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环向压缩对7075铝合金圆环初始残余应力影响的仿真研究
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作者 韩正熙 于晓琳 黄树涛 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第20期8455-8462,共8页
为研究7075铝合金圆环初始残余应力值较大影响加工这一问题,通过采用沿环向压缩7075铝合金圆环的方法研究了对残余应力的降低效果。使用ABAQUS仿真软件对7075铝合金圆环分别进行淬火和环向压缩的模拟仿真,分别得到7075铝合金圆环的初始... 为研究7075铝合金圆环初始残余应力值较大影响加工这一问题,通过采用沿环向压缩7075铝合金圆环的方法研究了对残余应力的降低效果。使用ABAQUS仿真软件对7075铝合金圆环分别进行淬火和环向压缩的模拟仿真,分别得到7075铝合金圆环的初始残余应力场以及压缩后的残余应力场。结果表明:采用沿环向压缩这一方法可以有效降低淬火产生的初始残余应力。经过前后数据对比发现,当压缩变形量为1.3125%时,淬火残余应力幅值整体下降原残余应力数值57%,径向残余应力和周向残余应力的幅值均降低了约58%。可见采用环向压缩的方法可以有效降低铝合金环件的残余应力。 展开更多
关键词 铝合金环件 残余应力控制 环向压缩 ABAQUS有限元仿真
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单轴压缩过程中砂岩局部应力场反演分析
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作者 李正一 李春元 +5 位作者 李海涛 雷国荣 王嘉敏 崔春阳 冯子豪 刘化广 《煤炭工程》 北大核心 2025年第4期154-163,共10页
为了提高煤矿冲击地压预测与控制的准确度,在室内开展了不同砂岩试样的单轴压缩试验,获取了单轴压缩过程中各砂岩试样的应力-应变特性及弹性模量差异;结合声发射监测、能量-应力关系并利用Matlab建模计算出不同砂岩试样内部声源位置点... 为了提高煤矿冲击地压预测与控制的准确度,在室内开展了不同砂岩试样的单轴压缩试验,获取了单轴压缩过程中各砂岩试样的应力-应变特性及弹性模量差异;结合声发射监测、能量-应力关系并利用Matlab建模计算出不同砂岩试样内部声源位置点的应力值及定位坐标;采用随机森林算法,构建了声发射参数与应力的映射关系模型,获得了砂岩的预测应力-时间曲线及内部单元的预测应力值;融合机器学习与cubic插值方法,反演获取了不同砂岩试样的局部应力场演化规律,并通过VIC-3D表面应力监测进行了对比验证。结果表明,所构建的声发射参数与应力的映射关系显著提高了应力的预测精度,尤其在局部应力集中区域,并且证实了局部应力场反演的可靠性。 展开更多
关键词 应力反演 声发射 随机森林 机器学习 单轴压缩
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适用于压缩平均应力的疲劳寿命预测模型及验证
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作者 翟亚浩 张帅 牛宏伟 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第5期18-22,共5页
航空发动机在工作过程中,一些关键部位会受到非对称循环载荷,包含压应力主控的情形,即疲劳循环的平均应力为较大的压缩应力。针对目前疲劳寿命模型极少考虑压缩平均应力影响、大多仅适用于应力比大于等于-1的循环载荷的现状,在SWT模型... 航空发动机在工作过程中,一些关键部位会受到非对称循环载荷,包含压应力主控的情形,即疲劳循环的平均应力为较大的压缩应力。针对目前疲劳寿命模型极少考虑压缩平均应力影响、大多仅适用于应力比大于等于-1的循环载荷的现状,在SWT模型及其改进模型的基础上,提出了一种修正SWT模型,该模型综合考虑了压缩平均应力和强屈比对材料疲劳寿命的影响,并利用最小化试验寿命与预测寿命均方根误差的方法,拟合获得模型中的材料相关常数。研究显示:该修正模型与SWT模型及其改进模型相比,对压应力主控的材料疲劳寿命预测精度最高,位于2倍分散带的预测数据占到总数据的90%以上。 展开更多
