结构破坏特性论文-孙龙,陈佩圆,董大鹏,胡凡

结构破坏特性论文-孙龙,陈佩圆,董大鹏,胡凡

导读:本文包含了结构破坏特性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:破坏模式,地震能量,合理性,评价指标

结构破坏特性论文文献综述

孙龙,陈佩圆,董大鹏,胡凡[1](2019)在《基于耗能特性的框架结构破坏模式合理性评价》一文中研究指出本文基于结构的耗能特性,对框架结构12种可能的破坏模式进行了合理性评价,包括典型的"梁铰"和"柱铰"模式。利用非线性静力分析和时程分析手段,提出了耗能指标以评价不同破坏模式在地震作用下的耗能能力。分析结果表明:尽管"梁铰"模式的极限承载力小于"柱铰"模式,然而"梁铰"模式具有较好的延性和耗能能力,是一种合理的破坏模式。特别地,在"梁铰"的基础上,允许中柱端出铰的破坏模式与"梁铰"具有类似的延性和耗能能力,这对于实际工程具有很大的经济意义。(本文来源于《科学技术创新》期刊2019年05期)

牟浩蕾,张雪晗,宋东方,冯振宇,解江[2](2018)在《复合材料层合结构破坏机理及压溃吸能特性分析》一文中研究指出针对纤维增强复合材料层合试验样件,对[90]_(16)和[0]_(16)试验样件分别进行拉伸、压缩试验,对[±45]_(4s)试验样件进行剪切试验,分析其破坏模式,通过SEM扫描电镜观察试验样件断口微观形貌,揭示其细观破坏机理。针对纤维增强复合材料层合薄壁结构,对[±45/0/0/90/0]_s圆管、[0/90]_(3s)圆管、[0/90]_(3s)方管和[±45]_(3s)方管进行准静态轴向压溃试验,分析其宏观破坏模式及吸能特性。结果表明:宏观破坏模式是多种细观破坏机理共同作用的结果,包含纤维断裂、基体变形与开裂、层间与层内裂纹扩展等;[±45/0/0/90/0]s圆管为横向剪切破坏模式,比吸能最大;[0/90]_(3s)圆管为层束弯曲失效模式,比吸能次之;[0/90]_(3s)方管为层束弯曲失效模式,比吸能第叁大;[±45]_(3s)方管为局部屈曲失效模式,比吸能最小。不同铺层方式复合材料层合薄壁圆管和方管压溃破坏失效模式差异较大,比吸能差距也较大,通过合理设计可以改变复合材料层合薄壁结构破坏模式,改进其吸能特性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年22期)

郑柯[3](2018)在《结构与载荷特性对金属柱壳碎裂破坏过程的影响》一文中研究指出金属柱壳内部爆炸加载下的膨胀断裂研究起始于上世纪40年代,经过多年的研究,已取得了一些研究成果,但柱壳外爆膨胀实验所得到的破坏现象存在较大差别,包括拉伸型破坏、拉剪混合型破坏、剪切型破坏及层裂破坏等,一些碎片中还存在绝热剪切带,这表明金属柱壳外爆膨胀破坏过程可能由多种因素影响控制。因此,区分出各种因素的影响机理及主次关系,对于现代武器设计、防护结构分析中有着重要意义。本文通过数值有限元模拟计算及微观实验研究,探讨分析了爆炸载荷特性、加载率、模型损伤参量等因素对柱壳破坏的影响,其中重点研究柱壳外爆时破坏模式产生及转变的机理、控制影响因素,研究结果表明:(1)理想均布载荷作用下,均质无缺陷的金属柱壳存在两种破坏模式:低压时,破坏从内壁起始;高压时,破坏从中部起始。其中,载荷峰值是形成不同破坏模式的控制因素,壁厚改变不影响破坏模式转变规律,载荷脉宽则改变损伤破坏的严重程度。(2)载荷峰值引起的加载率变化对断裂应变影响中,存在“塑性峰”现象,载荷脉宽引起的加载率变化与断裂应变的关系中则未出现该现象,认为载荷峰值是引起“塑性峰”特征的控制因素,证明了载荷峰值对破坏模式的主导作用,而与加载率的变化无关,但加载率可以较好的表征碎片特征尺寸分布。(3)J-C损伤参量D_3数值变化对柱壳破坏模式,及载荷峰值影响下的破坏模式转变规律均造成了较大影响。当D_3取正值并逐渐增大时,柱壳在较低的压力作用下产生了中部起裂,甚至是外壁起裂的破坏模式。在固定D_3的情况下,载荷峰值仍为控制断裂应变及破坏模式转变的主导因素。(4)20钢柱壳在较低爆炸压力作用下,断裂裂纹起始于柱壳壁厚中部,随膨胀变形发展向内、外壁扩展,形成拉-剪混合断裂。这与传统认为拉伸裂纹一般从柱壳外壁起始不同。实验结果很好的解释了许多柱壳爆炸实验中外壁出现裂纹的时间早于爆轰产物泄漏时间与动态有限元变形分析中外壁应力、应变始终处于较小状态之间的矛盾。(本文来源于《宁波大学》期刊2018-03-26)

