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钢筋及BFRP筋混凝土深受弯构件受剪性能及尺寸效应对比分析:试验研究
1
作者 金浏 宋博 +1 位作者 张江兴 杜修力 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1-11,22,共12页
文章旨在研究并对比钢筋及BFRP筋(玄武岩纤维增强筋)混凝土深受弯构件受剪性能及尺寸效应的异同,对4根钢筋混凝土深受弯构件及4根BFRP筋混凝土深受弯构件(梁高为300~1200mm)进行了剪切破坏试验。对比分析了荷载-位移曲线、斜裂缝宽度、... 文章旨在研究并对比钢筋及BFRP筋(玄武岩纤维增强筋)混凝土深受弯构件受剪性能及尺寸效应的异同,对4根钢筋混凝土深受弯构件及4根BFRP筋混凝土深受弯构件(梁高为300~1200mm)进行了剪切破坏试验。对比分析了荷载-位移曲线、斜裂缝宽度、混凝土应变、纵筋应变及腹筋应变随结构尺寸变化的发展趋势。揭示了钢筋及BFRP筋混凝土深受弯构件抗剪强度尺寸效应规律,并分析了设计规范和计算方法的适用性。研究表明:(1)BFRP筋混凝土深受弯构件的极限荷载约为钢筋混凝土深受弯构件的0.3~0.5倍,而挠度约为钢筋混凝土深受弯构件的1.4~1.7倍;(2)梁高从300mm增至1200mm时(试验梁的水平及竖向腹筋率均为0.51%),钢筋混凝土深受弯构件的名义极限抗剪强度下降34.0%,而BFRP筋混凝土深受弯构件下降45.7%;(3)对于大尺寸构件的抗剪承载力,设计规范的计算结果安全储备不足,未能合理考虑尺寸效应;(4)提出的尺寸效应理论公式可以定量描述结构尺寸对钢筋及BFRP筋混凝土深受弯构件名义极限抗剪强度的影响。 展开更多
关键词 深受弯构件 BFRP筋 剪切破坏 受剪性能 尺寸效应
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考虑尺寸效应影响的FRP筋混凝土构件纯扭承载力计算方法
2
作者 金浏 祝华杰 杜修力 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期19-28,共10页
纤维增强聚合物(FRP)筋作为非腐蚀材料替代钢筋已成为解决锈蚀问题的创新方案,被应用于预应力结构、海洋平台、沿海码头和长期处于浸蚀性化学环境的构件中。关于FRP筋混凝土构件的纯扭承载力设计方法只有加拿大规范CSA S806-12提出,且... 纤维增强聚合物(FRP)筋作为非腐蚀材料替代钢筋已成为解决锈蚀问题的创新方案,被应用于预应力结构、海洋平台、沿海码头和长期处于浸蚀性化学环境的构件中。关于FRP筋混凝土构件的纯扭承载力设计方法只有加拿大规范CSA S806-12提出,且以借鉴现有的钢筋混凝土构件纯扭承载力计算公式的形式给出,考虑了FRP筋与钢筋间材料力学参数的区别。该文通过已验证了的三维细观数值模拟方法,研究了最大横截面宽度为1000 mm的FRP筋混凝土柱纯扭破坏行为,揭示了其名义抗扭强度尺寸效应规律。基于模拟数据,对比了现有的FRP筋混凝土构件纯扭承载力计算公式,并在中国规范GB 50010-2010关于钢筋混凝土构件纯扭承载力计算方法的基础上,提出了考虑尺寸效应影响的FRP筋混凝土构件纯扭承载力的计算方法。通过对比现有的试验数据,验证了所提公式的正确性和合理性。 展开更多
关键词 FRP筋 纯扭承载力 细观模拟 尺寸效应 计算方法
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基于三维裂隙网络的岩体剪切特性尺寸效应分析
3
作者 宋盛渊 黄迪 +3 位作者 隋佳轩 陶勇 马牧野 李豪杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期9-18,共10页