关键词 疲劳寿命 压缩平均应力 强屈比 修正SWT模型 均方根误差
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层状板岩各向异性特征及应力扩容规律研究
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作者 奚家米 苟陇平 +1 位作者 王磊 原鑫磊 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期136-145,共10页
为探究层状板岩的各向异性力学特征和破坏机理,揭示层理倾角和围压对岩石扩容的影响规律,开展了不同层理倾角的板岩常规三轴压缩试验。结果表明:层理弱面的存在对板岩的应力-应变曲线特征有较大影响,层理倾角α=90°的试样应力-应... 为探究层状板岩的各向异性力学特征和破坏机理,揭示层理倾角和围压对岩石扩容的影响规律,开展了不同层理倾角的板岩常规三轴压缩试验。结果表明:层理弱面的存在对板岩的应力-应变曲线特征有较大影响,层理倾角α=90°的试样应力-应变曲线受围压影响最为显著;板岩的峰值强度随层理倾角呈“U”形分布,围压显著降低了板岩强度的各向异性程度;弹性模量和泊松比随层理倾角表现出变形各向异性特征,弹性模量与围压正相关,但弹性各向异性程度受围压的影响变化幅度不大;板岩的破坏模式具有各向异性现象,破坏的典型特征表现为沿层理面和贯穿层理面的破坏,层理弱面的存在对试样的破坏模式起控制作用;层状板岩的起裂应力和扩容应力随层理倾角具有各向异性特征,围压对起裂应力的影响远大于对峰值应力的影响;同一应力水平下,当层理倾角为60°时,试样的强度最低,起裂应力水平最高,扩容应力水平接近于1,试样未发生扩容,当即发生脆性破坏。 展开更多
关键词 层状板岩 各向异性 三轴压缩试验 起裂应力 扩容应力
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基于等效模量法的数字岩芯三轴压缩行为研究
5
作者 林铁军 曾馨 +2 位作者 孙鑫 于浩 余文帅 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期84-94,共11页
针对深部硬脆性难钻地层取芯困难、难获取完整的岩芯样品、室内岩石力学参数实验成本高等问题,采用数值方法结合矿物组分含量建立以泰森多面体为骨架的多组分数字岩芯模型,提出等效模量法实现三轴压缩条件下矿物力学性能的动态调整。开... 针对深部硬脆性难钻地层取芯困难、难获取完整的岩芯样品、室内岩石力学参数实验成本高等问题,采用数值方法结合矿物组分含量建立以泰森多面体为骨架的多组分数字岩芯模型,提出等效模量法实现三轴压缩条件下矿物力学性能的动态调整。开展数字岩芯三轴压缩过程仿真模拟,获取了数字岩芯破裂裂缝形态、三轴压缩应力应变曲线及岩石弹性模量,模拟结果与室内实验结果一致;对比分析了三轴压力对岩石整体和矿物颗粒的损伤和应力分布影响。研究表明,三轴压力对矿物颗粒的影响因矿物种类及空间分布而异,同时抑制了岩石裂纹的扩展。研究方法和结果为研究数字岩芯的力学及破裂行为提供了新的思路,能够有效模拟复杂地质条件下的岩石力学响应和破裂形式,为解决深部硬脆性地层取芯难题提供了技术支撑。 展开更多
关键词 数字岩芯 三轴压缩 岩石力学 裂纹扩展 应力分布
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超高压隔膜压缩机工作过程瞬态仿真及膜片应力分析 被引量:3
6
作者 龙瑶妹 钟涌 +4 位作者 康祥 孔荣宗 李松元 吕媛 李云 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期137-146,共10页
