损伤演化过程论文-覃源,张悦,张鲜维,柴军瑞

损伤演化过程论文-覃源,张悦,张鲜维,柴军瑞

导读:本文包含了损伤演化过程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:混凝土,裂纹,损伤演化,传感器

损伤演化过程论文文献综述

覃源,张悦,张鲜维,柴军瑞[1](2019)在《混凝土抗压试验瞬态损伤演化过程超高速成像分析》一文中研究指出混凝土材料的瞬态裂纹难以捕捉,而瞬态裂纹的形成规律、发展趋势和发展速度等往往决定了混凝土结构最终失稳破坏时的状态。本文基于自制断裂触发传感器研究了混凝土表面瞬态裂纹发展的规律及主、次裂纹的损伤演化规律,定量分析了主、次裂纹的发展长度、速度等参数及它们之间的关系,提出了次裂纹对主裂纹的发育具有抑制作用的思想,为混凝土以及类混凝土材料的瞬态损伤演化问题的研究提供了新思路。结果表明:在主裂纹2发展了15ms后,次裂纹产生,并向试件顶部发展,最终与主裂纹1相交;主裂纹2的最大长度均大于次裂纹,裂纹长度-时间曲线的总体趋势近似。主裂纹2和次裂纹的发展速度-时间曲线整体波动相似,且发生波动的时刻几乎相同,但次裂纹的波动幅度明显大于主裂纹2。可见主裂纹2发展过程中的一部分能量被次裂纹消耗,所以使得主裂纹2的发展受到次裂纹的抑制从而保持稳定增长。(本文来源于《应用力学学报》期刊2019年05期)

皇涛,王锟,陈拂晓,郭俊卿,陈学文[2](2019)在《钛-铝层状复合板冷塑性变形过程损伤演化行为》一文中研究指出基于原位拉伸试验方法,对钛-铝层状复合板冷塑性成形过程中的损伤演化行为进行了研究。获得了钛-铝层状复合板在拉伸变形过程中微裂纹的萌生和扩展规律,研究了钛-铝层状复合板界面区、钛层、铝层的拉伸断口形貌,揭示了钛-铝层状复合板冷塑性变形过程中界面区和各异质层的损伤演化机制。研究结果表明:裂纹首先在钛-铝层状复合板的界面区萌生、扩展和连接,导致钛层和铝层发生分层;随后,裂纹由界面区向钛层扩展,当钛层发生断裂后裂纹由界面区向铝层扩展。界面区的断裂呈典型的脆性断裂。(本文来源于《河南科技大学学报(自然科学版)》期刊2019年06期)

苏佶智,刘伯权,邢国华,马煜东,宋猛[3](2019)在《地震作用下RC框架结构损伤演化过程分析》一文中研究指出为明确RC框架结构的抗地震倒塌破坏机理,控制其失效路径,基于课题组完成的1榀1/3比例的3层叁跨RC平面框架低周循环加载试验,通过量化构件、楼层及结构3个层次的损伤破坏程度,研究了不同层次损伤破坏之间的相互联系以及不同类型构件损伤程度对结构整体抗震性能的影响。研究结果表明:结构发生倒塌破坏时,底层构件损伤程度普遍大于上部构件,第1~3层梁、柱端的损伤指数平均值分别为0.95、0.86、0.74和0.97、0.62、0.15,地震作用下结构的累积损伤是自下而上发展的;框架梁作为耗能构件,一般先于框架柱出现损伤,且损伤程度较大,沿楼层分布比较均匀,结构最终倒塌时第1层框架梁的损伤指数分别比第2、3层增加约8.89%和21.06%,框架柱的损伤破坏沿楼层分布相对集中,主要分布于结构底层,最终倒塌时第1层框架柱的损伤指数分别比第2、3层提高约26.56%和62.93%;结构在加载位移幅值较小时,主要依靠水平耗能构件消耗地震能量,随着位移幅值及循环次数的增加,竖向承力构件逐渐取代水平构件的耗能作用,框架梁、柱的整体损伤发展曲线分别呈上凸和上凹趋势;从结构能量耗储能力角度提出的整体损伤模型更符合结构抗震的本质,未知参数少,且计算结果能够较为准确地反映结构在不同性能水平下的损伤状态。(本文来源于《长安大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

