大瞬态剪切应力驱动的非火山颤动
应力应变概念PPT课件
当长方体伸长时，横向收缩：
y=－c/c
z= － b/b
横向变形系数（泊松比）：=| y / x| =| z / x |
则
y =－ x= － x/E z= － x/E
如果长方体在x y z的正应力作用下，虎克定律表 示为：
x=x/E－ y/E － z/E= [x－ （y＋ z ）] /E y=y/E－ x/E － y/E= [y－ （x＋ z ）] /E z=z/E－ x/E － y/E= [z－ （x＋ y ）] /E
层状硅酸盐
黑云母K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 C11=C22=1.9 C33=0.5 白云母KAl2(AlSi3O10 )(OH)2 C11=C22=1.8 C33=0.6 金云母KMg3(AlSi3O10)(OH)2 C11=C22=1.8 C33=0.5 ×1012达因/厘米2
对在电子仪器中的所谓延迟线和标准频率器件十分重要， 因为它们寻求零温度系数材料。
温度补偿材料：一种异常的弹性性质材料（Tc是正 的），补偿一般材料的负Tc值.且压电偶合因子大。
MgO
Tc11=－2.3
SrTiO3 Tc11=－2.6
－SiO2 Tc11=－0.5
Tc44=－1.6
其中：Tc×10-4/oC
2. 应变
(u/y)dy y
(v/y)dy
B
B
dy
yx
C
C
xy
A
(v/x)dx
0
A
x
dx
(u/x)dx
XY面上的剪应变
已知：O点沿x,y,z方向的位移分量分别为u,v,w
（1）正应变
应变为：u/x ， 用偏微分表示 ： u/ x 在O点 处沿x方向的正应变 是： xx = u/x 同理： yy= v/y
流变仪的基本原理及应用
R
R 2
L'
P e0R
或 R
R 2
P-Pent Pexit L'
6.1.3 完全发展区的流场分析
入口压力降的获取方法二：
双毛细管流变仪： 短毛细管的长径比约为0.4 那样短毛细管在毛细管区域的压力降就是 入口压力降。
双毛细管流变仪的结构示意图
6.1.3 完全发展区的流场分析
实验发现：当毛细管的长径 比较小，而剪切速率较大 时，入口校正不可忽视， 否则不能得到可靠的结果。
黏度测量 当内外筒间距很小时（K>0.97），筒间的流场可以近
似为简单剪切运动，其剪切速率可以看出常数，则：
M (1 K ) 2 R2L
若筒间距不是很小时，则：
r
(KR)
Mn
(
1 K
2
)n
1
4 R2L
6.2.2 测量系统的选择
三种不同结构的旋转流变仪，其剪切速率和应力分别如
下：
1）锥板
G Qmax Q Qmax Qmin
6.1.5 出口区的流动行为
挤出胀大现象、出口压力降和不稳定流 动 1）挤出胀大现象：熔体挤出口模后，挤 出物的横截面积比口模截面积大的现象。 也称为巴拉斯效应。一般用挤出胀大比 （B）表示： B=d/D
原因：入口区 毛细管内 弹性回复
测试方法
6.1.5 出口区的流动行为
（5）可以通过调节板间距离，使其适用于共混、填充等 聚合物复合体系；
（6）可以系统研究聚合物熔体的表面和末端效应。 （7）比锥板结构的更易进行精度检查且易清洗。
三、同轴圆筒
是最早用于测量黏度的旋转流变仪； 由两个半径分别为R和KR的内、外筒
组成，K<1；
2_钢结构的材料
σ
fu fy
f u- f y
22%
ε
Lo
（3）伸长率
l − l0 δ= ×100% l0 (2 − 1)
N d L N d
N
N
当l0/d=5时，用δ5表示，当l0/d=10时，用δ10表示。 /d=5时 表示， /d=10时 表示。 它是衡量钢材塑性应变能力的重要指标。 它是衡量钢材塑性应变能力的重要指标。
低碳钢 碳素结构钢 （按碳含量） 中碳钢 高碳钢 ＜0.25% 0.25~0.6% ＞0.6%