为提高超高压隔膜压缩机膜片寿命,结合压缩机热力过程、固支圆板变形以及曲柄连杆运动等基本方程,建立了隔膜压缩机气体-膜片-液压油耦合瞬态仿真模型,并基于仿真瞬态油压和气压,采用数值模拟方法,研究了排气压力达到200 MPa级和45 MPa... 为提高超高压隔膜压缩机膜片寿命,结合压缩机热力过程、固支圆板变形以及曲柄连杆运动等基本方程,建立了隔膜压缩机气体-膜片-液压油耦合瞬态仿真模型,并基于仿真瞬态油压和气压,采用数值模拟方法,研究了排气压力达到200 MPa级和45 MPa时膜片的应力分布,分析了膜腔型线对膜片应力与寿命的影响。研究结果表明:膜片变形减小,其沿厚度方向的应力梯度随之降低;当排气压力达200 MPa级时,即使膜片接近水平位置,仍然处于受压状态,压应力达100 MPa,且膜片紧贴膜腔壁面时的最大径向应力低于基于自由变形理论的计算结果;当膜腔型线、膜片半径与厚度不变时,排气压力200 MPa级工况下的膜片径向应力相比45 MPa工况减小97 MPa;超高压下油压和气压对膜片挤压产生的压应力不可忽略,且排气压力越高,压应力越大;超高压下膜片气侧边缘位置应力幅最大,可通过增大型线挠度降低边缘径向应力及应力幅,提高膜片寿命。研究结果可为超高压隔膜压缩机膜腔型线设计提供参考。 展开更多
关键词 超高压隔膜压缩 瞬态油压和气压 膜片应力 膜腔型线
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水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下劣化灰岩能量演化规律与损伤本构模型
7
作者 杨忠平 侯善萌 +2 位作者 张益铭 高宇豪 刘新荣 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期759-768,共10页
库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件... 库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件下灰岩能量演化规律并提出了损伤本构模型。结果表明:根据能率-位移曲线,将岩石破坏过程划分为易损区压密、微裂隙闭合、弹性变形、微裂隙扩展及峰后破坏5个阶段;随着劣化应力的增加,部分耗散能提前释放,耗散能与弹性能相等时的应变逐渐减小;随着干湿循环次数的增加,其破坏时总能量对应力的敏感性增强;揭示了水动力-应力-化学溶蚀耦合机理;提出了水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下考虑压密阶段劣化灰岩的损伤本构模型,预测精度较高,可为库区灾害预测防治提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 水动力-应力-化学溶蚀耦合 单轴压缩 能量演化 WEIBULL分布 本构模型
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考虑厚向应力的板材临界起皱判据建立及影响
8
作者 杜冰 李扬 +3 位作者 刘凤华 董明鑫 万宇凡 钟庆帅 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期1074-1082,共9页
起皱失稳是影响薄壁件实现精确塑性成形的主要技术挑战之一,在板料成形过程中厚向应力状态对板料的成形极限有很大影响,研究了不同厚向应力条件下板材塑性成形过程中的起皱失稳现象。采用ABAQUS软件中的Buckle-Dynamic算法结合实体单元... 起皱失稳是影响薄壁件实现精确塑性成形的主要技术挑战之一,在板料成形过程中厚向应力状态对板料的成形极限有很大影响,研究了不同厚向应力条件下板材塑性成形过程中的起皱失稳现象。采用ABAQUS软件中的Buckle-Dynamic算法结合实体单元建模建立扇形件充液压缩数值分析模型,并通过试验验证模拟算法的准确性。根据起皱分叉理论和数值分析结果,采用一种考虑厚向应力的板材临界起皱时刻界定方法建立了板材压缩条件下的临界起皱判定线。探讨了厚向应力对扇形件压缩起皱行为、抗皱性及临界起皱判定线在空间中位置的影响。研究结果表明,施加厚向应力可以提高板材的抗皱性,改善成形质量。研究结果可为板材成形工艺参数的选取及典型零件的试制提供参考及试验依据。 展开更多
关键词 起皱失稳 实体单元建模 扇形件充液压缩 厚向应力 临界起皱判定线
