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岩石单轴细观损伤演化特性的CT实时分析 被引量:28
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作者 任建喜 葛修润 +2 位作者 蒲毅彬 马巍 朱元林 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期99-104,共6页
利用最新研制成功的CT(Computerized Tomography,简称CT)专用岩石三轴试验加载设备,完成了三轴(单轴)压缩荷载作用下岩石损伤扩展规律的CT实时试验。得到非常清晰的岩石破坏全过程中从微孔洞被压密... 利用最新研制成功的CT(Computerized Tomography,简称CT)专用岩石三轴试验加载设备,完成了三轴(单轴)压缩荷载作用下岩石损伤扩展规律的CT实时试验。得到非常清晰的岩石破坏全过程中从微孔洞被压密到微裂纹发生、发展、贯通、卸荷破坏等各个阶段的CT图象。引入了初始损伤影响因子及闭合影响系数,建议了一个新的损伤变量。从CT细观试验结果出发,给出了应力损伤门槛值,将准静态岩石应力应变全过程曲线分为5个阶段,得到了岩石损伤演化的初步规律。结果表明,利用这套设备进行岩石细观损伤力学特性的研究是一种创新的方法,CT专用加载设备的研制是成功的。 展开更多
关键词 岩石 细观损伤演化 损伤变量 本构模型
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基于CT技术和灰度共生矩阵理论研究不同荷载作用下混凝土的细观损伤演化过程 被引量:14
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作者 朱琳 党发宁 +2 位作者 丁卫华 薛熠 张乐 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期97-107,共11页
混凝土CT试验可以通过CT图像记录外部荷载作用下混凝土内部细观损伤演化信息。峰值强度前不同应力阶段同一断面的CT图像所对应的原始数字矩阵中存在细微差异,而这些不能被直观观察到的细微差异正是研究混凝土损伤萌生、演化的关键。为... 混凝土CT试验可以通过CT图像记录外部荷载作用下混凝土内部细观损伤演化信息。峰值强度前不同应力阶段同一断面的CT图像所对应的原始数字矩阵中存在细微差异,而这些不能被直观观察到的细微差异正是研究混凝土损伤萌生、演化的关键。为了深度挖掘数字矩阵中的细微差异信息,文章建立了一套基于灰度共生矩阵理论的分析程序来研究混凝土细观损伤演化过程,并分别应用混凝土试件在单轴静力压缩和拉伸荷载作用下的CT试验结果来验证该方法的有效性。结果表明,该方法不仅能有效地评估混凝土试件的初始细观损伤分布及其在荷载作用下的演化过程,预测试件的断裂位置,确定最大损伤断面,而且能通过统计特征值建立细观损伤变量表达式来定量表征细观损伤。不同应力阶段的4个统计特征值(对比度、能量、相关性、同质性)的变化显示静压试件在应力达到峰值强度的96.2%时,试件内部第42-235幅混凝土横断面位置处损伤有明显发育,且这与试件破坏后的裂缝位置一致,静拉试件在峰值强度前其内部细观损伤未见发育,试件破坏后裂缝出现在89-116幅混凝土横断面CT图像之间。另外,混凝土试件破坏前后的CT图像的灰度共生矩阵对应的彩色热图的对角线分布、峰值个数及带宽与细观损伤发育程度相关。 展开更多
关键词 混凝土CT试验 CT图像 灰度共生矩阵 初始细观损伤 细观损伤演化
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HEDM推进剂的非线性粘弹损伤本构及其细观损伤演化研究 被引量:3
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作者 刘琪琪 王春光 +2 位作者 张恺宁 李群 郭振宇 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期88-95,共8页
为了研究新型高能推进剂力学性能,开展了以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为基体,高能固体颗粒为氧化剂的HEDM推进剂非线性粘弹损伤本构研究工作。首先,基于粘弹性本构理论,设定HEDM推进剂的细观损伤分布满足Weibull分布函数,推导其非线性损伤... 为了研究新型高能推进剂力学性能,开展了以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为基体,高能固体颗粒为氧化剂的HEDM推进剂非线性粘弹损伤本构研究工作。首先,基于粘弹性本构理论,设定HEDM推进剂的细观损伤分布满足Weibull分布函数,推导其非线性损伤本构的表达形式;其次,对HEDM推进剂进行应力松弛实验以及单轴拉伸实验,获得其非线性本构的相关材料参数,构建了HEDM推进剂的非线性本构关系;最后,建立了HEDM推进剂的RVE模型,引入内聚力法则对HEDM推进剂的细观损伤演化进行模拟分析,并验证仿真曲线以及理论本构曲线的准确性。研究表明,HEDM推进剂是一种典型的粘弹性材料,其应力应变曲线呈现明显的双折线形式,构建的非线性本构能较好地描述HEDM推进剂的力学性能,同时HEDM推进剂的细观损伤首先从颗粒的“脱湿”开始,之后基体微裂纹扩展,最终推进剂失效断裂。 展开更多