毛元静,李瑶,和大钊,王璐[4](2017)在《露采矿山台阶边坡结构面特性与破坏机制分析》一文中研究指出基于四川峨胜露天矿山台阶边坡的结构面特征,结合离散单元软件3DEC对台阶边坡进行模拟,研究台阶边坡破坏机制。结果表明:(1)受区域地质构造影响,研究区域的优势结构面倾角较陡,且产状与构造迹线相关;(2)矿区台阶边坡变形破坏模式主要为平面滑动和楔形体破坏,发生倾倒破坏的可能性小;(3)边坡整体变形小,在结构面贯穿的位置有位移突变和增大的现象,临空面的楔形体出露后发生崩塌掉块,局部稳定性降低;(4)台阶边坡破坏机制为拉裂-滑移-崩塌,可分为叁个阶段:弹性变形阶段,渐进变形阶段和变形破坏阶段。(本文来源于《中国地质灾害与防治学报》期刊2017年03期)

张永政[5](2017)在《锚固结构面剪切破坏声发射特性及锚固机理宏细观研究》一文中研究指出裂隙岩体赋存于复杂地质环境中,是岩土工程和环境工程中经常遇到的一种复杂地质体,由岩块和地质结构面组成。为限制裂隙岩体变形,提高围岩强度,经常采取锚杆等进行工程加固。作为岩体支护的主要手段之一,锚杆对岩体的加固效果往往十分明显。但锚杆对岩体的加固机制,特别是长期复杂条件下锚杆对结构面的加固机制还没有为人们充分的理解。在水利水电、地下水封石油库、深部资源开采等工程建设中,不仅要考虑施工期稳定,还要确保日后长期运营安全,因而复杂地质因素和工程条件下的岩体结构面的锚固效应在各种工程实践和科学研究中越来越受到广泛关注。本文以黄岛水封油库工程为研究背景,采用理论分析、试验研究和数值模拟等综合手段及方法,对锚固节理岩体剪切荷载作用下的力学特性及剪切宏细观力学机理进行深入分析研究,主要成果及发现如下:(1)研究了锚固节理面抗剪强度与变形特点。在锚固体系剪切过程中,结构面处的锚杆和锚杆直径3~4倍的区域内,锚杆都会发生很明显的剪切变形。具体体现为锚杆的剪切方向的变形和轴向的变形,锚杆发生明显剪切变形的有效段各载面上的平均剪应力分布与杆体和孔壁的接触条件有关;锚固结构面在压剪作用下,原生裂纹面会发生压紧滑动现象,并在裂纹尖端形成分支裂纹。(2)基于锚固结构面直接剪切试验结果,分析粗糙度系数、锚固条件对锚固结构面峰值强度的规律,并综合采用声发射监测系统,深入研究锚固结构面剪切破坏机理。研究结果表明:对于锚固结构面,锚固结构面的剪切强度随着粗糙度的增大而逐渐增大,随着锚杆延伸率的增加,锚固结构面的峰值剪切强度呈现出递减趋势,锚杆的延伸率越低,达到峰值剪切强度后,应变软化现象越明显;随着锚杆延伸率的减小,锚杆的锚固作用愈加明显,但是在峰后阶段,随着锚杆延伸率的减小,锚固岩体的稳定性开始降低,会有比较大的突变阶段,延伸率太低会导致锚杆的突然断裂,进而导致锚固体的失稳;当结构面从无锚固状态到有锚固状态时,锚固体的损伤在逐渐减少,无锚结构面的裂纹分布相对比较均匀,大部分集中在节理面的突起处,而锚固结构面的裂纹主要分布在锚杆的周围区域,相对锚杆距离越近,裂纹相对越多,随着锚杆延伸率的增加,在锚杆周围裂纹的区域范围也在逐渐变小。(3)基于颗粒离散元软件PFC2D,对不同锚固倾角下锚固结构面破坏机理和不同粗糙度下锚固节理破坏细观特性演化分析进行了数值模拟研究。深入分析了锚固结构面在剪切过程中颗粒接触力演化、裂纹的扩展、能量耗散、锚固结构面颗粒方位角分布以及颗粒旋转度演化特性,从而深入揭示锚固结构面剪切过程中宏细观特性及锚固机理。(本文来源于《山东科技大学》期刊2017-05-01)