谢玉晟[4](2019)在《煤岩受力损伤演化过程中的红外辐射响应特征》一文中研究指出煤岩受力损伤破坏是引发矿山灾害的根本原因,张、剪破坏形式是煤岩损伤破坏的常见形式。因此,研究煤岩张、剪破坏形式下的红外辐射响应特征及其内在机制,对红外热成像技术应用到矿山地质灾害的监测预警提供一定的理论基础,以及对岩体工程稳定性评价等具有重要的参考价值。本文采用室内实验和数值模拟相结合的方法,研究了煤岩张、剪破坏形式下的最高(最低)红外辐射温度、平均红外辐射温度(AIRT)以及红外热像的变化特征。主要研究成果如下:(1)最高(最低)红外辐射温度对煤岩不同破坏形式有不同的响应特征。剪切破坏形式下,最高(最低)红外辐射温度呈升高趋势;张拉破坏形式下,最高(最低)红外辐射温度呈下降趋势。(2)发现了AIRT变化趋势和张剪微裂纹数量的相关性。剪切破坏形式下,煤岩的AIRT与应力之间成正相关性,裂纹非稳定扩展阶段AIRT的升高与剪裂纹的大量产生存在正相关性;张拉破坏形式下,煤岩的AIRT与应力之间成负相关性,裂纹非稳定扩展阶段AIRT的降低与张裂纹的大量产生存在正相关性。(3)煤岩不同破坏形式下的红外热像表现出不同的时空响应特征。剪切破坏形式下,煤岩在破坏前红外辐射温度场均匀升高,临近破坏时出现局部分异,沿宏观剪切破裂带出现亮色高温条带;张拉破坏形式下,煤岩在弹性阶段红外辐射温度场升高,从裂纹稳定扩展阶段开始出现局部分异,沿宏观张拉破裂带出现暗色低温条带。该论文有图41幅,表12个,参考文献95篇。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)

张玉山[5](2019)在《胶结充填体变形全过程损伤演化及本构模型研究》一文中研究指出在工业文明转向生态文明时代背景下,绿色矿山建设已上升至国家战略。绿色开采技术是绿色矿山建设的核心,充填采矿法因其安全、高效的特点越来越受重视,胶结充填体在两步骤回采中作为人工矿柱,其稳定性是矿山安全高效开采的保障。因此,亟需开展胶结充填体变形全过程损伤演化及本构模型研究,为胶结充填体稳定性监测和控制提供理论依据。本文通过胶结充填体室内单轴压缩试验,采用超声波测试和声发射监测技术,运用损伤力学及统计学相关理论知识,结合数值模拟方法及室内相似模拟试验,开展了胶结充填体变形全过程损伤演化及本构模型研究,取得以下主要研究成果:(1)通过胶结充填体超声波波速测试试验,表征了胶结充填体单轴抗压强度和弹性模量与超声波波速之间的指数关系,结合损伤力学理论,基于超声波波速构建了胶结充填体损伤演化方程,阐明了胶结充填体损伤演化规律。(2)采用摄像系统进行了胶结充填体裂纹观测试验,研究了胶结充填体变形全过程裂纹开裂、扩展及贯穿模式;运用色度统计法获取了裂纹条数,探讨了胶结充填体变形全过程裂纹条数与超声波波速之间的响应关系。(3)根据振铃计数率、能率阶段性特征将变形全过程分为3个时期:上升期、平静期和活跃期;上升期声发射参数较为活跃,平静期处于蓄能期,活跃期声发射参数出现―跳跃式‖增加;结合胶结充填体微裂纹空间定位及声发射参数时序特征,基于声发射参数定义损伤变量,探讨了胶结充填体内部微裂纹空间演化机理。(4)针对胶结充填体在单轴压缩条件下应力-应变曲线的阶段性特征及初始压密阶段的非线性变形特性,构建了胶结充填体损伤本构模型,结合FLAC~(3D)数值模拟软件进行了二次开发,获取了基于FLAC~(3D)的胶结充填体损伤本构数值模型,利用相似模拟试验,验证了损伤本构模型的正确性。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2019-05-01)