为研究复杂裂隙岩体剪切特性的尺寸效应,以西藏怒江松塔水电站PDC3平硐为例,在现场采集裂隙信息的基础上,基于颗粒流PFC3D软件通过统计学方法及蒙特卡洛原理生成三维裂隙网络,构建等效岩体,进行大尺度直剪模拟试验得到裂隙岩体的抗剪强... 为研究复杂裂隙岩体剪切特性的尺寸效应,以西藏怒江松塔水电站PDC3平硐为例,在现场采集裂隙信息的基础上,基于颗粒流PFC3D软件通过统计学方法及蒙特卡洛原理生成三维裂隙网络,构建等效岩体,进行大尺度直剪模拟试验得到裂隙岩体的抗剪强度、内摩擦系数及内聚力,分别研究其尺寸效应并确定不同参数下的REV尺寸,继而对相关参数和试样尺寸分别进行非线性回归拟合,探究其函数关系。结果表明:抗剪强度、内聚力及内摩擦系数随着试样尺寸的变化而趋于稳定,且不同参数得到的REV大小不同;综合分析不同参数的REV尺寸,得出研究区裂隙岩体的剪切特性REV尺寸为11 m×11 m×11 m;通过函数关系拟合,抗剪强度、内聚力和内摩擦系数与试样尺寸之间均存在指数函数关系。该成果为研究复杂裂隙岩体的力学REV以及合理确定力学参数提供了依据。 展开更多
关键词 复杂裂隙岩体 尺寸效应 三维裂隙网络 直剪模拟 剪切特性
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新旧混凝土界面双面直剪性能尺寸效应试验研究
4
作者 吴二军 刘谦 胡雨晴 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期1-8,共8页
以界面处理方式、横向约束形式、混凝土强度、界面尺寸为变量,开展了8组50个新旧混凝土界面试件双面直剪试验研究,得到界面受剪破坏形态和抗剪强度-滑移曲线,分析界面抗剪强度的尺寸效应规律,拟合得到新旧混凝土双面直剪试件极限应力尺... 以界面处理方式、横向约束形式、混凝土强度、界面尺寸为变量,开展了8组50个新旧混凝土界面试件双面直剪试验研究,得到界面受剪破坏形态和抗剪强度-滑移曲线,分析界面抗剪强度的尺寸效应规律,拟合得到新旧混凝土双面直剪试件极限应力尺寸效应的换算系数,建立受剪承载力计算表达式。结果表明:在剪力作用方向上,新旧混凝土界面受剪极限应力存在明显的随界面高度增加而降低的尺寸效应现象;开裂应力、裂通应力以及滑移的尺寸效应不明显;施加横向约束可提升界面裂通应力和极限应力;施加预压应力可显著提升试件的裂通应力,并有效限制试件的极限滑移。无横向约束条件下,凿毛形式对极限应力影响显著,相比整浇混凝土试件,机械凿毛的同强度新旧混凝土双面直剪极限应力减少至整浇试件的0.22以下,而人工凿毛试件的折减系数在0.34~0.37之间。有横向约束条件下,同凿毛粗糙界面相比,规则齿槽试件的开裂应力、裂通应力以及滑移表现优势突出;约束下强度折减系数提高到无约束同等条件试件的2~2.5倍以上,最大可达到整浇试件强度的0.97倍。新旧混凝土强度提高可增加试件裂通应力和极限应力,但提升幅度有限。 展开更多
关键词 新旧混凝土界面 受剪性能 尺寸效应 双面直剪
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尺寸效应对岩石单轴压缩试验影响研究
5
作者 李忠慧 李明涛 +2 位作者 胡棚杰 刘剑 孟凡奇 《长江大学学报（自然科学版）》 2024年第2期60-66,共7页
为探究尺寸效应对小尺寸岩样单轴压缩试验的影响规律,通过在室内伺服试验机上对直径25 mm,不同长度的花岗岩岩样进行单轴压缩试验,研究尺寸效应对小尺寸花岗岩岩石力学参数以及破坏形式的影响规律。试验结果表明,随着长径比增加,岩样表... 为探究尺寸效应对小尺寸岩样单轴压缩试验的影响规律,通过在室内伺服试验机上对直径25 mm,不同长度的花岗岩岩样进行单轴压缩试验,研究尺寸效应对小尺寸花岗岩岩石力学参数以及破坏形式的影响规律。试验结果表明,随着长径比增加,岩样表现出抗压强度和泊松比逐渐减小,弹性模量增加的趋势。其中,多项式模型较为适合小尺寸岩样尺寸效应强度模型;不同长径比岩样的单轴压缩试验应力应变曲线加载趋势不同,其峰值应变随着长径比的增加而减小;随着长径比的增加,岩石破坏形式从脆性剪切破坏转变为剪切破坏,最后逐步变为脆性破坏,岩样破坏面数量与角度出现规律性变化。当长径比在1.1~2.2时,岩样破坏形式遵循相同的破坏准则,通过拟合公式推导不同长径比岩样的力学参数存在可行性;岩石单轴试验破坏过程中的能量与长径比呈负相关,且当长径比在1.9~2.2时,各能量变化幅度趋于平缓,岩样破坏形式较为统一,其强度在数值上表现的差异性较小,可作为小尺寸岩样单轴试验的最佳长径比。 展开更多
关键词 花岗岩 小尺寸岩样 尺寸效应 单轴抗压强度 破坏形式