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中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏过程的声发射演化特征影响 被引量:3
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作者 刘鑫锦 苏国韶 +2 位作者 李小玉 张康 冯木生 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期79-87,97,M0007,M0008,共12页
为了探究中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏过程的声发射演化特征影响,对花岗岩于不同中间主应力下双轴压缩破坏过程的声发射信号开展了时域及频域多角度综合分析。试验结果表明:中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏的声发射前兆有显著影响,... 为了探究中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏过程的声发射演化特征影响,对花岗岩于不同中间主应力下双轴压缩破坏过程的声发射信号开展了时域及频域多角度综合分析。试验结果表明:中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏的声发射前兆有显著影响,即随着中间主应力增大,声发射累计振铃计数达到连续性急剧突变增长阶段的应力水平减小,b值的连续下降速率减小,优势频段(125~250 kHz)占比发生明显转变时的应力水平降低,但低频高幅值信号所占比例增加。得到了花岗岩双轴压缩破坏的多种声发射前兆特征,即在岩石失稳破坏前夕,声发射累计振铃计数呈现连续性急剧突变增长以及b值持续性显著下降,低频高幅值信号出现,优势频段(125~250 kHz)占比展现增加趋势。 展开更多
关键词 岩石 双轴压缩 中间主应力 声发射 演化特征
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考虑裂隙粗糙度的岩体单轴压缩动态损伤模型
10
作者 刘红岩 薛雷 +4 位作者 张光雄 王光兵 王基禹 和铁柱 邹宗山 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第6期42-52,共11页
为了在裂隙岩体动态损伤模型中考虑裂隙粗糙度的影响:首先,基于前人提出的能够同时考虑裂隙几何参数、强度参数及变形参数的岩体宏观损伤变量计算模型,通过引入Barton建立的粗糙裂隙JRC-JCS抗剪强度模型,提出了能够考虑裂隙粗糙度的岩... 为了在裂隙岩体动态损伤模型中考虑裂隙粗糙度的影响:首先,基于前人提出的能够同时考虑裂隙几何参数、强度参数及变形参数的岩体宏观损伤变量计算模型,通过引入Barton建立的粗糙裂隙JRC-JCS抗剪强度模型,提出了能够考虑裂隙粗糙度的岩体宏观损伤变量计算模型;其次,将该计算模型引入到前人提出的考虑宏细观缺陷耦合的非贯通裂隙岩体单轴压缩动态损伤模型中,建立了能够考虑裂隙粗糙度的非贯通裂隙岩体单轴压缩动态损伤模型;最后,通过参数敏感性分析研究了裂隙粗糙度(JRC)、裂隙面基本摩擦角φb、裂隙长度2a对岩体动态力学特性的影响。结果显示,当JRC由0分别增加到10和20时,岩体动态峰值强度由26.42 MPa分别增加到27.28和28.37 MPa;当φb由0°分别增加到15°和30°时,岩体动态峰值强度由26.24 MPa分别增加到27.28和28.80 MPa;当2a由1 cm分别增加到2和3 cm时,岩体动态峰值强度由31.37 MPa分别降低至27.28和23.90 MPa。同时为了更精确地刻画裂隙面粗糙度的影响,将裂隙面分形维数引入到岩体动态损伤模型中,不但提高了模型计算精度,而且拓宽了其应用范围,更便于实际工程应用。 展开更多
关键词 非贯通裂隙岩体 裂隙粗糙度系数 应力强度因子 JRC-JCS抗剪强度模型 单轴压缩动态损伤模型
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含孔洞砂岩双轴压缩力学特性及破裂机制