陈绍杰,尹大伟,张保良,马宏发,刘兴全[6](2017)在《顶板–煤柱结构体力学特性及其渐进破坏机制研究》一文中研究指出基于声发射和数码摄像机录像系统,对不同高比的5组顶板砂岩–煤柱结构体进行单轴压缩试验,研究其力学特性及渐进破坏机制。顶板砂岩–煤柱结构体整体强度是远离交界面和交界面处砂岩、煤样强度的综合,摩擦效应加强了交界面处煤样强度,而削弱了交界面处砂岩强度;顶板–煤柱结构体宏观破坏起裂应力、单轴抗压强度和弹性模量均随岩煤高比递减而呈递减趋势;在同等条件下煤样原生裂纹越发育,顶板–煤柱结构体宏观破坏起裂应力、弹性模量和单轴抗压强度越小。顶板–煤柱结构体宏观破坏起裂导致应力–应变曲线出现阶梯状波动,AE信号出现峰值,大部分起裂位置位于煤样上,但当岩煤高比为9∶1时,交界面处砂岩首先破坏起裂。煤样内裂纹扩展和贯通使其变得较破碎且形成局部破坏,同时局部破坏的贯通导致煤样最终破坏;砂岩破坏是煤样内裂纹扩展贯通至其内部造成的,且由于裂纹扩展能力、速度及角度的不同,砂岩破坏形态呈劈裂破坏、剪切破坏或不发生破坏,随岩煤高比增大,煤样和砂岩破坏程度增大,煤样更加破碎。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2017年07期)

赵小矛,焦亮亮,赵健,赵东[7](2017)在《榫卯结构弯曲破坏时声发射衰减特性与源定位》一文中研究指出由于木结构榫卯接合的部位属于隐藏部位,当其发生损伤时,肉眼无法观测。为了准确地预测榫卯结构的健康状况,可以根据榫卯结构在破坏前,木材所释放出来的声发射能量传播特性进行信息源位置的判定。为此,本研究提出并验证了木材的声发射信号符合能量衰减规律,并且利用能量衰减模型对榫卯结构的声发射源(破坏源)进行定位。首先,采用直径0.5 mm的铅芯为模拟声发射源,探讨了声发射波在木材中的传播和衰减特性,然后进行了榫卯结构弯曲破坏实验,实验中将目标声发射源限定于两个传感器之间,利用两点定位法确定破坏源的位置,经比较计算值与实测值较一致。结果表明:基于AE信号能量衰减模型和两点定位法进行榫卯结构的损伤定位,能得到较准确的破坏源位置,而且外界环境对结果的影响较小。(本文来源于《北京林业大学学报》期刊2017年01期)

左熹,陈国兴,王志华,周恩全[8](2016)在《地铁车站结构临界破坏特性的振动台试验》一文中研究指出以南京地铁车站结构作为研究对象,采用镀锌钢丝模拟钢筋、微粒混凝土模拟原型混凝土,设计并制作地铁车站叁层叁跨模型结构。采用上覆黏土的饱和砂土作为模型场地以模拟地震液化场地。开展了地基液化作用下地铁地下车站结构临界破坏特性的大型振动台模型试验,测试并分析了模型地基的加速度、振动孔压和模型结构的加速度、应变、水平位移和侧向压力反应等。结果表明:主震0.8 g的什邡波作用时,液化持续时间较长,上部土层的孔压消散较慢;运用达朗贝尔原理定义模型场地的液化势,并与孔压比的分布规律进行对比,证明了地下结构具有抑制附近土体液化,并对一定距离处土体具有促进液化的作用;中柱是地铁地下车站结构最薄弱的构件,且底层中柱的损伤度已达到临界破坏状态。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2016年05期)

赵小华,王高辉,卢文波,李麒,陈明[9](2016)在《爆炸荷载作用下钢筋砼板结构的破坏特性》一文中研究指出钢筋混凝土板结构是军事工程和核电工程中常用的构建物,但爆炸能够对其造成严重的破坏。首先分别建立方形混凝土板、钢筋、空气和TNT叁维实体模型,采用Lagrange-euler耦合算法仿真计算近场爆炸作用下方形钢筋混凝土板的抗爆性能,并通过与实验结果的对比验证了耦合模型的可靠性。在此基础上,使用该仿真模型对接触爆炸作用下方形钢筋混凝土板的毁伤特性进行了研究。结果表明:接触爆炸作用下钢筋混凝土板的破坏区域主要集中在板中心处,迎爆面压碎成坑、板中心冲切成孔和下表面的震塌剥落是其主要破坏模式。(本文来源于《工程爆破》期刊2016年05期)

