基于数值模拟的爆破作用下围岩累计损伤监测方法

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作者 纪曲波 刘仍兵 万安桐 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期65-74,共10页

隧道爆破引发的围岩累计损伤对结构安全构成重大隐患,现有监测手段难以快速评判围岩损伤。基于Holmquist-Johnson-Cook(HJC)模型,采用数值模拟方法揭示了隧道循环爆破下围岩累计损伤的演化规律,再结合有效应力变化特征,提出了围岩累计... 隧道爆破引发的围岩累计损伤对结构安全构成重大隐患,现有监测手段难以快速评判围岩损伤。基于Holmquist-Johnson-Cook(HJC)模型,采用数值模拟方法揭示了隧道循环爆破下围岩累计损伤的演化规律,再结合有效应力变化特征,提出了围岩累计损伤监测方法,最后通过现场试验验证了该监测方法的准确性。研究结果表明:基于围岩动态损伤与有效应力变化特征,提出了围岩累计损伤监测方法,并通过现场试验验证了该监测方法的有效精度为90.6%;在第2次爆破时,围岩损伤相比第1次增加了14.8%,其中周边孔对损伤的影响最大;基于现场试验监测结果,科学优化了吉林蛟河抽水蓄能电站的交通洞爆破方案,优化后围岩超挖减少了5.25 cm,装药量减少了31.2 kg,炸药单耗降低了0.20 kg/m^(3)。 展开更多

关键词 隧道爆破 围岩累计损伤 监测方式 数值模拟 优化方案

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考虑Miner线性累计损伤的卷绕头疲劳寿命预测 被引量：2

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作者 张曦 刘金涛 +1 位作者 王基月 范锐冰 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期308-313,共6页

纺织机卷绕头长期振动会产生零件损伤,这种振动损伤会形成线性积累,当前方法对卷绕头的疲劳损伤以固定阈值为主,未考虑损伤积累问题,所以难以准确预测卷绕头的疲劳寿命。因此提出基于Miner线性累计损伤的纺织机卷绕头疲劳寿命预测方法... 纺织机卷绕头长期振动会产生零件损伤,这种振动损伤会形成线性积累,当前方法对卷绕头的疲劳损伤以固定阈值为主,未考虑损伤积累问题,所以难以准确预测卷绕头的疲劳寿命。因此提出基于Miner线性累计损伤的纺织机卷绕头疲劳寿命预测方法。分析纺织卷绕头的主要结构,并从轴段单元、刚性盘、机匣、支承部件四方面出发,构建卷绕头整体的动力学方程。构建振动方程明确卷绕头的振动受力,结合Miner线性累计损伤理论,构建高速卷绕头的疲劳寿命预测函数,完成纺织机卷绕头疲劳寿命的预测。实验结果表明:这种估计方法的疲劳强度损失值与实际值更为接近,振动位移分析结果更加精准,且疲劳寿命预测误差降低,平均误差仅为1.475%。 展开更多

关键词 Miner线性累计损伤 纺织机卷绕头 疲劳寿命预测 轴段单元 动力学方程

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在用聚乙烯燃气管道累计损伤评估研究 被引量：3

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作者 张术宽 郑汪萍 +2 位作者 王晓 辛明亮 李茂东 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期111-114,共4页

开展在用聚乙烯(PE)燃气管道累计损伤统计策略的研究,可为提高燃气管道安全管理水平提供依据和指引。

关键词 聚乙烯 燃气管道 累计损伤 评估 损伤当量

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小净距隧道爆破开挖中夹岩累积损伤计算方法及其应用 被引量：23

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作者 孟凡兵 林从谋 +1 位作者 蔡丽光 李博 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1491-1494,1499,共5页

为了获得小净距隧道中夹岩爆破累积损伤规律,建立了爆破荷载作用下中夹岩累积损伤新计算方法,并应用该方法对大坪山隧道中夹岩爆破施工过程中的累积损伤进行预测,同时进行了现场测试验证。结果表明,新计算方法不仅能反映爆破力学作用过... 为了获得小净距隧道中夹岩爆破累积损伤规律,建立了爆破荷载作用下中夹岩累积损伤新计算方法,并应用该方法对大坪山隧道中夹岩爆破施工过程中的累积损伤进行预测,同时进行了现场测试验证。结果表明,新计算方法不仅能反映爆破力学作用过程,而且计算参数也易于获取;预测结果与实测平均误差在12%左右,可以用来预测岩石的累积损伤;大坪山隧道中夹岩累积损伤规律为二次爆破后6个测孔波速平均降低率为4.3%;各测孔最大累积损伤增量为6.1%。其结果可为小净距隧道中夹岩稳定性研究提供依据。 展开更多