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作者 苗胜军 尚向凡 +2 位作者 常宁东 马渊凯 杨鹏锦 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期59-72,共14页
为揭示不同中间主应力条件下含孔洞砂岩的宏观力学响应与破裂机制,通过开展含孔洞砂岩双轴压缩试验,系统分析了砂岩的应力−应变曲线、力学参数、破坏模式及中间主应力效应。研究结果表明:(1)双轴加载状态下含孔洞砂岩的力学演化可分为... 为揭示不同中间主应力条件下含孔洞砂岩的宏观力学响应与破裂机制,通过开展含孔洞砂岩双轴压缩试验,系统分析了砂岩的应力−应变曲线、力学参数、破坏模式及中间主应力效应。研究结果表明:(1)双轴加载状态下含孔洞砂岩的力学演化可分为孔隙压密、线弹性、塑性变形及峰后破裂4个阶段,其中塑性变形阶段出现显著的屈服平台,峰后破裂阶段强度骤降且残余强度近乎消失,表现出延−脆性复合破坏特征;(2)中间主应力σ2对砂岩强度参数存在临界强化效应。当σ2<24 MPa时,中间主应力的增加显著提升了含孔洞砂岩的峰值应力、弹性模量、闭合应力和起裂应力,但随着中间主应力的进一步增加,中间主应力强化效应逐渐减弱;(3)在低中间主应力条件下,岩石裂纹扩展以张拉裂纹为主。而在高中间主应力条件下,破坏模式逐步转变为以压剪裂纹为主导的整体失稳;(4)双轴应力约束显著改变了砂岩裂纹空间演化特征,与单轴加载时裂纹的各向同性扩展不同,双轴加载时σ2的约束作用诱导裂纹沿σ1-σ2或σ2平面扩展,显著降低了垂直于σ2方向裂纹的贯通与融合。 展开更多
关键词 岩石力学 双轴压缩 含孔洞砂岩 中间主应力 破裂机制
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压缩浇筑混凝土的应力-应变关系 被引量:1
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作者 吴宇飞 汪勋 +1 位作者 袁方 胡彪 《深圳大学学报(理工版)》 CSCD 北大核心 2024年第1期42-49,共8页
压缩浇筑可以显著提高混凝土的强度和耐久性,无需添加任何化学添加剂和矿物掺料.采用压缩浇筑方法制作压缩浇筑混凝土试件,并开展单轴受压试验.试验结果表明,相比于普通混凝土,压缩浇筑混凝土的抗压强度和弹性模量显著提高,而峰值应力... 压缩浇筑可以显著提高混凝土的强度和耐久性,无需添加任何化学添加剂和矿物掺料.采用压缩浇筑方法制作压缩浇筑混凝土试件,并开展单轴受压试验.试验结果表明,相比于普通混凝土,压缩浇筑混凝土的抗压强度和弹性模量显著提高,而峰值应力对应的应变稍有减小.基于现有混凝土应力-应变模型对试验结果进行回归分析,得到压缩浇筑混凝土的应力-应变关系模型.在此基础上,利用受弯定理推导了压缩浇筑混凝土受弯构件的等效矩形应力块参数模型.研究成果可为压缩浇筑混凝土构件的抗弯设计和分析提供理论依据. 展开更多
关键词 结构工程 压缩浇筑混凝土 力学性能 应力-应变模型 抗弯设计 极限压应变 等效矩形应力
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温度⁃应力耦合下聚四氟乙烯压缩蠕变行为及本构描述 被引量:1
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作者 王靖惠 李吉康 +1 位作者 刘争 陈旭 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期959-968,共10页