姚术健[10](2016)在《箱形结构内部爆炸等效缩比实验方法及破坏特性研究》一文中研究指出重要高层建筑、大型桥梁、船舶等结构关系着国民经济的命脉,是恐怖袭击的首选目标,这些结构多由箱形结构构成,内爆是其面临的重要威胁之一。因此,研究在内部爆炸作用下箱形结构的响应机理和破坏特性具有重要现实意义。为了获得爆炸作用下结构的破坏形态、理解其变形行为及验证理论分析结果和数值仿真模型,都需要进行爆炸实验,但是原型结构的爆炸实验不仅花费高昂、实验难度大,而且存在安全隐患,因此工程界往往采用缩比模型实验来预估大尺寸原型结构的物理现象。本文着眼于箱形结构在内部爆炸作用下的等效缩比实验方法及箱体的破坏特性这两个方面进行研究。在等效缩比实验方法方面,主要研究工作有:(1)提出了加筋板结构等效实验设计方法。首先引入了质量等效及能量等效两种加筋板等效思想,并给出了双向固支及简支两种边界条件下等效计算方法。然后,根据质量等效与能量等效原理设计了两组共4个模型内爆实验,并对实验进行了数值模拟。结果表明,质量等效板变形量比实际加筋板大,而能量等效板变形量比加筋板小。为此,本文分析了两种等效思想各自的优劣及适用条件,并根据实验和数值模拟数据,利用线性插值得到了普适的加筋板等效实验设计方法。(2)讨论了经典缩比相似律在箱形结构内爆问题中“不完美相似”的主要原因——结构的尺度效应和材料的应变率效应,并利用实验结果对其进行了修正。首先,根据经典缩比相似律设计了3组共9个箱体模型内部爆炸实验(模型及载荷相似比都为2:3:4),并对实验进行了数值模拟。分析了箱体结构的变形特征:壁面变形特征为整体外凸,边界板的变形特征为中间位置产生面内屈曲。根据实验和数值模拟,分析了结构的尺度效应和材料的应变率效应对缩比相似律的影响,进而得到了修正的箱体结构壁板挠度经验公式。(3)基于Kirchhoff–Love薄板理论,从固支板的运动方程着手,得到无量纲化的控制方程,提出了针对箱形结构内部爆炸问题的无量纲数D_(in),该无量纲数具有明确的物理意义且参数易于获得,并利用实验数据对无量纲数的有效性进行了验证。基于此无量纲数,提出了一种新的多箱室结构在内爆载荷作用下的破坏程度等效缩比实验设计方法,该方法考虑了结构的尺度效应及应变率的影响并且易于工程应用。最后,依据该方法设计了两个多箱室结构内爆缩比实验,实验结果发现,两个缩比度不一的模型最终破坏特征和破坏程度一致,证明了所提出方法的有效性和准确性。在箱体内爆的破坏机理和破坏特性方面,主要研究工作有:(1)利用数字图像相关技术(DIC)对箱体壁板的动态变形机理进行了研究。首先,设计了叁个不同尺度的箱体结构模型内爆实验,同时对实验工况进行了数值仿真计算,计算结果与DIC结果吻合较好。然后,对实验与数值计算结果进行了分析,发现箱体壁板在两条对角线上出现了塑性铰线,而且由于箱形结构对内爆载荷的约束和汇聚作用,箱体壁板在变形过程中会出现独特的“五指山”形状变形。通过对整个响应过程进行分析,总结出箱体壁板的动态变形过程由两个阶段组成:即板整体塑性变形阶段和板中心区域振动变形阶段。(2)利用前文提出的加筋板等效与缩比等效实验设计方法设计了两个小尺度简化钢箱梁模型和一个尺寸为7.5m×2.9m×2.2m的大尺度多箱室结构模型内爆实验,得到了各自的破坏特征并利用高速摄影结果分析了其动态响应过程,发现模型响应过程可分为两个阶段:即局部破坏响应阶段和整体震动响应阶段。(3)对多次内部爆炸加载作用下结构变形的累积损伤规律进行了研究。设计了不同尺度箱体结构多次爆炸加载的内爆实验。分析了多次爆炸加载下箱形结构的破坏特征,实验结果表明,随着爆炸次数的增加,结构可能发生破坏且破口尺寸随爆炸次数增加而增大,各壁板中点挠度值逐渐增大但每次的增大值随着加载次数的增加而减小。基于实验结果,拟合得到了多次内部爆炸加载作用下结构变形的累积损伤经验公式。(4)对箱室结构内部爆炸的破坏模式进行了系统研究。首先,进行了大量工况的数值模拟,总结得出多箱室整体结构具有两种破坏模式:“十”形破坏模式和非“十”形破坏模式。对于单箱室结构,具有五种破坏模式:模式1,塑性大变形;模式2,板中心破口;模式3,角隅处破口;模式4,边撕裂;模式5,近直剪。其中,壁板中心破口又有两种表现形式,即花瓣形(模式2a)和冲碟形(模式2b)。对于箱体壁板结构,发现其具有两种破坏模式:模式A,“凸”形破坏;模式B,“凹”形破坏。然后,利用实验结果对破坏模式进行了验证,并利用数值模拟结果和实验的高速摄影结果对破坏模式的动态破坏过程和破坏机理进行了分析。在此基础上,利用无量纲数D_(in)和二维无量纲数(L/H,D_(in))分别对破坏模式进行了快速预测,得到了破坏模式分布图及破坏模式快速预测经验公式。(5)基于无量纲数建立了箱形结构内部爆炸破坏范围预估函数,结合数值模拟结果,给出了多箱型结构内部爆炸破坏范围的快速预测计算方法,并利用文献实验结果对预测方法的适用性和准确性进行了讨论。本文研究成果可以为建筑房屋、钢箱梁桥及船舶舱室等结构内部爆炸损伤评估及防爆设计提供支撑与依据。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-10-01)