关键词 爆破 累计损伤 爆破荷载

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连续宽箱组合梁桥混凝土桥面板的疲劳损伤度 被引量：5

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作者 高璞 吴冲 +2 位作者 苏庆田 孙一鸣 刘海燕 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期91-95,共5页

以杭州九堡大桥北引桥工程为背景,在已知疲劳设计车辆荷载模型的基础上,利用有限元法计算了车辆荷载下组合梁桥桥面板局部钢筋的应力历程.根据预测交通量,采用雨流法,换算得到了桥面板钢筋的应力谱,并用累计损伤准则得到了钢筋的疲劳损... 以杭州九堡大桥北引桥工程为背景,在已知疲劳设计车辆荷载模型的基础上,利用有限元法计算了车辆荷载下组合梁桥桥面板局部钢筋的应力历程.根据预测交通量,采用雨流法,换算得到了桥面板钢筋的应力谱,并用累计损伤准则得到了钢筋的疲劳损伤.对各车道在车轮局部荷载作用下钢筋的等效应力幅进行了对比,找到了最不利的车道受力位置,并对重车比例对混凝土桥面板的疲劳损伤的影响进行了比较.分析结果表明:如果仅按照静力标准设计,连续宽箱组合梁桥桥面板在100年设计使用期内出现疲劳破坏的可能性很大,设计时应充分考虑疲劳的影响,慢车道位置的合理布置以及减少重车的比例对桥面板的疲劳性能有显著的提高. 展开更多

关键词 组合梁桥 应力历程 交通量 雨流法 等效应力幅 累计损伤准则 疲劳损伤

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金属矿山回采巷道围岩在多次爆破下的损伤规律研究 被引量：5

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作者 费鸿禄 杨卫风 +1 位作者 杨智广 张国辉 《爆破》 CSCD 北大核心 2012年第4期38-41,94,共5页

矿柱的安全回采及采空区的处理直接关系到矿山的可持续发展与人员的安全,以内蒙古兴业集团锡林浩特朝不楞矿区铁锌多金属矿山地质为依据,采用超声波测试技术,以岩体爆破损伤理论为基础,系统研究了多次爆破作用下井下分段回采巷道围岩损... 矿柱的安全回采及采空区的处理直接关系到矿山的可持续发展与人员的安全,以内蒙古兴业集团锡林浩特朝不楞矿区铁锌多金属矿山地质为依据,采用超声波测试技术,以岩体爆破损伤理论为基础,系统研究了多次爆破作用下井下分段回采巷道围岩损伤累计增长规律,并对围岩爆破累计损伤和残留矿体矿柱回采及采空区稳定性进行了研究。 展开更多

关键词 爆破震动 岩体累计损伤 声波测试 矿柱回采

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齿轮接触疲劳累积损伤的概率模型 被引量：7

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作者 吕媛波 卓轶 张文东 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期957-960,共4页

针对某型飞机前缘缝翼齿轮传动机构,在S-N曲线和线性累积损伤理论的基础上,推导出齿轮接触的可靠性疲劳寿命计算公式;为了从整体上把握基本随机变量对寿命分析中响应功能函数分布的影响程度,进行了各个变量全局灵敏度的计算,为齿轮的优... 针对某型飞机前缘缝翼齿轮传动机构,在S-N曲线和线性累积损伤理论的基础上,推导出齿轮接触的可靠性疲劳寿命计算公式;为了从整体上把握基本随机变量对寿命分析中响应功能函数分布的影响程度,进行了各个变量全局灵敏度的计算,为齿轮的优化设计和可靠性设计提供了有效的理论指导。 展开更多

关键词 齿轮 线性累计损伤 可靠性 疲劳 全局灵敏度

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温度应力对机场道面板疲劳损伤的影响 被引量：7

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作者 张献民 聂鹏飞 +2 位作者 高志斌 包伊婷 李长辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2558-2566,共9页