有害元素，热脆性。不得超过0 045% 2.硫（S）：有害元素，热脆性。不得超过0.045%。 有害元素， 冷脆性。 3. 磷 （ P ） ： 有害元素 ， 冷脆性 。 抗腐蚀能力略有提 可焊性降低。不得超过0 045% 高，可焊性降低。不得超过0.045%。 Mn） 合金元素。弱脱氧剂。 形成MnS MnS， 4.锰（Mn）：合金元素。弱脱氧剂。与S形成MnS，熔 点1600℃，可以消除一部分S的有害作用。 1600℃ 可以消除一部分S的有害作用。 5.硅（Si）：合金元素。强脱氧剂。 Si） 合金元素。强脱氧剂。 合金元素。 细化晶粒， 提高强度， 6. 钒 （ V ） ： 合金元素 。 细化晶粒 ， 提高强度 ， 其碳 化物具有高温稳定性，适用于受荷较大的焊接结构。 化物具有高温稳定性，适用于受荷较大的焊接结构。
Lo
d
2.阶段划分 2.阶段划分 A.有屈服点钢材σ--ε曲线可以分为五个阶段 五个阶段： A.有屈服点钢材σ--ε曲线可以分为五个阶段： 有屈服点钢材 (1)弹性阶段(OB段) (1)弹性阶段(OB段 弹性阶段(OB
OA段材料处于纯弹性， OA段材料处于纯弹性， 段材料处于纯弹性 即:
《土力学》课后作业题总结
《土力学》课后作业题总结《土力学》课后作业题总结作业一1 、填空：主要影响土的因素：应力水平，应力路径，应力历史2、填空：土的主要应力应变特性：非线性，弹塑性，剪胀性3、概念：应力历史：包括天然土在过去地质年代中受到固结和地壳运动作用4、名词解释次弹性模型：是一种在增量意义上的弹性模型，亦即只有应力增量张量和应变增量张量间存在一一对应的弹性关系，因此，也被称为最小弹性模型。
作业二1 ：什么是加工硬化？什么是加工软化？答：加工硬化也称应变硬化，是指材料的应力随应变增加而增加，弹增加速率越来越慢，最后趋于稳定。
加工软化也称应变软化，指材料的应力在开始时随着应变增加而增加，达到一个峰值后，应力随应变增加而下降，最后也趋于稳定。
2 说明塑性理论中的屈服准则、流动规则、加工硬化理论、相适应和不相适应的流动准则。
答：在多向应力作用下，变形体进入塑性状态并使塑性变形继续进行，各应力分量与材料性能之间必须符合一定关系时，这种关系称为屈服准则。
屈服准则可以用来判断弹塑性材料被施加一应力增量后是加载还是卸载，或是中性变载，亦即是判断是否发生塑性变形的准则。
3.流动规则指塑性应变增量的方向是由应力空间的塑性势面g 决定，即在应力空间中，各应力状态点的塑性应变增量方向必须与通过改点的塑性势能面相垂直，亦即（1 ）流动规则用以确定塑性应变增量的方向或塑性应变增量张量的各个分量间的比例关系。
同时对于稳定材料，这就是说塑性势能面g 与屈服面f 必须是重合的，亦即 f=g 这被称为相适应的流动规则。
如果令 f g ，即为不相适应的流动规则。
加工硬化定律是计算一个给定的应力增量硬气的塑性应变大小的准则，亦即式（ 1 ）中的可以通过硬化定律确定。
作业三剑桥模型：采用帽子屈服面、相适应流动规则和以塑性体应变为硬化参数，在正常固结和弱超固结土实验基础上建立后来推广到强超固结土的弹塑性模型。
（课本 P41 ）填空题确定剑桥模型的屈服面和确定应力应变关系时只需___ ，___ ，___ 三个实验常数。
非牛顿流体的本质与流动特性
非牛顿流体的本质与流动特性引言在流体力学领域中，牛顿流体是最常见的一种流体类型。
牛顿流体按照牛顿第二运动定律的描述可以简化为线性关系，流体的黏度不随剪切速率的改变而改变。
然而，在实际应用中，我们经常会遇到一些黏度随剪切速率变化的情况，这些流体被称为非牛顿流体。
非牛顿流体的本质与流动特性是流体力学中一个重要的课题。
本文将从非牛顿流体的定义、分类、流动特性以及应用等方面进行综述，以加深对非牛顿流体的理解。
非牛顿流体的定义非牛顿流体是指其黏度随剪切速率或剪切应力的改变而改变的流体。
与牛顿流体相比，非牛顿流体在应变速率较大时显示出了明显的非线性特征。
