件在光滑的试验入射波和与其升时相同的理论梯形入射波加载情况下试件应力均匀性和应力平衡时间。发现采用变截面入射杆进行加载,能够实现岩石试件在应力峰值之前达到应力平衡,满足应力均匀性假定要求的有效条件。结果表明,采用理论梯形入射波可以近似代替与其升时相同的试验入射波,预估岩石试件应力均匀性和应力平衡时间,对类似脆性材料的SHPB试验设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 岩石力学 应力平衡时间 应力均匀性 一维应力波理论 分离式Hopkinson压杆(SHPB)

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柱状装药的爆破漏斗破坏分析 被引量：13

8

作者 金旭浩 沙颖 王冉 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2010年第11期48-51,共4页

运用爆炸冲击波和应力波的理论及其在岩石介质中的传播和反射规律,对球状装药产生的爆破破坏范围进行了研究,导出了球状药包的岩石爆破漏斗计算公式。应用Starfield迭加原理,推导确定了延长药包(柱状药包)爆破漏斗参数的理论解。

关键词 柱状装药 爆破漏斗 应力波理论 Starfield原理

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碳酸盐岩超压岩石物理模拟实验及超压预测理论模型 被引量：11

9

作者 刘宇坤 何生 +4 位作者 何治亮 张殿伟 李天义 王晓龙 郭小文 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期716-724,共9页

碳酸盐岩地层超压预测目前仍然是超压研究的难点问题,常用的碎屑岩地层超压预测方法是建立在Terzaghi有效应力理论基础上的、经验性的、且需要有明确响应超压的测井和地震参数(主要是纵波速度)。这些经验性的方法不适用于岩性致密且物... 碳酸盐岩地层超压预测目前仍然是超压研究的难点问题,常用的碎屑岩地层超压预测方法是建立在Terzaghi有效应力理论基础上的、经验性的、且需要有明确响应超压的测井和地震参数(主要是纵波速度)。这些经验性的方法不适用于岩性致密且物性极不均一的碳酸盐岩地层的超压预测。通过碳酸盐岩样品超压岩石物理模拟实验剖析岩石弹性性质与孔隙流体压力和有效应力的关系,基于含流体岩石多孔介质弹性理论和广义胡克定律,从分析碳酸盐岩地层应力-应变-孔隙压力本构关系着手,建立表征孔隙压力与岩石弹性参数定量关系的超压预测理论模型(超压预测量化模型)。利用实测碳酸盐岩样品矿物组分含量并结合Voigt-Reuss-Hill模型计算岩石基质弹性模量,利用Wood模型和Patchy模型计算孔隙流体弹性模量,然后再利用碳酸盐岩样品岩石物理模拟实验得到的实际有效应力与岩石骨架弹性模量相关关系,根据Biot有效应力定律,计算得到岩石样品的等效骨架弹性模量。利用上述获得的碳酸盐岩样品各弹性参数,通过超压预测量化模型计算碳酸盐岩超压,并与碳酸盐岩样品岩石物理模拟实验加载的孔隙流体压力进行对比,验证了超压预测量化模型的合理性,提出了基于实测资料的模型校正方法。该超压预测理论模型所需的岩石弹性参数也可通过研究测井和地震资料计算获得,并可利用地震资料实现碳酸盐岩地层的超压钻前预测。 展开更多