徐茜[6](2019)在《外包钢加固SRC框架结构地震损伤演化过程分析》一文中研究指出建筑结构在地震作用下损伤破坏,对于可再修的建筑物,对其进行修复和加固更加符合经济性要求。型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete,简称SRC)结构因其良好的抗震性能被广泛应用于大跨度结构和高层建筑中,目前关于外包钢加固震损SRC结构的损伤演化研究较少。本文在已完成的外包钢修复加固震损SRC框架结构的抗震性能试验研究基础上,建立合理的有限元分析模型,定量地分析了外包钢加固SRC框架结构的损伤演化过程。通过本文的研究主要得到以下成果:1.通过材料性能折减来反映结构震损程度,以损伤指数为参数,建立了震损程度与材料折减系数间的关系式。在有限元软件ABAQUS中对试验模型进行数值模拟,模拟与试验的滞回曲线对和骨架曲线拟合良好,验证了本文所提出的震损建模方法的合理性。2.利用有限元模拟结果,计算了外包钢加固SRC框架构件及整体的损伤值,利用多项式对框架梁、柱的损伤演化曲线进行拟合。分析对比各构件的损伤演化曲线,发现框架梁的损伤明显比柱严重,底层损伤比上层严重;构件和框架整体的损伤演化曲线都是单调递增的,说明框架结构在地震作用下是一个不可逆的累积损伤的过程。3.对外包钢加固SRC框架结构在破坏特征点的的损伤指数范围给出了一个参考值。与未加固SRC框架结构相比,外包钢加固的SRC框架结构在屈服点、峰值点的损伤值均有所减小,说明加固能使损伤SRC框架恢复甚至超过原SRC框架结构抵抗地震损伤的能力,证明外包钢加固对于震损SRC框架的震后修复是有效的。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2019-05-01)