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基于尺寸效应的夯土水盐运移分布特征研究
6
作者 朱晶 裴强强 +1 位作者 郭青林 张博 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1481-1494,共14页
水盐循环作用是夯土遗址渐进式破坏的主要影响因素之一。为了研究尺寸对夯土水盐运移分布特征的影响规律,制备5组含盐量为0.3%、边长为50、100、200、500、900 mm立方体夯土试样,并将其置于温度为10~27℃、相对湿度为20%~50%的室内环境... 水盐循环作用是夯土遗址渐进式破坏的主要影响因素之一。为了研究尺寸对夯土水盐运移分布特征的影响规律,制备5组含盐量为0.3%、边长为50、100、200、500、900 mm立方体夯土试样,并将其置于温度为10~27℃、相对湿度为20%~50%的室内环境进行自然失水试验。在失水周期内,通过钻孔取样,检测夯土试样表层至内部土体的含水率及含盐量,并分析不同尺寸夯土试样水盐运移特征及尺寸效应。试验结果表明:夯土试样的失水周期及表层土体盐分富集量随尺寸的增大而增大,失水速率随尺寸的增大而减小。不同尺寸夯土试样的失水周期分为快速失水、缓慢失水、稳定失水3个阶段,水盐运移活动主要发生在快速失水阶段。失水过程中,盐分随水分向试样表层运移,表层土体盐分含量增加,内部土体盐分含量降低,盐分集中富集在表层土体上。该研究可以为土遗址室内小块体试验、模拟足尺试验和野外观测试验研究提供理论支撑。 展开更多
关键词 夯土 水盐运移 失水 含盐量 含水率 周期 尺寸效应
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龄期相关的混凝土尺寸效应断裂模型
7
作者 高小峰 杨程 +3 位作者 李庆斌 胡昱 谭尧升 周欣竹 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期26-38,共13页
该文提出了一种龄期相关的混凝土尺寸效应断裂模型。基于现有模型建立可用于确定试件尺寸和缝高比变化时混凝土断裂破坏的尺寸效应模型演化形式;结合模型参数的时变规律,提出一种考虑龄期影响的尺寸效应断裂模型;采用文献中试件龄期、... 该文提出了一种龄期相关的混凝土尺寸效应断裂模型。基于现有模型建立可用于确定试件尺寸和缝高比变化时混凝土断裂破坏的尺寸效应模型演化形式;结合模型参数的时变规律,提出一种考虑龄期影响的尺寸效应断裂模型;采用文献中试件龄期、尺寸和缝高比变化的混凝土断裂试验结果验证模型的适用性。研究发现:为保证模型对于特定龄期混凝土断裂破坏预测的精度,建议模型所用材料常数至少由3组且最大与最小等效裂缝长度之比不小于4的混凝土试件断裂试验结果确定。指数函数形式可较好地描述混凝土材料常数的时变特性。龄期相关的尺寸效应模型可准确预测试件龄期、尺寸和缝高比变化时混凝土构件的断裂破坏。 展开更多
关键词 混凝土结构 断裂参数 尺寸效应 时变特性 断裂破坏
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方形基坑尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响
8
作者 周旭明 詹刚毅 +3 位作者 石钰锋 占宇飞 徐长节 蒋亚龙 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期33-41,共9页
为研究方形基坑尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响,以某桥梁承台基坑为依托,采用数值分析手段,通过现场实测对选用参数进行验证,依托选用参数拟定不同平面尺寸计算工况,通过地层应力与桩后土压力变化分析其尺寸效应;通过对比长短... 为研究方形基坑尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响,以某桥梁承台基坑为依托,采用数值分析手段,通过现场实测对选用参数进行验证,依托选用参数拟定不同平面尺寸计算工况,通过地层应力与桩后土压力变化分析其尺寸效应;通过对比长短桩围护结构与等长桩围护结构的变形受力差异,探明尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响。