关键词 多孔介质弹性理论 有效应力 弹性波速度 岩石物理模型 超压预测 碳酸盐岩地层

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SHPB试验中试件的轴向应力均匀性 被引量：23

10

作者 毛勇建 李玉龙 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期448-454,共7页

针对SHPB试验中试件的轴向应力均匀性问题,采用一维弹性波理论,推导了具有任意形状前沿的入射波加载下,试件内应力的时空分布计算公式。以脉冲前沿的上升时间为参数,将矩形、梯形和坡形3种典型的输入脉冲统一表示为梯形波的形式,计算了... 针对SHPB试验中试件的轴向应力均匀性问题,采用一维弹性波理论,推导了具有任意形状前沿的入射波加载下,试件内应力的时空分布计算公式。以脉冲前沿的上升时间为参数,将矩形、梯形和坡形3种典型的输入脉冲统一表示为梯形波的形式,计算了不同入射波上升时间和不同试件-压杆波阻抗比情况下试件中的应力传播过程,得到了相应的应力均匀度时程曲线以及应力平衡时间。分析了入射波上升时间和试件-压杆波阻抗比对应力平衡时间的影响,得到了一些有意义的认识,为SHPB试验的设计与分析提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 固体力学 应力均匀性 一维应力波理论 SHPB

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波浪作用下非均质各向异性海床响应的数值模拟 被引量：7

11

作者 张金凤 张庆河 秦崇仁 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期159-164,共6页

波浪作用下真实海床动力响应的研究具有重要的工程意义,为此,基于Biot固结理论建立了波浪作用下海床动力响应的二维有限元数值模型,并通过试验和解析解验证了模型的合理性．针对非均质各向异性海床,通过具体的数值计算分析了土的渗透系... 波浪作用下真实海床动力响应的研究具有重要的工程意义,为此,基于Biot固结理论建立了波浪作用下海床动力响应的二维有限元数值模型,并通过试验和解析解验证了模型的合理性．针对非均质各向异性海床,通过具体的数值计算分析了土的渗透系数与剪切模量连续变化时对海床孔隙水压力与有效应力的影响．结果表明,在土体其他条件保持不变时,波浪引起的海床响应对透水性各向异性不是很敏感;而海床的非均匀性对砂质底床的孔隙水压力和有效应力的影响显著． 展开更多

关键词 波浪 非均质各向异性海床 固结理论 有限元 孔隙压力 有效应力

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基于声弹性效应的螺栓轴向应力检测方法 被引量：4

12

作者 吕炎 谢龙扬 +4 位作者 宋国荣 何存富 程俊 毛延翩 姬升阳 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期920-927,共8页

基于声弹性效应原理,研究了超声波在螺栓内的传播速度与轴向应力间的关系,并采用纵横波结合法测量螺栓轴向应力.在介绍声弹性效应测量螺栓轴向应力原理的基础上,选择型号为M30×150的8.8级碳钢螺栓进行实验研究,利用信号互相关算法... 基于声弹性效应原理,研究了超声波在螺栓内的传播速度与轴向应力间的关系,并采用纵横波结合法测量螺栓轴向应力.在介绍声弹性效应测量螺栓轴向应力原理的基础上,选择型号为M30×150的8.8级碳钢螺栓进行实验研究,利用信号互相关算法实现了纵横波渡越时间的获取,得到了螺栓在不同应力状态下的螺栓应力弹性系数变化趋势,并提出了一种分段计算螺栓轴向应力的测量方法,结果表明计算应力值与理论应力值平均误差率仅为2.026%,提高了螺栓轴向应力的测量精度. 展开更多

关键词 声弹性效应 螺栓轴向应力 纵横波 渡越时间 螺栓应力弹性系数 分段模型

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海上打桩过程中桩周土体强度弱化的数值模拟 被引量：9

13

作者 邵红杰 刘润 +1 位作者 林敏博 徐余 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期354-359,共6页