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)具有耐高低温、耐化学腐蚀和高热稳定性等优点,已成为工业领域中不可或缺的密封材料,其压缩性能对密封结构的安全服役至关重要。通过对PTFE开展压缩试验和压缩蠕变试验,研究PTFE在不同温度下... 聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)具有耐高低温、耐化学腐蚀和高热稳定性等优点,已成为工业领域中不可或缺的密封材料,其压缩性能对密封结构的安全服役至关重要。通过对PTFE开展压缩试验和压缩蠕变试验,研究PTFE在不同温度下的压缩性能,探究应力、温度对蠕变行为的耦合影响规律。研究结果表明,PTFE的压缩屈服强度和压缩模量随温度的升高而降低。压缩蠕变性能受到温度和应力的耦合影响,在相同温度下,随着应力的增加,PTFE的瞬时应变和蠕变速率增加。在相同应力下,随着温度的增加,压缩模量降低,分子能量和自由体积增大,从而PTFE的瞬时应变和蠕变量增大,总应变也增大。最后,采用Burgers模型、Findley模型和时间硬化模型对PTFE在不同加载工况下的蠕变行为进行了分析,发现Burgers模型和Findley模型可以较好地描述PTFE在不同温度下的蠕变行为。本研究可以为PTFE压缩蠕变性能的密封结构设计及工程应用提供理论指导和数据支撑。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯 压缩蠕变试验 温度⁃应力耦合 本构模型
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压缩剪切平面应变试样的应力状态响应
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作者 赵宁 许镱巍 +3 位作者 赵小松 白峭峰 王琛 赵春江 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期188-194,共7页
为模拟金属塑性变形过程中的压缩剪切应力状态的平面应变特征,构建了平面压缩剪切试样。通过数字图像相关(DIC)技术和有限元模拟表征变形区Y方向的应力状态分布特征及压缩断裂过程。DIC结果显示,在压缩实验过程中,变形区的应变场分布与... 为模拟金属塑性变形过程中的压缩剪切应力状态的平面应变特征,构建了平面压缩剪切试样。通过数字图像相关(DIC)技术和有限元模拟表征变形区Y方向的应力状态分布特征及压缩断裂过程。DIC结果显示,在压缩实验过程中,变形区的应变场分布与有限元结果吻合良好,有限元结果可靠。有限元结果表明,通过改变试样的缺口倾角,可以定量控制应力三轴度的大小,并且主应变方向与缺口倾角方向一致。在变形区Y方向发生压缩剪切的平面应变,同时试样边缘位置相对于中心位置具有更低的Lode角参数,具有双向压缩加载特征,使得静水压力增大,应力三轴度进一步降低至-0.823。 展开更多
关键词 应力状态 平面应变 压缩剪切 数字图像相关
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碳纤维混凝土高温冷却后动态压缩性能试验研究
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作者 杜刚 李亮 +2 位作者 王子晨 吴俊 杜修力 《材料导报》 北大核心 2025年第6期99-104,共6页
碳纤维混凝土(CFRC)是一种新型高性能混凝土材料,具有高抗拉强度和耐久性,在工程领域具有广阔的应用前景。然而,混凝土材料可能遭受爆炸、火灾等极端荷载,导致材料性能退化。因此,通过研究CFRC在高温后的动态压缩性能,可以更全面地了解... 碳纤维混凝土(CFRC)是一种新型高性能混凝土材料,具有高抗拉强度和耐久性,在工程领域具有广阔的应用前景。然而,混凝土材料可能遭受爆炸、火灾等极端荷载,导致材料性能退化。因此,通过研究CFRC在高温后的动态压缩性能,可以更全面地了解材料在极端条件下的力学响应,为其在实际工程中的应用提供可靠依据。本研究利用直径为75 mm的分离式霍普金森压杆装置(SHPB),对具有不同纤维体积含量(0%、1%和2%)的碳纤维混凝土在经历不同目标温度(200℃、400℃、600℃和800℃)后自然冷却至室温的情况下进行了动态压缩性能试验。试验结果表明,在经历不同目标温度再冷却后,三类混凝土试件均呈现明显的应变率效应。随着碳纤维掺量的增加,试件的破坏程度逐渐减轻,动态峰值应变逐渐减小。此外,随着目标温度的升高,试件的动态峰值应力逐渐减小,而峰值应变增加,破坏程度逐渐加重。 展开更多
关键词 碳纤维混凝土(CFRC) 高温冷却 动态压缩性能 应力峰值前韧度
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时序卷积网络在转子热固耦合应力预测及寿命评估中的应用