非牛顿流体的变形行为分为弹性变形和粘性变形两种。
弹性变形指的是流体在受力后恢复原状的能力，而粘性变形则是指流体在受力后无法完全恢复原状的现象。
非牛顿流体的分类根据非牛顿流体的流动性质和黏度变化规律，可以将其分为多种类型，下面介绍几种常见的非牛顿流体分类。
塑性流体塑性流体是一种在低应力下表现为固体，而在较高应力下才表现为流体的非牛顿流体。
当外力大于一定临界值时，塑性流体才能发生流动。
塑性流体的流动规律可由卡塞格伦模型描述，该模型将塑性流体视为一种存在阻力的弹簧系统。
粘弹性流体粘弹性流体是指既具有弹性固体的特性，又具有粘性流体的特性的一类材料，其黏度随变形速率和时间的改变而改变。
粘弹性流体可用弹簧和粘滞器并联的模型进行表征，其流变行为介于弹性固体和牛顿液体之间。
纳米流体纳米流体是指在普通流体中加入纳米颗粒后形成的流体，纳米颗粒的添加使得流体具有了新的特性。
纳米流体的黏度和流变行为与纳米颗粒的浓度和形状密切相关。
纳米流体具有优异的热导性和力学性能，在热传导和润滑方面具有广泛的应用前景。
非牛顿流体的流动特性非牛顿流体的流动特性主要表现在其剪切应力与剪切速率之间的非线性关系上。
剪切稀释效应剪切稀释效应是非牛顿流体的一种典型的非线性特征，指的是黏度随剪切速率的增加而降低的现象。
六、-动力学问题的有限元法
2) 结构动力学问题
❖ 该领域研究下列问题：弹性结构（系统）的自由振动 特性（频率和振型）分析；瞬态响应分析；频率响应 分析；响应谱分析等。
力学问题。对等效系统应用虚功原理：
V T dV V uT ( f u u)dV S uT T dS
• 将前面位移空间离散表达式和单元的几何方程、物理方 程代入上式虚功方程，并考虑到变分的任意性，得到离 散系统控制方程——结构有限元动力学方程：
M a(t) C a(t) K a(t) Q(t)
❖ 就结构的瞬态响应分析而言，典型的有结构在冲击载 荷下的响应问题。结构动力学中这类问题的特点是， 载荷作用前沿时间与构件的自振基频周期相近，远大 于应力波在构件中的传播时间。或者构件上长时间作 用随时间剧烈变化的载荷。
❖ 结构动力学问题在工程中具有普遍性。
3) 弹塑性动力学问题
❖ 这是连续介质变形体动力学问题的另一个重要领域。 涉及许多科学和工程领域，如高速碰撞，爆炸冲击， 人工地震勘探，无损探伤等。
❖ 大多数显式方法是条件稳定的：当时间步长大于结构 最小周期的一定比例时，计算得到的位移和速度将发 散或得到不正确的结果；
❖ 隐式方法往往是无条件稳定的，步长取决于精度，而 不是稳定性方面的考虑。
❖ 典型的显式方法是所谓的“中心差分法”，其基本思 想如下。
• 中心差分法 ❖ 将某时刻的加速度和速度用中心差分表示：
• 对于3节点三角形单元，按上述公式计算得到的一致质量 矩阵为：
• 该单元的集中质量矩阵为：
• 实际应用中，两种质量矩阵都有应用，得到的计算结果 相差不多。采用集中质量矩阵可以使计算得到简化，提 高计算效率，由此得到的自振频率常低于精确解。
(西南交大)高等岩石力学-报告：不同强度理论、局限性及作用
不同强度理论、局限性及作用专业班级：14级隧道1班姓名：***学号：***指导老师：邓荣贵2014年11月成都目录1、岩石力学简介 (1)2、强度理论 (3)2.1概述 (3)2.2基本思想： (3)2.3岩石破坏类型： (3)3、经典强度理论 (4)3.1最大正应力强度理论 (4)3.2最大正应变强度理论 (4)3.3最大剪应力强度理论 (4)3.4最大应变能强度理论 (5)4、库伦破坏准则 (6)4.1概述 (6)4.2公式推导 (6)4.3综述 (9)5、莫尔强度理论 (10)5.1概述 (10)5.2二次抛物线型 (10)5.3双曲线型 (11)5.4综述 (12)6、格里菲斯强度理论 (13)7.1概述 (13)7.2双向压缩下裂纹扩展准则（G