王新月[7](2018)在《结构损伤演化过程的时空多尺度计算方法及其应用》一文中研究指出土木工程结构的损伤演化过程跨越多个时空尺度。在土木工程结构中,材料内部微、细观缺陷与宏观结构在空间尺度上存在显着差异,并且不同尺度上以及不同荷载所造成的损伤演化速率也大有不同,这使得传统单一尺度上的损伤分析难以准确描述结构材料内部微、细观损伤演化规律与结构整体劣化之间的联系,也无法合理有效的分析不同损伤演化速率下的损伤演化过程,给结构损伤分析和全寿命安全评估带来隐患。为了满足工程结构安全性分析的需要和研究土木工程结构时空多尺度的损伤机理,本文致力于建立工程结构损伤多尺度演化致结构失效过程的计算方法。论文的主要研究工作和成果如下:在连续介质损伤力学基础上,建立了能够描述损伤演化导致的材料伪软化现象的本构方程,并通过材料性能实验反演了工程用钢的损伤参数;基于ABAQUS的二次开发接口编写了描述钢材伪软化行为的用户材料子程序,并通过与解析解对比验证了子程序的正确性和有效性。对两种钢梁柱节点和含有梁柱节点的二层钢框架在拟地震反复荷载作用下的结构响应进行分析,研究了钢结构局部材料细观损伤演化过程,探索了损伤演化导致的材料伪软化行为与钢梁柱节点抗震性能劣化之间的关系,并基于二层钢框架的空间多尺度模型分析了钢材伪软化行为与钢框架抗震性能劣化的关系。计算结果表明,材料子程序是正确且能有效描述损伤演化致材料伪软化现象;考虑损伤伪软化得到的仿真结果更符合工程实际,在工程结构损伤失效过程分析中应当考虑材料的伪软化行为;材料的伪软化行为对钢构件的抗震性能有影响,其中刚度退化系数、强度退化系数受到影响大,而粘滞阻尼系数受到影响较小;在拟地震荷载加载初期,材料的伪软化行为对钢框架的抗震性能没有影响,可以忽略;在钢框架破坏前,伪软化区域会急剧扩展,钢框架整体抗震性能有明显的降低。相比构件层次,钢框架的性能参数劣化更加突然、迅速。钢构件和钢框架的骨架曲线非线性阶段均可以划分为强化和软化两个阶段。材料伪软化区域面积的增加,与构件和框架性能的劣化与失效相关。论文基于非重迭型区域分解算法,建立了适用于工程结构多尺度损伤分析的串行子结构非线性计算方法。算法将工程问题分解成若干子结构问题,有效降低工程结构模型的计算规模。在调研商业软件ABAQUS的多种开发接口的基础上,提出了两种可行的实施方法,考虑程序调试方便性和可移植性,选择通过ABAQUS二次开发接口编写Python程序来具体实施。基于非重迭性区域分解方法中的D-N计算方法,建立了含缺陷桁架梁的宏观-细观多尺度模型,对含缺陷桁架梁在荷载作用下的响应进行分析,验证所建立算法的可行性。通过大量的数值实验分析了松弛因子,计算精度,网格尺寸之比,初始尝试位移等参数对算法收敛特性的影响。结果发现,在计算收敛的情况下,应增大松弛因子以提高计算效率;选择合适的初始位移矩阵也能有效提高计算效率。计算中在宏细观模型交界面上不可避免的引入了简化的边界方程,会导致宏细观模型在交界面上应力不连续。串行子结构非线性计算方法是按顺序依次计算各细观子结构、宏观子结构,可以将算法改进使其具有更高的并行性。基于重迭型区域分解算法,建立了适用于工程结构跨尺度损伤分析的并行子结构非线性计算方法,并通过大型商业软件ABAQUS的二次开发接口编写Python程序以实现该算法。建立“L”型混凝土构件的含多个子结构的多尺度模型,并对其在荷载作用下的损伤特性进行分析。结果表明,并行子结构非线性算法能够用来求解具有强非线性的结构损伤失效问题。通过数值实验研究了并行子结构非线性计算中多个参数对收敛速度和精度的影响,如果对计算精度不是特别苛刻,应当在算法允许的范围内将松弛因子取大值,可以有效提高计算效率。这些计算结果为并行子结构非线性算法应用于工程实践打下基础。提出了疲劳损伤时间多尺度演化过程问题的求解策略,并通过编写Python脚本程序和用户子程序建立了时间多尺度损伤演化过程的实施算法。提出适用于高周疲劳损伤累积过程分析的步长自适应算法,以青马大桥的热点部位为分析对象,基于两类疲劳准则,分析了其在高周疲劳荷载作用下的损伤状态。结果表明,线性Miner准则预测得到的结构寿命偏保守,当使用非线性损伤演化准则预测结构寿命时,自适应算法能有效提高计算效率。将时间多尺度方法应用于高低周疲劳损伤累积过程分析,建立既有工业建筑结构的空间多尺度模型,并使用两类疲劳准则计算既有工业建筑在常规服役荷载和突发地震荷载共同作用下的损伤状态和残余寿命。计算结果表明,在服役过程中吊车梁变截面处B点易出现宏观裂纹;高周疲劳荷载会使得结构的损伤集中于某处,地震作用会增加结构易损部位的损伤值,降低结构寿命。计算结果侧面验证了时间多尺度求解策略的可行性。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-28)