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作者 李伟业 冯建欣 +3 位作者 文思果 张小龙 袁奇 李浦 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第10期87-95,共9页
针对透平机械转子启动过程中,瞬态热应力由于计算成本高而难以实现快速预测的问题,提出了一种基于时序卷积网络(TCN)的压缩机转子表面温度场和应力场预测方法。采用有限元方法计算压缩机转子在冷态启动工况下的温度场、应力场和使用寿命... 针对透平机械转子启动过程中,瞬态热应力由于计算成本高而难以实现快速预测的问题,提出了一种基于时序卷积网络(TCN)的压缩机转子表面温度场和应力场预测方法。采用有限元方法计算压缩机转子在冷态启动工况下的温度场、应力场和使用寿命,基于TCN模型开展转子的温度场和应力场预测及寿命评估,并与长短时记忆(LSTM)网络、门控循环单元(GRU)和Transformer 3种神经网络模型的预测结果进行对比。模拟结果表明:冷态启动工况下,TCN模型在预测转子瞬态热应力时的性能表现最优,相较于Transformer、LSTM和GRU模型,其热应力预测决定系数分别提高了0.03%、0.60%、0.36%,综合加载等效应力预测决定系数分别提高了0.10%、0.48%、0.02%;与传统的有限元热固耦合分析方法相比,TCN模型的计算效率显著提高,耗时仅为有限元方法的0.25%。所提方法提升了预测的准确性,可为透平机械转子瞬态热应力的快速预测和寿命评估提供技术支撑。 展开更多
关键词 时序卷积网络 压缩机转子 应力 寿命评估
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圆柱螺旋压缩弹簧几何参数对其松弛性能的影响
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作者 郭斯源 徐登伟 +3 位作者 沙超 张腾 宋达 师春生 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期152-158,共7页
本文研究了3种类型65Si2MnWA钢螺旋压缩弹簧的应力松弛行为,在高温下对弹簧进行了应力松弛加速试验,分析温度对弹簧应力松弛行为的影响,并结合理论分析建立了弹簧室温贮存的应力松弛方程,对室温下长期贮存弹簧的负荷损失率进行了预测。... 本文研究了3种类型65Si2MnWA钢螺旋压缩弹簧的应力松弛行为,在高温下对弹簧进行了应力松弛加速试验,分析温度对弹簧应力松弛行为的影响,并结合理论分析建立了弹簧室温贮存的应力松弛方程,对室温下长期贮存弹簧的负荷损失率进行了预测。同时采用有限元法对3类弹簧在贮存条件下的应力分布进行了分析。结果表明:温度升高,不仅促进弹簧变形,还促进应力松弛进程,180℃加速时弹簧负荷松弛率最大;所得贮存条件下松弛方程拟合相关系数较高,说明预测模型具有较大可靠性。弹簧结构尺寸对其应力松弛行为影响较大,主要原因是不同的结构尺寸导致弹簧的最大剪切应力不同。 展开更多
关键词 65Si2MnWA钢 螺旋压缩弹簧 应力松弛 加速试验 结构尺寸
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渗流作用下土的压缩变形特性试验研究
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作者 周游 谭绪 +2 位作者 英旭 缪云 王旭东 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S1期159-163,共5页
为掌握地下水位下降和地下水渗流作用下土的压缩变形特性,利用Rowe固结仪设计了满足降水场地土的应力状态、符合水位下降和渗流条件应力路径的孔隙水压力控制压缩试验,选用地铁车站场地有代表性的粉砂、粉土与粉质黏土,开展了减小孔压... 为掌握地下水位下降和地下水渗流作用下土的压缩变形特性,利用Rowe固结仪设计了满足降水场地土的应力状态、符合水位下降和渗流条件应力路径的孔隙水压力控制压缩试验,选用地铁车站场地有代表性的粉砂、粉土与粉质黏土,开展了减小孔压模拟水位下降和施加孔压差模拟渗流作用的压缩试验。试验结果表明,在孔压差作用下3种土均产生压缩变形,且孔压差引起的土的压缩变形随着固结压力增大而减小,土的压缩系数与水力梯度之间有良好的线性关系。粉土在孔压差减小过程中土仍然呈现压缩变形的现象,说明地下水水位恢复时存在地面继续沉降的可能性。 展开更多