结果表明:当方形基坑尺寸较小时,在坑边一定距离处会形成连续、封闭的“类圆形”拱区域,存在与圆形基坑中环箍效应相似的“类环箍效应”,算例表明该效应在边长大于18.0 m后环箍断开,效应消失;当拱区域封闭为环箍时,围护结构桩后土压力显著降低,当其不封闭时,土压力增长,坑边中部桩后土压力增长量大于坑角处;长短桩围护结构的支护效果在尺寸效应越强的方形基坑中降低越少,基坑的尺寸效应对其变形及稳定有利,算例中边长小于等于14.4 m的基坑可充分利用其尺寸效应,采用长短桩代替等长桩围护,做到绿色环保。 展开更多
关键词 长短桩 围护结构 基坑 尺寸效应 支护效果
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激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的微纳压痕尺寸效应
9
作者 付子聪 杨诗婷 +3 位作者 田宪会 郎风超 李继军 张伟光 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期85-95,共11页
目的研究不同状态激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的纳米压痕尺寸效应。方法对原始态合金分别进行600、700、800、900℃退火处理,利用扫描电子显微镜观察原始态和4种退火态合金的显微组织。基于纳米压痕技术测量原始态及4种退火态合金的纳米... 目的研究不同状态激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的纳米压痕尺寸效应。方法对原始态合金分别进行600、700、800、900℃退火处理,利用扫描电子显微镜观察原始态和4种退火态合金的显微组织。基于纳米压痕技术测量原始态及4种退火态合金的纳米硬度和弹性模量。基于比例试样阻力模型、Nix-Gao模型和Meyer定律对纳米硬度进行函数拟合。结果随着退火温度的升高,原始态组织从魏氏体逐渐演变为网篮组织。5种形态的Ti-6Al-4V合金的硬度和弹性模量均出现随压入深度的增加而减小的现象,表现出典型的压痕尺寸效应,基于试验测得的原始态及4种退火态合金的纳米硬度分别为3.66、4.36、3.96、3.88、4.77 GPa,弹性模量分别为113.1、125.2、102.1、100.3、108.7 GPa;基于比例试样阻力模型计算的纳米硬度分别为3.53、4.34、3.92、3.52、4.04 GPa;基于Nix-Gao模型计算的纳米硬度分别为3.68、3.94、4.07、3.85、4.47 GPa;基于Meyer定律拟合出的迈耶指数分别为1.75、1.86、1.82、1.80、1.81,均小于2,均表现为正压痕尺寸效应。结论激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的硬度及弹性模量均有典型的压痕尺寸效应;3种模型均能较好地描述原始态和退火态合金的压痕尺寸效应,Nix-Gao模型直接建立了纳米硬度和压痕深度的关系,其拟合结果更接近于试验结果,计算的硬度值也最为准确。 展开更多
关键词 激光选区熔化 退火处理 纳米压痕尺寸效应 TI-6AL-4V合金 Nix-Gao模型
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基于断裂能的混凝土弹塑性损伤本构模型和尺寸效应研究
10
作者 江婷 杜效鹄 +2 位作者 沈振中 张宏伟 许峙峰 《水电能源科学》 北大核心 2024年第1期79-83,共5页
为研究混凝土断裂特性与尺寸效应,引入断裂能和等效应变表示混凝土的损伤演化规律,结合混凝土塑性变形特征,提出基于断裂能的混凝土弹塑性损伤本构模型,并建立相应的数值计算模型。为验证数值计算结果的合理性,引入改进的能量尺寸效应... 为研究混凝土断裂特性与尺寸效应,引入断裂能和等效应变表示混凝土的损伤演化规律,结合混凝土塑性变形特征,提出基于断裂能的混凝土弹塑性损伤本构模型,并建立相应的数值计算模型。为验证数值计算结果的合理性,引入改进的能量尺寸效应公式进行对比分析。通过对三点弯曲梁的有限元数值模拟和断裂参数敏感性分析发现,尺寸较小的梁失效时,断裂过程区未扩展至特征长度,限制了能量耗散,从而提高了梁的抗断裂能力,增强了梁的名义强度;随着尺寸增大,失效时的断裂过程区逐渐接近特征长度,梁的名义强度逐渐减小;当断裂过程区达到特征长度后,结构名义强度不再随梁尺寸的增大而减小。 展开更多