结构破坏特性论文开题报告

(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:

针对纤维增强复合材料层合试验样件,对[90]_(16)和[0]_(16)试验样件分别进行拉伸、压缩试验,对[±45]_(4s)试验样件进行剪切试验,分析其破坏模式,通过SEM扫描电镜观察试验样件断口微观形貌,揭示其细观破坏机理。针对纤维增强复合材料层合薄壁结构,对[±45/0/0/90/0]_s圆管、[0/90]_(3s)圆管、[0/90]_(3s)方管和[±45]_(3s)方管进行准静态轴向压溃试验,分析其宏观破坏模式及吸能特性。结果表明:宏观破坏模式是多种细观破坏机理共同作用的结果,包含纤维断裂、基体变形与开裂、层间与层内裂纹扩展等;[±45/0/0/90/0]s圆管为横向剪切破坏模式,比吸能最大;[0/90]_(3s)圆管为层束弯曲失效模式,比吸能次之;[0/90]_(3s)方管为层束弯曲失效模式,比吸能第叁大;[±45]_(3s)方管为局部屈曲失效模式,比吸能最小。不同铺层方式复合材料层合薄壁圆管和方管压溃破坏失效模式差异较大,比吸能差距也较大,通过合理设计可以改变复合材料层合薄壁结构破坏模式,改进其吸能特性。

(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。

结构破坏特性论文参考文献

[1].孙龙,陈佩圆,董大鹏,胡凡.基于耗能特性的框架结构破坏模式合理性评价[J].科学技术创新.2019

[2].牟浩蕾,张雪晗,宋东方,冯振宇,解江.复合材料层合结构破坏机理及压溃吸能特性分析[J].振动与冲击.2018

[3].郑柯.结构与载荷特性对金属柱壳碎裂破坏过程的影响[D].宁波大学.2018

[4].毛元静,李瑶,和大钊,王璐.露采矿山台阶边坡结构面特性与破坏机制分析[J].中国地质灾害与防治学报.2017

[5].张永政.锚固结构面剪切破坏声发射特性及锚固机理宏细观研究[D].山东科技大学.2017

[6].陈绍杰,尹大伟,张保良,马宏发,刘兴全.顶板–煤柱结构体力学特性及其渐进破坏机制研究[J].岩石力学与工程学报.2017

[7].赵小矛,焦亮亮,赵健,赵东.榫卯结构弯曲破坏时声发射衰减特性与源定位[J].北京林业大学学报.2017

[8].左熹,陈国兴,王志华,周恩全.地铁车站结构临界破坏特性的振动台试验[J].振动.测试与诊断.2016

[9].赵小华,王高辉,卢文波,李麒,陈明.爆炸荷载作用下钢筋砼板结构的破坏特性[J].工程爆破.2016

[10].姚术健.箱形结构内部爆炸等效缩比实验方法及破坏特性研究[D].国防科学技术大学.2016

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