RIFFITH强度准则）: (13)7.3综述 (14)7、Griffith强度准则的三维推广（Murrell强度准则） (14)8、八面体应力强度理论 (16)9、Hoek-Brown岩石破坏经验准则 (16)10、伦特堡（Lund Borg）岩石破坏经验准则 (17)11、结语 (17)11.1综述 (17)11.2展望 (19)1、岩石力学简介岩石力学(rockmass mechanics)是力学的一个分支学科，是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基础学科。
岩体力学的研究对象是各类岩体，而服务对象则涉及到许多领域和学科。
如水利水电工程、采矿工程、道路交通工程、国防工程、海洋工程、重要工厂(如核电站、大型发电厂及大型钢铁厂等)以及地震地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科都应用到岩体力学的理论和方法。
但不同的领域和学科对岩体力学的要求和研究重点是不同的。
概括起来，可分为三个方面：①为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学，重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体(如边坡岩体、地基岩体和地下洞室围岩等)的变形和稳定性。
工程力学静力学与材料力学
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例2-1 铸铁构件危险点处受力如图, 试校核强度，[s]=30 MPa
宜用第一强度理论考虑强度问题
例 题
解：
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§3 关于屈服的强度理论
最大切应力理论 畸变能理论 试验验证
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最大切应力理论（第三强度理论）
பைடு நூலகம்
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弯扭组合强度计算
弯扭组合
危险截面: 截面A
危险点: a 与 b
应力状态－单向＋纯剪切
强度条件（塑性材料, 圆截面）
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弯拉(压)扭组合强度计算
弯拉扭组合
危险截面－截面A
危 险 点－ a
应力状态－单向＋纯剪切
强度条件（塑性材料）
第26页/共49页
例5-1 图示钢质传动轴，Fy = 3.64 kN, Fz= 10 kN, F’z =1.82 kN, F’y = 5 kN, D1 = 0.2 m, D2 = 0.4 m, [s] = 100 MPa, 轴径 d=52 mm, 试按第四强度理论校核轴的强度
平面应变断裂韧度
当板厚大于某一数值 bmin 后，Kc 趋于某一稳定值，称为平面应变断裂韧度，对于Ⅰ型裂纹，并用 KIc 表示。
Kc与板厚 b 有关。
几种材料的KIc 与 bmin
断裂韧度代表含裂纹材料抵抗断裂失效的能力。
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断裂判据概念
断裂判据 Ⅰ型裂纹开始扩展的条件为
经研究，由于冶炼、加工与使用等原因，构件中往往存在裂纹甚至宏观裂纹，而低应力脆断，就是在一定应力条件下发生迅速扩展所致。这种情况在高强度材料中尤为突出。
断裂力学是固体力学的一个新分支，主要研究含裂纹材料与结构的宏观裂纹扩展规律。
0202-1第二章 第二节1流变学概念及基础知识
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第二章 第二节 二、流变学基础知识