目前,中国机场水泥混凝土道面设计中并未单独计算温度应力。参考传热学研究成果在道路工程和场道工程中的应用,采用华北地区某机场实例及其气象数据,建立有限元模型模拟道面结构温度场,并计算分析该机场道面板温度场和温度应力情况。结... 目前,中国机场水泥混凝土道面设计中并未单独计算温度应力。参考传热学研究成果在道路工程和场道工程中的应用,采用华北地区某机场实例及其气象数据,建立有限元模型模拟道面结构温度场,并计算分析该机场道面板温度场和温度应力情况。结果表明,温度荷载造成的板底应力曲线与气温、辐射曲线之间存在较大的相位差,板底最大拉应力出现在19—20时。将随时间变化的温度应力与随横向位置变化的飞机轮载应力叠加,并将轮载作用次数按横向、月度、时刻分布,计算机场道面板的累计损伤和剩余寿命。结果表明,采用该方法预测的机场跑道剩余寿命与钻芯取样检测、FAARFIELD软件预测结果,以及跑道实际继续运营时长较为接近。可通过所提方法计算厚度较大的机场道面板的温度应力,对既有机场水泥混凝土道面结构的剩余寿命进行预测评估,并为大尺寸机场水泥混凝土道面板的研究和设计提供参考。 展开更多

关键词 机场工程 水泥混凝土道面板 温度应力 轮载作用 累计损伤 疲劳寿命

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深水悬链复合锚泊线疲劳损伤计算 被引量：6

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作者 乔东生 欧进萍 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第4期422-432,共11页

以某座Spar平台的锚泊系统为研究对象,首先利用三维绕射理论计算Spar平台主体波浪力,得到平台的总体运动响应时程。再建立复合锚泊线的二维非线性有限元动力分析模型,基于DelVecchio(1992)提出的经验公式,采用迭代的方法计算复合锚泊线... 以某座Spar平台的锚泊系统为研究对象,首先利用三维绕射理论计算Spar平台主体波浪力,得到平台的总体运动响应时程。再建立复合锚泊线的二维非线性有限元动力分析模型,基于DelVecchio(1992)提出的经验公式,采用迭代的方法计算复合锚泊线的刚度。锚泊线和海床之间的接触作用基于刚性海床假定,基于Morrison公式计算锚泊线的惯性力和拖曳力荷载,根据计算得到的平台主体运动响应时程作为锚泊线顶端输入条件,在时域范围内进行复合锚泊线的动力分析。计算得到中国南海某海域各短期海况条件下复合锚泊线应力的时间历程曲线,采用雨流法对其计数得到对应于各短期海况条件下的疲劳载荷谱。最后根据Miner线性累积损伤模型,对复合锚泊线在长期海况条件下的疲劳损伤进行比较计算。 展开更多

关键词 聚酯纤维系缆 非线性有限元 时域分析 雨流计数 疲劳载荷谱 短期海况 累计损伤

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考虑结构地震损伤影响的能力谱分析方法 被引量：2

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作者 王克峰 周云 赵彤 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第2期96-101,共6页

现有能力谱分析方法未考虑结构地震作用下产生的累计损伤影响。本文提出了一种以现有的能力谱分析方法为基础,通过损伤延性增大系数,引入对结构损伤影响考虑的方法。并通过一幢20层框架结构顶点变形能力的能力谱分析结果与动力弹塑性分... 现有能力谱分析方法未考虑结构地震作用下产生的累计损伤影响。本文提出了一种以现有的能力谱分析方法为基础,通过损伤延性增大系数,引入对结构损伤影响考虑的方法。并通过一幢20层框架结构顶点变形能力的能力谱分析结果与动力弹塑性分析结果的对比,说明了该改进方法的有效性。 展开更多

关键词 能力谱分析方法 结构地震作用 累计损伤 框架结构 动力弹塑性分析 改进方法

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金属材料疲劳累积损伤引起的强度衰减分析 被引量：2

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作者 李铁英 雷宏刚 张善元 《太原理工大学学报》 CAS 2001年第5期446-448,共3页

用连续介质损伤力学的方法推导了非线性损伤发展方程 ,考虑了加载过程应力与损伤的完全耦合效应 ,计及了疲劳加载循环周内和循环周间损伤累计非线性效应的完全非线性疲劳累计损伤 。

关键词 疲劳累计损伤 剩余强度 临界损伤值 金属材料 衰减规律 损伤力学

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循环爆破累积损伤诱发似层状铝土矿采空区群失稳机制 被引量：6