关键词 混凝土 能量准则 断裂特性 尺寸效应 结构名义强度 三点弯曲梁
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粉煤灰-矿渣再生混凝土抗压强度及尺寸效应研究
11
作者 杜婷 帅小根 +2 位作者 石雯 陈前 李晨宇 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期2142-2147,共6页
以粉煤灰和矿渣掺入方式和掺量为变量,设计24组C30再生粗骨料混凝土,对再生混凝土的抗压强度进行了研究。试验结果表明,粉煤灰或矿渣单掺时,再生混凝土的抗压强度随矿物掺料的掺量增加呈现先上升后下降趋势,同等掺量下矿渣单掺优于粉煤... 以粉煤灰和矿渣掺入方式和掺量为变量,设计24组C30再生粗骨料混凝土,对再生混凝土的抗压强度进行了研究。试验结果表明,粉煤灰或矿渣单掺时,再生混凝土的抗压强度随矿物掺料的掺量增加呈现先上升后下降趋势,同等掺量下矿渣单掺优于粉煤灰单掺;双掺时保持粉煤灰或矿渣掺量20%不变,再生混凝土立方体和轴心抗压强度随另一种微细矿物掺量的增加同样呈现先上升后下降趋势,双掺较单掺方式对再生混凝土抗压强度的提升效果更佳,且再生混凝土的抗压强度存在明显的尺寸效应。单掺粉煤灰或矿渣时再生混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度换算系数随其掺量增加而增大,双掺则稳定保持在0.85±0.02。此外,论文还建立了不同微细矿物掺料条件下再生混凝土抗压强度换算系数的修正公式,验证结果表明公式预测误差较小。建议实际工程再生混凝土配制采用粉煤灰和矿渣双掺方式,且掺量控制在25%以内。 展开更多
关键词 再生混凝土 粉煤灰 矿渣 抗压强度 尺寸效应 强度换算系数
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考虑局部损伤区变化的能量平衡尺寸效应模型
12
作者 刘小宇 张慧梅 杨政 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期157-172,共16页
尽管研究者已经提出各种各样的尺寸效应模型,但是建立能描述不同类型尺寸效应规律的模型依旧是力学和材料学中最具挑战性的问题之一.首先通过系统深入分析局部损伤区(localized damage zone,LDZ)随试件尺寸的变化规律,提出能够准确地描... 尽管研究者已经提出各种各样的尺寸效应模型,但是建立能描述不同类型尺寸效应规律的模型依旧是力学和材料学中最具挑战性的问题之一.首先通过系统深入分析局部损伤区(localized damage zone,LDZ)随试件尺寸的变化规律,提出能够准确地描述LDZ非线性尺寸效应的理论模型并验证.在此基础上,建立考虑LDZ随尺寸变化的能量平衡尺寸效应模型.考虑LDZ变化的能量平衡尺寸效应模型能体现5种不同类型的尺寸效应规律.随着尺寸增大,类型1:名义抗压强度逐渐减小,最终趋于单轴压缩弹性极限;类型2:名义抗压强度先在一定尺寸范围内为真实抗压强度,然后逐渐减小,最终趋于单轴压缩弹性极限;类型3:名义抗压强度先增加,然后逐渐减小,最终趋于单轴压缩弹性极限;类型4:名义抗压强度先逐渐增加到真实抗压强度,然后在一定尺寸范围恒为真实抗压强度,再逐渐减小,最终趋于单轴压缩弹性极限;类型5:名义抗压强度不随尺寸变化.文章模型首次理论预测类型4尺寸效应存在,并证实微纳尺度钛合金尺寸效应试验中存在这一规律.对考虑LDZ变化的能量平衡尺寸效应模型分析表明:LDZ尺寸与试件尺寸相对变化率之间的竞争是本文尺寸效应模型能体现5种类型的尺寸效应的原因.由于笔者先前已经证明能量平衡尺寸效应模型能很好预测类型1,2和5尺寸效应,但其不能体现类型3和4尺寸效应.因此,文章应用考虑LDZ变化的能量平衡尺寸效应模型和IUSEL(improved unified size-effect law)预测类型3和4尺寸效应试验数据,结果表明:考虑LDZ变化的能量平衡尺寸效应模型能很好预测各种材料类型3和4尺寸效应试验数据变化规律,而IUSEL不能描述类型4尺寸效应数据变化规律.考虑LDZ变化的能量平衡尺寸效应模型和IUSEL预测所有尺寸效应数据的总平均确定系数接近. 展开更多