关键词 HEDM推进剂 非线性本构 拉伸实验 细观损伤演化
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平纹编织陶瓷基复合材料面内剪切细观损伤行为研究 被引量:14
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作者 郭洪宝 王波 +1 位作者 贾普荣 杨成鹏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期361-368,共8页
采用约西佩斯库(Iosipescu)纯剪切试件,研究了平纹编织Si C/Si C和C/Si C复合材料的面内剪切应力-应变行为和细观损伤特性.通过试验获得了材料不同方向上的单调和迟滞应力-应变行为,对比分析了两种材料的剪切损伤特性,结果表明材料的剪... 采用约西佩斯库(Iosipescu)纯剪切试件,研究了平纹编织Si C/Si C和C/Si C复合材料的面内剪切应力-应变行为和细观损伤特性.通过试验获得了材料不同方向上的单调和迟滞应力-应变行为,对比分析了两种材料的剪切损伤特性,结果表明材料的剪切损伤演化规律受热残余应力水平影响严重.由试件断口电镜扫描结果发现剪切加载状态下桥连纤维承受显著的弯曲载荷和变形,据此提出了纤维弯曲承载机制,并结合裂纹闭合效应分阶段阐释了材料的剪切迟滞环形状.基于材料的剪切细观损伤机制,通过两个损伤变量表征了材料的剪切损伤演化进程,得到了材料的面内剪切细观损伤演化模型.对比发现2D-C/Si C复合材料45?方向基体裂纹的起裂应力明显小于2D-Si C/Si C复合材料,而两者0?/90?方向裂纹的起裂应力基本相同. 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 平纹编织 面内剪切 纤维弯曲承载机制 细观损伤演化
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基于傅里叶近似法的S-RM细观损伤过程研究
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作者 章涵 胡新丽 吴爽爽 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1955-1965,共11页
为了明确土石混合体(S-RM)的细观损伤演化过程,基于现场水平推剪试验,采用离散元数值模拟方法,开展S-RM水平推剪数值实验研究,分析S-RM的力学特性和细观损伤演化特征.基于傅里叶近似法,提出微裂纹各向异性定量评价方法.根据S-RM变形破... 为了明确土石混合体(S-RM)的细观损伤演化过程,基于现场水平推剪试验,采用离散元数值模拟方法,开展S-RM水平推剪数值实验研究,分析S-RM的力学特性和细观损伤演化特征.基于傅里叶近似法,提出微裂纹各向异性定量评价方法.根据S-RM变形破坏过程中微裂纹各向异性演化特征,划分了S-RM水平推剪细观损伤阶段,通过分析各细观损伤阶段的裂纹扩展特征及发展规律,揭示了S-RM剪切滑动面形成机理.试验结果表明,微裂纹各向异性程度随着剪切位移的增加而增强,当主裂纹形成后不再有明显变化,微裂纹主要分布在0°~45°与135°~180°;微裂纹的产生主要由于颗粒间的拉应力导致,拉裂纹的各向异性程度明显大于剪切裂纹;土体中微裂纹的贯通导致多条宏观裂纹的形成,由于块石的翻转宏观裂纹逐渐扩展形成一条绕石宏观主裂纹,S-RM沿着主裂纹滑移形成绕石剪切滑动面;滑动面的倾角为34°,与主裂纹倾角和微裂纹在0°~90°的平均角度一致. 展开更多
关键词 土石混合体(S-RM) 傅里叶近似法 水平推剪试验 离散元方法 微裂纹 细观损伤演化过程
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混凝土随机损伤本构关系研究新进展 被引量:34
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作者 李杰 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期750-755,共6页
提出了一类混凝土细观损伤物理模型 ,用于解释高性能混凝土在本构层次上的细观损伤演化特征 .建立了混凝土单轴受拉、单轴受压与双轴拉压组合条件下的随机损伤本构关系模型 .利用混凝土单轴受拉破坏全过程的声发射实验数据 ,引入随机建... 提出了一类混凝土细观损伤物理模型 ,用于解释高性能混凝土在本构层次上的细观损伤演化特征 .建立了混凝土单轴受拉、单轴受压与双轴拉压组合条件下的随机损伤本构关系模型 .利用混凝土单轴受拉破坏全过程的声发射实验数据 ,引入随机建模理论 ,确立了细观损伤单元的极限破坏应变随机场分布参数 .通过与一批高性能混凝土本构关系试验数据相比较 。 展开更多
关键词 随机损伤本构关系 细观损伤演化 声发射 随机建模 随机场 受力分析 破坏机理 混凝土结构
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