海上施工条件复杂多变增加了打桩施工的难度和复杂性,常常导致拒锤、溜桩等事故的发生。因此进行桩的可打入性分析并预估锤击数具有重要的意义。在连续打桩过程中,由于锤击反复作用,桩侧土体受到严重扰动,土体强度弱化,桩侧摩阻力明显降... 海上施工条件复杂多变增加了打桩施工的难度和复杂性,常常导致拒锤、溜桩等事故的发生。因此进行桩的可打入性分析并预估锤击数具有重要的意义。在连续打桩过程中,由于锤击反复作用,桩侧土体受到严重扰动,土体强度弱化,桩侧摩阻力明显降低,使得桩在连续贯入过程中的锤击数低于预测得到的锤击数。针对连续贯入过程中桩侧土体的强度弱化现象,对比分析了目前应用较多的线性法、非线性法、指数法、应力历史法等4种经验公式方法,针对其无法考虑土性特征对桩侧土阻力衰减的影响,基于一维应力波动理论和桩-土相互作用模型,提出了采用恢复系数法结合GRLWEAP软件来估算打桩过程中的桩侧土阻力。通过实际工程的打桩分析,与实测数据进行了对比,验证了该方法的可靠性。 展开更多

关键词 打桩分析 波动理论 土体强度弱化 GRLWEAP 数值模拟

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考虑裂缝面开合和滑移的应力波传播模型 被引量：4

14

作者 王瑞 胡志平 +2 位作者 王启耀 张勋 张亚国 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期988-995,共8页

为了研究应力波在裂缝面处的传播规律,建立了考虑法向开合的切向滑移行为的裂缝面模型,并基于波前动量守恒原理得出了求解波动在裂缝面处传播的时域递归方程组。在验证了方法正确性的基础上,研究了应力波在裂缝面处斜入射时的透反射波... 为了研究应力波在裂缝面处的传播规律,建立了考虑法向开合的切向滑移行为的裂缝面模型,并基于波前动量守恒原理得出了求解波动在裂缝面处传播的时域递归方程组。在验证了方法正确性的基础上,研究了应力波在裂缝面处斜入射时的透反射波形、裂缝面的相对位移和应力时程。研究结果表明:法向开合会延长波动的持续时间,而切向滑移对波动的持续时间没有影响;裂缝面的法向应力状态会影响其切向应力状态,但切向应力状态并不会影响法向应力状态。本文弹性状态时采用的线弹性本构可以被进一步推广为非线性本构,应用范围较广,为研究应力波在裂缝面中的传播提供了进一步的理论依据。 展开更多

关键词 裂缝面 法向开合行为 切向滑移行为 应力波传播 波动理论

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炮孔填塞对爆破作用效果的研究 被引量：16

15

作者 罗勇 沈兆武 《工程爆破》 2006年第1期16-18,15,共4页

利用爆破理论和应力波理论,对炮孔填塞物的作用机理及其在炮孔中运动过程进行了分析,推导了炮孔填塞长度的计算公式,并对合理炮孔填塞长度的选取进行了现场试验。试验结果表明了理论分析的正确性,可为爆破实践提供理论依据。

关键词 爆破理论 应力波理论 炮孔填塞 爆破效果

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锤击管桩沉桩过程模拟与算法 被引量：8

16

作者 李廷 徐振华 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2010年第4期67-73,共7页

为了确保锤击管桩设计合理、提高施工质量,通过对柴油锤的冲击过程进行分析,建立了更符合实际打桩过程的柴油锤冲击模型;在对沉桩过程进行研究的基础上,基于应力波理论建立了重锤-桩-土相互作用模型,研究了施工工艺参数、桩的设计参数... 为了确保锤击管桩设计合理、提高施工质量,通过对柴油锤的冲击过程进行分析,建立了更符合实际打桩过程的柴油锤冲击模型;在对沉桩过程进行研究的基础上,基于应力波理论建立了重锤-桩-土相互作用模型,研究了施工工艺参数、桩的设计参数以及地质条件等对冲击力、桩贯入度等的影响。工程实例的对比分析表明,进行模拟的计算结果与实测结果吻合。 展开更多