关键词 局部损伤区 抗压强度 能量平衡 不同类型尺寸效应
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刚性弹侵彻缩比实验尺寸效应分析
13
作者 徐天涵 谢方 何勇 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期141-147,共7页
侵彻缩比实验的弹体尺寸效应是影响实验结果应用的重要因素。为提高缩比实验结果换算至原型的准确性,通过刚性弹对岩石介质侵彻深度理论公式的分析,阐明了引起尺寸效应的主要因素,给出了侵彻深度公式中弹径系数等关键参数的实验确定方法... 侵彻缩比实验的弹体尺寸效应是影响实验结果应用的重要因素。为提高缩比实验结果换算至原型的准确性,通过刚性弹对岩石介质侵彻深度理论公式的分析,阐明了引起尺寸效应的主要因素,给出了侵彻深度公式中弹径系数等关键参数的实验确定方法,进一步给出了模型弹实验结果换算至原型弹的理论与方法。结果表明,对于率相关材料,应变率会导致尺寸效应;对于率无关材料,缩比本身也会导致尺寸效应,其本质是由于介质破坏发展存在尺寸效应。缩比越小,尺寸效应越明显。尺寸效应还与靶体材料本身性质以及原型弹口径有关。对于缩比为0.1的实验,安全起见可取弹径系数为1.3。控制尺寸效应的材料参数可通过2组不同缩比的侵彻实验得到。 展开更多
关键词 刚性侵彻 缩比实验 尺寸效应 弹径系数
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3D打印水泥基材料高温后劈裂拉伸尺寸效应试验研究
14
作者 王旭 陈琳 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第4期469-474,共6页
为探究3D打印水泥基材料高温后劈裂拉伸尺寸效应,共设置5种温度和3种尺寸,应用液压伺服机对3D打印水泥基材料展开劈裂拉伸力学性能试验研究,分析高温和尺寸效应对3D打印水泥基材料劈裂拉伸力学性能的影响规律。主要得到以下结论:随着温... 为探究3D打印水泥基材料高温后劈裂拉伸尺寸效应,共设置5种温度和3种尺寸,应用液压伺服机对3D打印水泥基材料展开劈裂拉伸力学性能试验研究,分析高温和尺寸效应对3D打印水泥基材料劈裂拉伸力学性能的影响规律。主要得到以下结论:随着温度升高,试件抗拉强度逐步降低,不同尺寸试件的抗拉强度受高温影响降低幅度基本相同,最大降低幅度为87.97%。随着尺寸增加,试件抗拉强度逐步降低,温度的提高导致试件抗拉强度受尺寸效应影响变化幅度逐步增大。受尺寸效应影响,不同试件高温后的抗拉强度变化区间为18.488%~26.165%。同时,基于尺寸效应律提出3D打印水泥基材料高温下抗拉强度计算模型,并应用微观测试技术揭示其力学性能演化机理。 展开更多
关键词 3D打印水泥基材料 高温 尺寸效应 劈裂拉伸
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聚乙烯醇纤维再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应研究
15
作者 杜嘉宾 陈英杰 +2 位作者 公茂成 李杰 罗成 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第2期68-72,82,共6页
为研究聚乙烯醇(PVA)纤维再生混凝土劈裂抗拉强度的尺寸效应,以5种再生骨料取代率、5种PVA纤维掺量、3种试件尺寸为变量,对81个立方体试件进行劈裂抗拉试验。结果表明:随着骨料取代率的提高,再生混凝土劈裂抗拉强度先增加后降低,25%再... 为研究聚乙烯醇(PVA)纤维再生混凝土劈裂抗拉强度的尺寸效应,以5种再生骨料取代率、5种PVA纤维掺量、3种试件尺寸为变量,对81个立方体试件进行劈裂抗拉试验。结果表明:随着骨料取代率的提高,再生混凝土劈裂抗拉强度先增加后降低,25%再生骨料取代率下再生混凝土劈裂抗拉强度及尺寸效应度表现最佳;PVA纤维可降低再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应,随着PVA纤维掺量的提高,其尺寸效应先减小后增大,0.1%PVA纤维掺量最优;基于试验数据,给出了试件劈裂抗拉强度的效应律计算式,可进行各种尺寸规格试块的劈裂抗拉强度计算。 展开更多