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作者 姜立春 沈彬彬 陈敏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1429-1438,共10页

为了研究循环爆破累计损伤作用下似层状铝土矿采空区群的失稳机制,借鉴结构力学理论方法,构建铝土矿采空区群结构模型,建立采空区群位移函数,引入爆破应力波作用损伤因子Dn,表征爆破荷载对岩体的损伤作用,利用数值模拟和现场监测数据验... 为了研究循环爆破累计损伤作用下似层状铝土矿采空区群的失稳机制,借鉴结构力学理论方法,构建铝土矿采空区群结构模型,建立采空区群位移函数,引入爆破应力波作用损伤因子Dn,表征爆破荷载对岩体的损伤作用,利用数值模拟和现场监测数据验证计算结果的可靠性。研究结果表明:当相邻采场爆源与采空区之间的距离和炸药当量一定时,采空区间柱的最大压应力、顶板的最大拉应力及顶板的位移均随着爆破次数增加而增加;当爆破次数小于12次时,采空区顶板、间柱最大应力均小于其极限拉、压强度,顶板位移处于允许范围内,采空区处于稳定状态;当爆破次数为13~15次时,顶板位移超过允许位移阈值6.5 mm,采空区顶板、间柱二者均处于稳定状态情况,采空区处于亚稳定状态;当爆破次数大于16次时,间柱、顶板均处于不稳定状态,采空区处于失稳状态。数值模拟结果与理论计算结果相似。相邻采场开采后期,采空区区域多次发生顶板失稳坍塌事故,验证了理论分析结果的可靠性。 展开更多

关键词 采空区群 循环爆破 累计损伤 失稳机制 结构模型

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小凌河旧钢桥的材质特性及其疲劳损伤状况分析

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作者 唐国翌 徐济民 +3 位作者 来可宜 史永吉 杨妍曼 李之榕 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期65-67,共3页

对小凌河旧铁路钢桥的材质特性及损伤状况研究表明:该桥经过长期服役后,钢板中出现了明显的疲劳位错结构,其累计损伤度达到疲劳损伤的第Ⅱ阶段,但距疲劳断裂仍有很大距离。因此,如果仅从材料角度考虑,该种钢板仍有一定的使用寿命。

关键词 小凌河旧钢桥 材质特性 累计损伤 疲劳位错

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一种计算轮毂疲劳损伤的数值模拟新算法 被引量：6

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作者 董赟 冯瑞成 +1 位作者 剡昌锋 段早琦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期3178-3183,共6页

针对轮毂结构复杂和周期载荷的特点,采用刚性元法简化轮毂有限元模型,基于材料疲劳损伤规律、应变等效假设理论和有限元方法,提出了一种计算旋转轮毂结构疲劳损伤的新算法。该算法采用拟合得到的损伤演化材质参数和ANSYS的二次开发工具... 针对轮毂结构复杂和周期载荷的特点,采用刚性元法简化轮毂有限元模型,基于材料疲劳损伤规律、应变等效假设理论和有限元方法,提出了一种计算旋转轮毂结构疲劳损伤的新算法。该算法采用拟合得到的损伤演化材质参数和ANSYS的二次开发工具对轮毂的疲劳损伤过程进行数值计算,在得到裂纹全寿命的同时,给出裂纹群扩展路径,真实地模拟了轮毂动态旋转损伤进程。试验研究证明了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 轮毂建模 旋转加载 累计损伤 疲劳寿命

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爆破振动对隧道围岩累积损伤效应的影响 被引量：29

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作者 宋肖龙 高文学 +2 位作者 季金铭 叶明班 张登杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期54-62,共9页

为了研究隧道掘进爆破对围岩造成的累计损伤效应,利用地质雷达对隧道爆破开挖过程中围岩损伤进行探测,根据地质雷达信号具有短时非平稳的特点,采取希尔伯特-黄变换(HHT)的方法对雷达信号进行处理,去除干扰,提取可以有效反映损伤特征的... 为了研究隧道掘进爆破对围岩造成的累计损伤效应,利用地质雷达对隧道爆破开挖过程中围岩损伤进行探测,根据地质雷达信号具有短时非平稳的特点,采取希尔伯特-黄变换(HHT)的方法对雷达信号进行处理,去除干扰,提取可以有效反映损伤特征的瞬时参量,进而得到较为直观的围岩损伤图像,并基于瞬时振幅的差异将损伤区域分为轻微损伤和严重损伤区域。研究表明,循环爆破作用会对爆破近区直接造成大量的严重损伤,而爆破中远区受到直接爆破作用影响较小,几乎不产生新生损伤,但已有的轻微损伤会进一步的演化加剧变成严重损伤,在距离爆源60 m范围之内,扰动次数越多,损伤演化越剧烈。 展开更多