关键词 锤击管桩 沉桩过程模拟 应力波理论 高应变测试

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纳米圆形孔洞SH波散射的复变函数解答 被引量：5

17

作者 吴红梅 欧志英 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期763-769,共7页

利用复变函数理论,研究了平面内纳米圆形孔洞对剪切波(SH波)的散射问题。首先给出宏观尺度下平面内嵌有孔洞的入射波场和散射波场。其次考虑表面效应,给出纳米尺度下的边界条件,建立求解散射波函数中含有未知系数的无穷代数方程组,并利... 利用复变函数理论,研究了平面内纳米圆形孔洞对剪切波(SH波)的散射问题。首先给出宏观尺度下平面内嵌有孔洞的入射波场和散射波场。其次考虑表面效应,给出纳米尺度下的边界条件,建立求解散射波函数中含有未知系数的无穷代数方程组,并利用三角函数的正交性得出了应力场的解析解。最后通过算例分析了表面效应、量纲为一的波数对孔洞周围动应力集中因子及径向应力的影响,结果表明:表面效应减弱了孔洞周围的动应力集中,但增强了对径向应力的影响,随着表面效应的增大,动应力集中因子单调递减而径向应力单调递增。随着量纲为一的波数的增大,应力集中因子减小,而径向应力在不同区间内的变化趋势不同。 展开更多

关键词 SH波的散射 复变函数理论 表面效应 正交性 动应力集中因子 径向应力

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高应变单桩承载力动测分析方法的改进 被引量：4

18

作者 于印章 汪凤泉 韩晓林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期41-45,共5页

从高应变动测的特点出发，提出了一种分析桩基承载力的拟合模型。该模型在分析桩单元中的上行波和下行波时，既考虑单元周边土阻力的影响，又考虑单元惯性力和单元沉降的影响，使计算结果更接近实际情况。为验证模型的正确性。

关键词 高应变 动测 桩基础 承载力 波动理论

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L_(CR)波切向应力检测系统的声时测量研究 被引量：2

19

作者 丁杰雄 刘凡 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期141-144,共4页

该文提出了一种基于声弹性理论,利用临界折射纵波(LCR)从表面测量零件内部切向应力的实验方案,并依据固体中超声波传播特性与零件内部应力状态的关系,搭建了基于传播声时的切向应力测量系统。系统中临界折射纵波在被测零件内传播声时的... 该文提出了一种基于声弹性理论,利用临界折射纵波(LCR)从表面测量零件内部切向应力的实验方案,并依据固体中超声波传播特性与零件内部应力状态的关系,搭建了基于传播声时的切向应力测量系统。系统中临界折射纵波在被测零件内传播声时的测量采用"过零检测"方式,以减小由不同电子器件间性能差异所造成的测量误差,并利用时间-数字转换芯片实现高精度的时间间隔测量,从而提高整个系统的测量准确性。 展开更多

关键词 声弹性理论 临界折射纵波(LCR) 应力检测 时间-字转换

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基于平板振动精确化方程求解动应力集中问题 被引量：3

20

作者 胡超 周传平 +1 位作者 Fai Ma 刘殿魁 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期938-942,共5页

基于文献[8]给出的平板弯曲振动精确化方程,对含圆孔平板中弹性波散射与动应力集中问题进行了研究.文中给出了分别基于Mindlin板与精确化板方程在不同参数下圆孔动弯矩集中系数的数值结果,并对结果进行了对比分析和讨论.结果表明:在较... 基于文献[8]给出的平板弯曲振动精确化方程,对含圆孔平板中弹性波散射与动应力集中问题进行了研究.文中给出了分别基于Mindlin板与精确化板方程在不同参数下圆孔动弯矩集中系数的数值结果,并对结果进行了对比分析和讨论.结果表明:在较低频率和薄板情况下,基于文献[8]的方程与基于Mindlin板理论得到的动弯矩结果是基本一致的;在较高频率和厚板情况下,基于文献[8]的方程与基于Mindlin板理论的动弯矩结果相差较大,最大值超出可达16%.由于文献[8]给出的平板振动精确化方程是在没有任何工程假设条件下得到的,因此其分析计算结果更精确一些. 展开更多

关键词 平板弯曲振动精确化方程 MINDLIN板理论 弹性波散射与动应力集中 厚板结构动力学

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