关键词 聚乙烯醇纤维 再生混凝土 劈裂抗拉强度 尺寸效应
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基于尺寸效应的锯齿结构面注浆剪切试验研究
16
作者 胡斌 赵军 《采矿技术》 2024年第2期78-82,共5页
注浆可以有效提高结构面的抗剪强度,对于不同尺寸的结构面,其峰值抗剪强度在注浆后提升的幅度存在较大差异。基于此,分别对尺寸为60mm、90mm、120mm和150mm的锯齿结构面进行注浆加固,并开展中低法向应力作用下的直剪试验,探讨各尺寸结... 注浆可以有效提高结构面的抗剪强度,对于不同尺寸的结构面,其峰值抗剪强度在注浆后提升的幅度存在较大差异。基于此,分别对尺寸为60mm、90mm、120mm和150mm的锯齿结构面进行注浆加固,并开展中低法向应力作用下的直剪试验,探讨各尺寸结构面在注浆前后的峰值抗剪强度变化。试验结果表明:注浆与未注浆的结构面峰值抗剪强度均存在负尺寸效应,随着尺寸的增大,尺寸效应逐渐减弱至最终失效;同一尺寸的结构面注浆后,其峰值抗剪强度大于未注浆结构面,注浆作用体现在提高了结构面的黏聚力;在中低法向应力作用下,注浆效果随尺寸的增大呈非线性增长,曲线斜率先增加后减小,最终趋于0;法向应力越大,注浆后抗剪强度提升幅度越大。 展开更多
关键词 注浆效果 尺寸效应 锯齿结构面 抗剪强度 直剪试验
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网格尺寸效应对蜂窝空腹楼盖静力性能的影响
17
作者 彭斯宁 杨晓华 +2 位作者 何嘉杰 张泽良 刘宇杰 《湖南工业大学学报》 2024年第1期1-7,共7页
使用ANSYS有限元结构分析软件,针对正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖进行分析。分析影响正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖中划分网格的尺寸效应,对比分析了此种结构与正交正放网格空腹夹层楼盖的网格尺寸与楼盖承载能力之间的效应关系。结果表... 使用ANSYS有限元结构分析软件,针对正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖进行分析。分析影响正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖中划分网格的尺寸效应,对比分析了此种结构与正交正放网格空腹夹层楼盖的网格尺寸与楼盖承载能力之间的效应关系。结果表明,正六边形蜂窝型空腹夹层板的网格尺寸效应比较明显,在合适的网格尺寸下,其钢-混凝土共同作用更加充分,经济效益更加优秀。此外,分析了混凝土表层板厚度对此种结构网格尺寸效应的影响,结果表明,增加混凝土表层板厚度,对于楼盖的承载力有正向增益,同时对结构的网格尺寸效应影响较大。 展开更多
关键词 有限元分析 蜂窝型空腹夹层板楼盖 网格尺寸 尺寸效应
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选区激光熔化三维点阵结构尺寸效应研究进展
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作者 彭成宽 祁俊峰 邵珩 《中国空间科学技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期16-29,共14页