关键词 隧道爆破 地质雷达 希尔伯特-黄变换(HHT) 累计损伤

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考虑疲劳损伤的栓钉式组合梁剩余承载力计算方法 被引量：8

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作者 项贻强 何百达 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期33-39,共7页

为研究钢-混组合梁在疲劳荷载下剩余承载力退化规律,引入考虑栓钉初始缺陷的基于断裂力学的承载力退化模型及经典钢梁、混凝土板承载力退化模型,并通过考虑不同疲劳荷载后退化为非完全抗剪结构的剩余极限承载力计算模型,建立了组合梁在... 为研究钢-混组合梁在疲劳荷载下剩余承载力退化规律,引入考虑栓钉初始缺陷的基于断裂力学的承载力退化模型及经典钢梁、混凝土板承载力退化模型,并通过考虑不同疲劳荷载后退化为非完全抗剪结构的剩余极限承载力计算模型,建立了组合梁在常幅疲劳荷载下的剩余承载力预测计算方法,通过典型5组试验梁疲劳试验数据的对比验证了所提出的预测方法的有效性,在此基础上对关键影响因素进行了参数分析.结果表明:本文提出的承载力计算方法具有较高的准确性,误差控制在8%以内;疲劳加载下,组合梁各构件强度以不同速率发生退化,栓钉最快,钢梁次之,混凝土板最慢,且加载前期组合梁承载力退化程度由钢梁主导,后期由栓钉连接件主导;承载力退化速率随着加载次数的增加而不断增加,前期增长较缓,基本呈线性分布,后期增加迅速,呈指数型分布,其后期承载力衰减占总衰减的比例可高达70%以上;栓钉间距(抗剪连接度)、栓钉初始缺陷、荷载幅值是控制疲劳承载力退化的重要因素,需在工程设计中加以控制以满足桥梁正常运营. 展开更多

关键词 钢-混组合梁 疲劳 承载力 累计损伤 初始缺陷 计算

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增幅冲击下钢筋混凝土板的抗冲击性能 被引量：5

17

作者 叶宇霄 胡少伟 +2 位作者 杨金辉 王洋 齐浩 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期48-57,共10页

钢筋混凝土板在服役期间可能承受落物多角度连续撞击等多次冲击荷载作用,钢筋混凝土板抵抗多次冲击的能力、多次冲击作用下钢筋混凝土板的性能演化和剩余性能评估等问题至关重要,其中,多次冲击的加载制度是研究钢筋混凝土板抗冲击性能... 钢筋混凝土板在服役期间可能承受落物多角度连续撞击等多次冲击荷载作用,钢筋混凝土板抵抗多次冲击的能力、多次冲击作用下钢筋混凝土板的性能演化和剩余性能评估等问题至关重要,其中,多次冲击的加载制度是研究钢筋混凝土板抗冲击性能的重点。为研究多次冲击下钢筋混凝土板的抗冲击性能,利用落锤和摆锤试验研究钢筋混凝土板在增幅冲击下的抗冲击性能,获得钢筋混凝土板在历次冲击过程中的冲击力时程曲线以及历次冲击后的整体变形和凹陷变形特征,分析钢筋混凝土板的吸能特性和累计损伤演化规律,研究钢筋混凝土板受冲击后的残余性能。结果表明:冲击角度对钢筋混凝土板的变形有显著影响,斜向冲击对钢筋混凝土板安全性能的影响更大;增幅冲击降低钢筋混凝土板的吸能能力,提高其破坏率,钢筋混凝土板的冲击响应相对于恒重重复冲击更加稳定。 展开更多

关键词 钢筋混凝土楼板 增幅冲击 落锤和摆锤 累计损伤 抗冲击性能

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坡膛结构变化对火炮内弹道性能影响的研究 被引量：33

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作者 孙河洋 马吉胜 +3 位作者 李伟 生龙波 吴大林 刘海平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期669-675,共7页