1.流变学分支领域划分
1）按照研究内容的差异进行划分： ）按照研究内容的差异进行划分： • 结构流变学： 结构流变学： 结构特征------流变行为特征 • 加工流变学： 加工流变学： 流变行为特征------成型加工条件
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第二章 第二节 二、流变学基础知识
8
什么是流变学？ 第二章 第二节 一、什么是流变学？
2. 流变现象的普遍性
流变现象的粘弹特征
9
什么是流变学？ 第二章 第二节 一、什么是流变学？
3. 流变现象基于空间结构基础上的时间尺度特征
例子1：水面上散步？ 水面上散步？ 一般而言，一个人很难在水面上自由行走，但我们 的教授说，这在理论上是可以的，并且不必借助特别的 工具，只要……
参考答案： 参考答案： 只要水分子的运动和人的步法相比足够慢， 即水的流变足够缓慢，或者人的步法相比水分 子的运动足够快，以使人在水面上走过之后仍 然没有显著的形变？（小分子运动） 例子2：“水面上跑马，马路上淹死人！” 水面上跑马，马路上淹死人！
最大剪应力理论
01 简介
03 剪切强度
目录
02 剪应力 04 相关研究
基本信息
最大剪应力理论(maximum principal shear stress theory)又称“第三强度理论”。认为材料在复杂应 力状态下的最大剪应力达到在简单拉伸或压缩屈服的最大剪应力时，材料就发生破坏。
简介
简介
弹性失效准则的强度条件为：σ1－σ3≤[σ]。式中σ1和σ3分别为材料在复杂应力状态下的最大主应力 和最小主应力；σ1－σ3，也即当量应力；[σ]为材料的许用应力。实验表明，此理论和材料破坏的结果比较吻 合，不但能说明塑性材料的流动破坏，还能说明脆性材料的剪断。
剪应力
剪应力
剪应力是应力的一种，定义为单位面积上所承受的剪力，且力的方向与受力面的法线方向正交。 对于实腹式矩形截面和箱型截面，剪应力在分布上存在较大差异。
对45英尺LNG罐式集装箱进行了有限元建模，基于最大剪应力理论，对该集装箱在常温、低温工作环境下的 四种惯性力载况进行了强度校核，证明了45英尺罐式集装箱的结构安全性 。
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相关研究
相关研究
铸铁压缩是材料力学的常规实验，破裂断面与加压轴线构成45°交角。就是这个习以为常的问题。一、从强 度理论本身看最大剪应力理论之误几乎所有的材料力学书，还是认为铸铁压缩破裂是剪应力过大所致，即最大剪 应力强度理论 。
LNG罐式集装箱由于具有装载量大，运输成本低廉等特点，因此在石油化工行业得到广泛应用。但由于是最 危险的第三类压力容器，并且在低温工作环境下受到包括设计压力、静压力、惯性力在内的复杂载况，因此LNG 罐式集装箱的结构强度安全尤为重要。
剪切强度是指材料承受剪切力的能力。不锈钢复合板的剪切强度是指两种金属的复合界面承受剪切力的能力。 国家标准（GB/T8165-2008）规定，不锈钢复合板剪切强度为210MPa。在生产实践中，热轧不锈钢复合板的剪切 强度可以达到345MPa。剪切强度的大小表示不锈钢复合板的覆层和基层结合的牢固程度。而结合越牢固，不锈钢 复合板的工艺性能越优异。因此剪切强度是不锈钢复合板最重要的技术指标。除了剪切强度以外，不锈钢复合板 其他力学性能包括：屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击性能，内外弯试验等。
剪切破坏最大拉伸主应变
剪切破坏最大拉伸主应变剪切破坏是指材料在受到剪切力作用下破坏的现象。
在实际的工程应用中，剪切破坏是一个非常常见的破坏形式，因此，了解和研究剪切破坏的机制对于材料性能和工程设计具有重要的意义。
