黄土的结构损伤特性研究

含水量不同的Q3黄土的单轴压缩试验研究表明,Q3原状黄土的单轴应力应变关系呈软化型,曲线峰值强度后的指数型应力应变关系可以用含损伤变量的线弹性本构方程描述。而损伤的门槛值σS及初始弹性模量E0则随着含水量的增加呈线性减少。以损伤是对黄土刚度劣化为前提,由试验得到的损伤变量表达式D仅为塑性应变的函数,与含水量的关系不明显,分析认为出现这种情况的原因可能是试验数据较少而引起的,因为含水量和塑性应变有关的损伤演化方程比较符合黄土损伤的实际状况。     

干湿循环作用下某路基土强度特性研究

我国南方地区公路路基土的含水量通常处于随季节降雨而不断变化过程中,土的力学性能随干湿循环而呈现明显的周期性变化。通过进行某路基压实红粘土的干湿循环试验和固结压缩试验,对某路基红粘土湿化膨胀及干燥收缩和力学性能进行了研究。试验结果表明干湿循环过程中压实试样膨胀和收缩变形均随着循环次数的增加而减小;湿化膨胀和干燥收缩过程中累积的塑性变形随着干湿循环次数的增加而减小;初始饱和压实试样的屈服应力为70 kPa,弹性压缩指数为k=0.032,塑性压缩指数为λ=0.179;两次干湿循环后力学参数变大,多次循环后(四次)由于试样中微裂隙的产生导致力学性能变差。     

黏土一维剪切流变的等效时间线模型

为揭示变剪应力作用下黏土的流变特性,建立了一维剪切弹黏塑性模型。参照Yin等提出的等效时间流变模型的建模思路,将剪切应变速率分为弹性剪切应变速率和黏塑性剪切应变速率。弹性剪切应变速率与加载路径无关,用非线性函数模拟。而对于黏塑性剪切应变速率,首先基于Singh等提出的常剪应力作用下的蠕变速率经验公式推导黏塑性剪切应变、等效时间与剪应力之间的函数关系式;然后参照Yin等提出的等效时间法,把该关系式通过等效时间代入蠕变速率经验公式,获得以剪应力和剪应变为变量的黏塑性剪切应变速率式。弹性剪切应变速率式与黏塑性剪切应变速率式之和即为一维剪切流变的等效时间线本构关系式,再通过淤泥质黏土的分级加载试验和黄土的加卸载试验与该本构关系式剪切应变表达式之间的比较,验证该模型在变剪应力加载下的适用性。研究结果表明:所构建模型的预测曲线和分级加载试验曲线、加卸载试验曲线吻合较好,这说明该模型在变剪应力加载下具有较好的适用性;模型良好的预测性也说明其建模过程中用到的等效时间法不仅适用于一维压缩流变,还适用于一维剪切流变,拓展了等效时间法的应用范围。     

黏土一维剪切流变的等效时间线模型（双语出版）

为揭示变剪应力作用下黏土的流变特性,建立了一维剪切弹黏塑性模型。参照Yin等提出的等效时间流变模型的建模思路,将剪切应变速率分为弹性剪切应变速率和黏塑性剪切应变速率。弹性剪切应变速率与加载路径无关,用非线性函数模拟。而对于黏塑性剪切应变速率,首先基于Singh等提出的常剪应力作用下的蠕变速率经验公式推导黏塑性剪切应变、等效时间与剪应力之间的函数关系式;然后参照Yin等提出的等效时间法,把该关系式通过等效时间代入蠕变速率经验公式,获得以剪应力和剪应变为变量的黏塑性剪切应变速率式。弹性剪切应变速率式与黏塑性剪切应变速率式之和即为一维剪切流变的等效时间线本构关系式,再通过淤泥质黏土的分级加载试验和黄土的加卸载试验与该本构关系式剪切应变表达式之间的比较,验证该模型在变剪应力加载下的适用性。研究结果表明：所构建模型的预测曲线和分级加载试验曲线、加卸载试验曲线吻合较好,这说明该模型在变剪应力加载下具有较好的适用性;模型良好的预测性也说明其建模过程中用到的等效时间法不仅适用于一维压缩流变,还适用于一维剪切流变,拓展了等效时间法的应用范围。     

超高强度钢BG590CL板材冲压成形性能的试验研究

作为20世纪90年代末发展起来的一种新型结构材料,超高强度钢在汽车工业中将有广阔的应用空间。本文分析了塑性应变比、应变硬化指数等板材冲压成形性能评价指标,试验获得了超高强度钢BG590CL的塑性应变比、应变硬化指数、屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等,以及其真实应力-应变曲线,对超高强度钢BG590CL的冲压生产和数值模拟有一定的指导作用。     