三维点阵结构技术是兼具轻量化和功能-结构一体化设计的创新型技术,结构成形所依赖的选区激光熔化技术在成形跨尺度结构和渐变结构时面临严重的尺寸效应问题,制约了三维点阵结构的应用及推广。特征结构的“形”、“性”特征是评价打印... 三维点阵结构技术是兼具轻量化和功能-结构一体化设计的创新型技术,结构成形所依赖的选区激光熔化技术在成形跨尺度结构和渐变结构时面临严重的尺寸效应问题,制约了三维点阵结构的应用及推广。特征结构的“形”、“性”特征是评价打印质量的重要标准,因此,以三维点阵的特征结构——杆和薄壁作为研究对象,系统梳理了尺寸效应的相关研究。首先,从温度场出发,阐述了特征尺寸对宏观热累计及介观熔池尺寸、温度梯度、冷却速率的影响规律,为进一步“形”、“性”分析提供依据;其次,缺陷和微观组织形貌是控“形”的主要内容,因此总结了特征尺寸对微观孔隙率、尺寸精度、粗糙度三种缺陷程度及晶粒尺寸、排向两种微观组织特征的影响规律,并对其产生的机理进行了分析;最后,对比了不同缺陷和微观组织特征对力学性能的影响,为特征结构控“性”提供借鉴。合理的工艺参数选择与特征尺寸相互配合,可以有效改善打印质量,提高特征结构的力学性能,为跨尺度结构及渐变结构的工艺方案设计提供参考,同时也为极致轻量化的探索提供了思路。 展开更多
关键词 尺寸效应 选区激光熔化 三维点阵结构 特征尺寸 多孔结构
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层理倾角与尺寸效应耦合作用下页岩致裂的数值模拟研究
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作者 晏旭龙 邬忠虎 +3 位作者 蓝宝锋 姜海申 余俊 杨先超 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第2期137-143,共7页
研究同种材料页岩不同尺寸及不同层理倾角下对其力学特性和破坏特征的影响,为黔北地区凤冈三区下寒武纪统褐色页岩在水力压裂下页岩气开采提供重要理论指导。基于RFPA^(2D)-Flow软件构建页岩模型,控制围压为10MPa,水压为8MPa,石英含量... 研究同种材料页岩不同尺寸及不同层理倾角下对其力学特性和破坏特征的影响,为黔北地区凤冈三区下寒武纪统褐色页岩在水力压裂下页岩气开采提供重要理论指导。基于RFPA^(2D)-Flow软件构建页岩模型,控制围压为10MPa,水压为8MPa,石英含量固定为40%。设置4组高宽比为1、2、3、4,每组高宽比设置不同层理倾角为0°、30°、60°、90°。共计实验组数为16组,分析了层理倾角与尺寸效应对页岩应力—应变曲线特征、峰值强度、变形特征、和破坏特征的影响。研究表明:页岩基质的弹性模量与峰值强度皆具有尺寸效应,页岩的弹性模量与峰值强度受层理倾角影响显著,均表现出明显的各向异性。同高宽比作用下,随着层理倾角的增加,抗压强度呈“V”型曲线。基于不同层理倾角和高宽比试件的裂纹分布,可将破坏模式分为3种,即Ⅰ型、多折线型、火焰型破坏,所有模型以Ⅰ型破坏模式居多。高宽比为1、3和4时主要发生拉伸破坏,伴随少量剪切破坏,表明试件抗压不抗拉的特点,高宽比为2时,拉伸破坏与剪切破坏均衡,表明试件既不抗压也不抗拉的特点。 展开更多
关键词 页岩 尺寸效应 层理倾角 力学特性 破坏特征
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岩石尺寸效应研究现状
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作者 郑文珂 赵玉凯 刘煜辉 《科技创新与应用》 2024年第2期97-100,共4页
岩石材料存在尺寸效应,固定尺寸的岩石试样的力学参数并不能直接应用于工程设计和相关研究中。阅读大量文献并以其为参考,对现有的岩石尺寸效应研究现状进行总结,具体包括岩石的强度特性和变形特性试验研究现状,岩石尺寸效应数值模拟研... 岩石材料存在尺寸效应,固定尺寸的岩石试样的力学参数并不能直接应用于工程设计和相关研究中。阅读大量文献并以其为参考,对现有的岩石尺寸效应研究现状进行总结,具体包括岩石的强度特性和变形特性试验研究现状,岩石尺寸效应数值模拟研究中2种较为常用的数值模拟方法,以及尺寸效应现象产生机理的解释。最后结合所学对岩石的尺寸效应研究提出一些思考和展望。 展开更多
关键词 岩石 尺寸效应 强度特性 数值模拟 破坏机理
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