陈海栋,陈蒙磊[8](2018)在《载荷作用下缺陷岩体损伤演化过程分析》一文中研究指出为研究缺陷岩体具体的破坏过程,利用RFPA2D数值分析软件,在模型中预置3个强度和弹性模量均较小的圆形缺陷,模拟载荷作用下含缺陷岩体的损伤演化特征。结果表明:载荷作用下含缺陷岩体的损伤分为加载初期的零损伤、损伤稳定增长阶段、缺陷内出现第一条裂纹后的快速增长阶段、贯穿整个岩体的大裂纹出现阶段;随着加载的继续,缺陷周围开始出现应力集中,从而导致裂纹的增殖、扩展,预置缺陷最终通过大裂纹进行联通,造成岩体发生破坏;同时,从缺陷内出现第一条裂纹开始,裂纹数量呈现分段性增长,峰值点附近达到最多,且裂纹增殖、扩展等发生过程中,声发射特征明显。研究结果对分析缺陷岩体的破坏过程具有重要的指导意义。(本文来源于《河南理工大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

张孝同[9](2018)在《金属腐蚀损伤及微裂纹演化过程研究》一文中研究指出腐蚀环境中的金属材料,由于环境介质与材料元素之间的化学与电化学反应,在结构表面容易形成腐蚀损伤,腐蚀损伤处在外界载荷作用下容易萌生微裂纹群;微裂纹之间相互影响、相互促进,最后形成宏观裂纹;宏观裂纹继续发展将最终引起结构的破坏。环境作用下金属材料的这一破坏过程包括了腐蚀损伤形成、腐蚀损伤处微裂纹萌生与扩展、宏观裂纹的形成与扩展和失效破坏四个阶段。其中,腐蚀损伤及微裂纹成核与扩展阶段占结构损伤破坏总寿命的70%~90%。针对环境作用下材料的这一破坏过程,本文先采用元胞自动机方法,通过MATLAB编程,对结构表面由环境引起的多点腐蚀损伤及腐蚀坑的演化过程进行模拟;然后将元胞自动机模型中的金属元胞简化为分子动力学模型中的原子,选取势函数、运动方程和系综,通过编程,对多点腐蚀坑底部在外界载荷作用下萌生的微裂纹群演化过程进行研究,探讨了微裂纹间在不同条件下的相互影响规律,论文完成了如下主要内容:1.阐述了金属材料在环境作用下损伤形成及破坏过程,并介绍了国内外关于腐蚀损伤、微裂纹扩展及宏观裂纹扩展的研究现状。2.介绍了元胞自动机方法,以及采用元胞自动机方法对金属材料表面多点腐蚀坑的形成及演化过程进行模拟,并得到了多点腐蚀坑随时间演化的形貌图。3.介绍了分子动力学方法的基本理论,其中包括边界条件、势函数、运动方程、积分算法、系综和控制方法等问题,然后在元胞自动机模拟多点腐蚀损伤的基础上,采用分子动力学方法对多点腐蚀坑底部在外界荷载作用下的微裂纹萌生及微裂纹之间的相互影响过程进行模拟。(本文来源于《宁夏大学》期刊2018-06-01)