基于模糊集塑性理论粗粒土硬化本构模型的数值模拟

粗粒料土是土石坝的主要填筑材料,通过建立模糊集塑性硬化模型,采用应力控制算法,编写了相应的计算程序,与常规三轴压缩试验进行相关比对。结果表明:所建立的模糊集塑性硬化模型可以较好的模拟材料在常规三轴压缩试验中的力学特性,并进一步验证所建模糊集塑性硬化模型的正确性与有效性。     

冻融循环对不同塑性路基土剪切强度的影响研究

为了研究冻融循环对不同塑性路基土剪切强度的影响,通过室内三轴试验和冻融循环试验对3种塑性指数的土样进行了研究。结果得到:当冻融循环次数增加时,剪切强度随着塑性指标的增加而有所增大;当塑性指数相同时,剪切强度随冻融次数增加与围压增加改变各不相同,与冻融循环次数成反比,与围压成正比。并且冻融循环6~7次后,3种塑性指数土样的剪切强度的变化均会趋于平缓。     

废机油污染膨胀土的压缩特性试验研究

为了研究废机油污染土劣化规律,制备了4种不同浓度机油污染膨胀土,对不同浓度机油污染膨胀土进行了室内一维固结试验。结果表明:随着机油浓度的增加,土体的压缩系数增大,压缩模量和回弹指数均减小,废机油的污染改变了土粒的物理化学特性,破坏了土的结构性,使土粒间联结力丧失,对土体压缩特性影响较大。此外,对压缩曲线建立4次多项式模型和Harris模型,通过Casagrande经验作图法计算先期固结压力,对两类模型计算结果分析,Harris模型的拟合效果更符合试验土样的压缩曲线变化规律,机油污染后膨胀土的先期固结压力减小,扰动性增强。     

考虑密封条动态压缩效应的车门动态关闭疲劳仿真与试验研究

为提升车门动态关闭疲劳损伤计算精度，基于 Abaqus仿真不同压缩速率下密封条压缩载荷-压缩量曲线，通过最小二乘法拟合得到密封条动态压缩曲线非线性函数关键参数；在车门动态关闭瞬态响应分析模型中运用密封条动态压缩载荷-变形函数；设计车门开闭耐久试验对标验证锁点力值和损伤。研究结果表明，应用密封条动态压缩载荷函数曲线仿真的锁扣载荷瞬态响应与试验测试力值偏差小且变化趋势基本一致，车门动态关闭疲劳仿真预测结果与耐久试验高度吻合。密封条动态压缩阻尼效应对提升车门关闭耐久仿真精度有重要意义。     

基于Bodner-Partom模型的水泥乳化沥青混合料黏弹塑压实特性

为揭示水泥乳化沥青混合料压实过程中的黏弹塑性变形特性及其变形机理,结合现场路面压路机的施工工艺参数,采用万能试验机压缩试验模拟该混合料的压实过程。针对试验循环荷载力学响应曲线变形特征,引入有效平均应力构建混合料压实变形的Bodner-Partom本构模型。通过对应变-时间的非线性拟合识别出该混合料的B-P模型参数值,进而揭示压实过程中混合料的黏弹塑性动态流变特性及变形机理。试验结果表明：压缩试验可充分反映混合料压实过程中的力学响应变形特性;随着循环荷载次数的增加,混合料塑性和黏塑性变形减小而弹性和黏弹性变形增大。据混合料复压阶段的黏塑性变形规律导出试样空隙率的计算式,进而获得有效平均应力随试样空隙率的变化规律。B-P本构模型分析结果表明：黏性参数η随荷载作用次数的增加而逐渐增大,说明混合料在压实过程中黏性增强;应变率敏感系数n₁基本保持不变,表明压实过程中混合料温度相对稳定;参数值Z,D₀随荷载作用次数的增加分别呈递增、递减的规律,前者显示随着混合料被进一步压实其非弹性变形抵抗力增大,进而导致塑性和黏塑性应变逐渐减小,后者显示塑性应变率减小,表明单次循环荷载下塑性变形占总变形量的比例逐渐减小。B-P模型参数值可准确表征水泥乳化沥青混合料与时间和荷载相关的黏弹塑性流变特性,重构后的B-P本构模型可有效揭示混合料压实过程中的黏弹塑性变形机理,可为深入研究其压实流变性能和路面压实工艺奠定基础。