关键词 孔压控制压缩试验 应力路径 孔压差 渗流 压缩变形
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基于Workbench的中大型涡旋压缩机流场特性分析与流-热-固多场耦合研究
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作者 闫安岗 袁伟 +4 位作者 郭前建 张成 李雨倩 常青青 朱玉麒 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期181-187,共7页
为了探究电机转速对中大型涡旋压缩机内部流场变化以及涡旋齿应力与变形的影响,基于ANSYS Workbench平台,通过对涡旋压缩机流体域进行建模,在进行网格无关性检验后,采用Fluent软件进行计算流体力学仿真分析,探究不同转速下压缩腔内压力... 为了探究电机转速对中大型涡旋压缩机内部流场变化以及涡旋齿应力与变形的影响,基于ANSYS Workbench平台,通过对涡旋压缩机流体域进行建模,在进行网格无关性检验后,采用Fluent软件进行计算流体力学仿真分析,探究不同转速下压缩腔内压力、温度分布情况,并根据流场分析结果,对动涡旋盘进行流-热-固多场耦合分析。结果表明:涡旋齿主要变形方向为轴向变形,最大变形量出现在齿顶位置。对涡旋盘进行检修时,应重点关注此位置的涡旋齿变形情况。低转速会破坏压缩腔内部流场稳定性,在一定区间内提高电机转速可以改善涡旋压缩机的径向泄漏现象,当电机转速提高至临界点时,涡旋压缩机压缩腔内的最大压力、温度值趋于稳定,此后将难以通过提高转速来改变压缩腔内部流场的变化情况。 展开更多
关键词 涡旋压缩 动涡旋盘 多场耦合 应力和变形
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水分对轻木压缩吸能特性的影响
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作者 徐诗雨 吕文华 +2 位作者 孔静 杨志一 祁斌 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第4期275-282,共8页
为解析水分对木材吸能减震特性的影响,通过准静态压缩测试,考察不同含水率轻木在不同压缩方向下的力学响应及吸能特性,并构建了相应的能量吸收图。结果表明:1)轻木三段式压缩响应及横纹压缩破坏形态不受含水率影响,但顺纹压缩破坏形态... 为解析水分对木材吸能减震特性的影响,通过准静态压缩测试,考察不同含水率轻木在不同压缩方向下的力学响应及吸能特性,并构建了相应的能量吸收图。结果表明:1)轻木三段式压缩响应及横纹压缩破坏形态不受含水率影响,但顺纹压缩破坏形态随含水率增加由脆性断裂转变为剪切和分层开裂,水分子起增塑及应力分散作用。2)轻木压缩性能顺纹比横纹对水分变化更敏感,随含水率增加,轻木顺纹破坏强度和平台应力呈非线性降低(R^(2)>0.90),横纹破坏强度和平台应力呈线性降低(R^(2)>0.93);与1.92%含水率试样相比,26.89%含水率试样的破坏强度、平台应力均下降44%以上,其顺纹压缩平台应力极值比(σ_(max)/σ_(min))由3.78降低至1.58,横纹压缩平台应力极值比基本不变;含水率过高或过低均不利于稳态破坏。3)含水率越低,轻木吸能能力越强,最佳能量吸收点向高应力高吸能值方向移动,缓冲性能明显增强,14.09%含水率是顺纹吸能能力转折点。4)通过不同纹理轻木压缩吸能特性与含水率的数学关系模型,结合能量吸收图,可指导减震木材含水率调控与纹理配置,从而确保其应用安全。 展开更多
关键词 准静态压缩 含水率 应力-应变曲线 破坏形态 吸能特性
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