肖伟晶[10](2018)在《渗压作用下岩石承载过程渗透特性及损伤演化机理研究》一文中研究指出地下矿山、水利水电、地下隧道等工程岩体常处于应力场与渗流场的耦合环境中,一方面,人为扰动应力使围岩所处地应力场发生改变,诱发岩石变形和裂隙扩张,最终影响岩石的渗透特性;另一方面,受渗透压力的作用,岩体力学性质发生改变,并影响地应力分布,这种渗流与应力之间的相互影响称为渗流-应力耦合(Coupling of Seepage and Stress)。对于渗流-应力耦合作用下的岩体工程而言,受扰动应力后岩石材料内部裂隙的张开与闭合将导致岩石的体积扩容和压缩,并直接影响岩石的渗透及损伤演化特性。鉴于此,本研究对岩石开展恒定围压不同渗压下的叁轴压缩试验,基于试验结果,分析应力-应变过程中岩石渗透率变化特性,并对岩石破裂面的宏观形态及微观形貌进行分析,探讨不同渗透压力下岩石损伤破坏机制,建立了基于Weibull分布的岩石分段统计损伤本构模型。本研究得到主要结论如下:(1)渗透压力作用下,岩石各变形阶段的渗透率随渗压增大而逐渐增加;屈服阶段岩石渗透率则急剧增加;随渗压增大,渗透率变化曲线由“突跳”式逐渐向“渐变”式转化。(2)渗透水压力能够降低岩石抵抗变形的能力,与轴向应变相比,径向应变对渗透压力变化的敏感性更强。(3)受渗透压力的影响,岩石各应力特征值均出现不同程度的弱化。其中,渗透压力对闭合应力和启裂应力的弱化效果基本一致;扩容应力与峰值应力相比,峰值应力所受弱化效果更明显。(4)分析不同渗压下渗透率与应力特征值的关联性,建立渗透率与偏应力之间的数学关系,并拟合得到各应力特征值与渗压之间的关联性方程。(5)根据统计,岩石宏观破裂形态存与渗透压力密切相关,渗透压力较低时,岩石破裂面形态主要呈现单倾斜破裂面,破坏后岩样被分割成上下两个叁角锥体;渗透压力较高时,岩样破坏受多条破裂面所控制,岩石试样破碎程度较高。(6)SEM图像分析表明:渗压较低时出现的单倾斜破裂面主要由剪切破坏机制所致;渗压较高时,岩石破裂面主要由张拉和剪切破坏机制共同作用所致。(7)基于Weibull分布,建立并改进了考虑渗透压力的分段统计损伤本构模型,对比模型的理论曲线与试验曲线可知,两者吻合度较好。(本文来源于《江西理工大学》期刊2018-06-01)

损伤演化过程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于原位拉伸试验方法,对钛-铝层状复合板冷塑性成形过程中的损伤演化行为进行了研究。获得了钛-铝层状复合板在拉伸变形过程中微裂纹的萌生和扩展规律,研究了钛-铝层状复合板界面区、钛层、铝层的拉伸断口形貌,揭示了钛-铝层状复合板冷塑性变形过程中界面区和各异质层的损伤演化机制。研究结果表明:裂纹首先在钛-铝层状复合板的界面区萌生、扩展和连接,导致钛层和铝层发生分层;随后,裂纹由界面区向钛层扩展,当钛层发生断裂后裂纹由界面区向铝层扩展。界面区的断裂呈典型的脆性断裂。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

损伤演化过程论文参考文献

[1].覃源,张悦,张鲜维,柴军瑞.混凝土抗压试验瞬态损伤演化过程超高速成像分析[J].应用力学学报.2019

[2].皇涛,王锟,陈拂晓,郭俊卿,陈学文.钛-铝层状复合板冷塑性变形过程损伤演化行为[J].河南科技大学学报(自然科学版).2019

[3].苏佶智,刘伯权,邢国华,马煜东,宋猛.地震作用下RC框架结构损伤演化过程分析[J].长安大学学报(自然科学版).2019

[4].谢玉晟.煤岩受力损伤演化过程中的红外辐射响应特征[D].中国矿业大学.2019

[5].张玉山.胶结充填体变形全过程损伤演化及本构模型研究[D].武汉科技大学.2019

[6].徐茜.外包钢加固SRC框架结构地震损伤演化过程分析[D].武汉科技大学.2019

[7].王新月.结构损伤演化过程的时空多尺度计算方法及其应用[D].东南大学.2018

[8].陈海栋,陈蒙磊.载荷作用下缺陷岩体损伤演化过程分析[J].河南理工大学学报(自然科学版).2018

[9].张孝同.金属腐蚀损伤及微裂纹演化过程研究[D].宁夏大学.2018

[10].肖伟晶.渗压作用下岩石承载过程渗透特性及损伤演化机理研究[D].江西理工大学.2018

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