考虑了经典内弹道方程组和弹带挤进过程的耦合效应,以内弹道方程组的解作为弹带挤进过程数值模拟的力边界条件,同时以数值模拟的结果作为内弹道方程组下一增量步计算的初始条件。引入了Lemaitre提出的基于连续损伤介质力学的考虑粘塑性... 考虑了经典内弹道方程组和弹带挤进过程的耦合效应,以内弹道方程组的解作为弹带挤进过程数值模拟的力边界条件,同时以数值模拟的结果作为内弹道方程组下一增量步计算的初始条件。引入了Lemaitre提出的基于连续损伤介质力学的考虑粘塑性及韧性损伤耦合效应的本构模型来模拟弹带材料的损伤失效过程,采用了Von Mises屈服准则、Johnson-Cook硬化模型及John-son-Cook失效模型,考虑了大应变、高应变率、温度软化作用、初始损伤及累计损伤失效效应,并借助一种高效的时间积分方法通过Abaqus\Explicit模块的材料子程序接口VUMAT将其引入到显式非线性有限元软件中,借助显式非线性有限元算法对两种坡膛结构下弹带挤进过程进行了数值模拟。分析了两种不同坡膛结构对弹带在挤进过程受力状态的影响,同时指出坡膛结构及弹带应力状态对火炮内弹道性能的影响,为火炮坡膛的设计提供了有益的参考。 展开更多

关键词 应用力学 弹带 坡膛 冲击 累计损伤失效 内弹道

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坡膛结构变化对弹带挤进过程影响的研究 被引量：29

19

作者 孙河洋 马吉胜 +2 位作者 李伟 刘海平 齐琦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期30-33,共4页

基于弹塑性有限元接触理论,引入了弹带材料的初始损伤及累计损伤模型,对弹带挤进、冲击坡膛的过程进行了理论分析,建立了弹带挤进、冲击坡膛的显式非线性有限元模型。对在两种不同结构坡膛条件下的弹带挤进过程进行分析计算,得到了挤进... 基于弹塑性有限元接触理论,引入了弹带材料的初始损伤及累计损伤模型,对弹带挤进、冲击坡膛的过程进行了理论分析,建立了弹带挤进、冲击坡膛的显式非线性有限元模型。对在两种不同结构坡膛条件下的弹带挤进过程进行分析计算,得到了挤进过程弹丸及弹带的动力学响应,并通过计算分析了坡膛结构变化对挤进冲击力的影响,揭示了坡膛裂纹的形成机理。 展开更多

关键词 坡膛结构 冲击 累计损伤失效 非线性 有限元

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邻近既有隧道的新建大断面隧道施工参数优化分析 被引量：27

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作者 杨永波 刘明贵 +1 位作者 张国华 李祺 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1217-1226,共10页

结合大帽山隧道Ⅴ级围岩段施工参数优化的试验,通过爆破震动速度、岩体声波波速和围岩内部位移的现场监控量测工作,研究既有隧道旁新建大断面隧道双侧壁导坑法施工时岩体的损伤程度和范围,进而优化导洞的单循环进尺、爆破参数等施工参... 结合大帽山隧道Ⅴ级围岩段施工参数优化的试验,通过爆破震动速度、岩体声波波速和围岩内部位移的现场监控量测工作,研究既有隧道旁新建大断面隧道双侧壁导坑法施工时岩体的损伤程度和范围,进而优化导洞的单循环进尺、爆破参数等施工参数。研究表明:推进式往复爆破作业的双侧壁导坑法开挖的隧道必然导致围岩产生一定程度的损伤、破坏,尤其是小净距隧道间的中夹岩岩墙;双侧壁导坑法开挖的大断面隧道,控制岩体的损伤程度和损伤范围是相互矛盾的,通过减少单循环开挖进尺来减少爆破震动速度,只能控制岩体的损伤范围,多次的重复爆破导致损伤岩体的损伤程度更大,极大影响围岩稳定;相反,通过适当加大单循环开挖进尺来控制损伤程度的同时,过大的爆破震动速度导致损伤范围更大,极大影响邻近既有隧道的安全运行。利用现场监测数据,通过在UDEC软件中实现的岩体各向异性爆破损伤模型,计算导洞推进式开挖全过程围岩压力的变化和既有隧道支护结构的状态,综合考虑各种因素,优化得到折中的单循环进尺。 展开更多

关键词 既有隧道 大断面隧道 双侧壁导坑 施工参数 累计损伤 数值模拟

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