本文将重点探讨在剪切载荷下材料的最大拉伸主应变，并就此进行详细的解析和分析。
首先，为了深入理解剪切破坏的机制，我们需要了解材料的应变和应力的概念。
应变是指材料在受力作用下所发生的变形程度，而应力则指单位面积上的力的大小。
在剪切破坏的情况下，材料会受到剪切力的作用，从而发生剪切变形，因此需要研究剪切破坏时的应变情况。
根据材料力学的基本原理，剪切破坏会在材料达到最大拉伸主应变时发生。
最大拉伸主应变指在材料受到剪切力作用下，沿着固定方向上的拉伸应力达到最大值的应变大小。
研究最大拉伸主应变的目的是为了确定材料在受到剪切力的作用下会发生破坏的应变大小，从而指导工程设计和材料选择。
在研究剪切破坏的最大拉伸主应变时，需考虑以下几个因素。
首先，材料的本构关系对剪切破坏的最大拉伸主应变有着重要的影响。
本构关系描述了材料应力和应变之间的关系，即材料的变形行为。
不同的材料具有不同的本构关系，因此在研究时需要根据具体材料的特性进行分析。
其次，材料的微观结构对剪切破坏的最大拉伸主应变也有很大影响。
材料的微观结构决定了材料的力学性能和变形行为。
例如，晶体的晶界和晶体内部的位错结构会影响材料的塑性变形和断裂行为，从而影响最大拉伸主应变的大小。
此外，研究剪切破坏的最大拉伸主应变还需要考虑材料的物理性质、加载条件和环境因素等综合因素的影响。
这些因素会对材料的应变、应力和变形行为产生重要影响，在研究时需要进行全面综合分析。
总的来说，剪切破坏的最大拉伸主应变是材料力学研究中的一个重要问题。
通过研究和分析最大拉伸主应变，可以更好地理解材料的破坏机制，指导工程设计和材料选择。
未来的研究中，需要进一步探索不同材料和加载条件下的剪切破坏的最大拉伸主应变，并在此基础上开发出更高性能的材料和结构。
纤维增强复合材料层间剪切强度高应变率试验液压伺服控制系统
纤维增强复合材料层间剪切强度高应变率试验液压伺服控制系统纤维增强复合材料在现代制造业中得到了广泛的应用，其具有优异的力学性能和轻量化的特点，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
纤维增强复合材料的性能评价是非常重要的，其中层间剪切强度是一项重要的性能指标。
本文将介绍一种利用液压伺服控制系统进行高应变率试验的方法，以提高纤维增强复合材料层间剪切强度的研究。
纤维增强复合材料的力学性能是由纤维和基体共同作用决定的。
其中纤维起到增强作用，基体起到传递载荷的作用。
在力学性能中，层间剪切强度是指纤维增强复合材料中纤维层与基体层之间的黏结强度。
层间剪切强度高意味着纤维增强复合材料在弯曲、剪切等复杂应力条件下有更好的力学性能。
目前，层间剪切强度的测试方法主要有剪切试验、Iosipescu试验和层间剪切试验等。
然而，传统的试验方法受到试验机动态性能的限制，难以模拟高应变率条件下的力学行为。
因此，需要一种新的试验方法来研究纤维增强复合材料在高应变率加载下的层间剪切强度。
一种新的方法是利用液压伺服控制系统进行高应变率试验。
液压伺服控制系统是一种先进的试验设备，具有快速响应、高精度和大负荷承载能力的特点。
在高应变率试验中，液压伺服控制系统能够提供高速的加载和卸载速度，并能实现精确的试验控制。
试验过程中，首先将纤维增强复合材料切割成符合要求的试样。
然后，将试样置于液压伺服控制系统的夹具中，并通过夹具固定试样，以确保试样在试验过程中的稳定性。
随后，液压伺服控制系统施加预定的加载条件，即高应变率加载。
在试验过程中，液压伺服控制系统能够实时监测试样的力学性能，并记录试验数据。
通过高应变率试验，可以得到纤维增强复合材料在高应变率下的层间剪切强度。
根据试验数据，可以分析纤维增强复合材料在高应变率下的力学行为和失效机制。
同时，可以通过改变试验条件，如加载速度和加载方式等，来研究纤维增强复合材料的层间剪切强度与加载条件的关系。
第一讲 瞬态实验
1.能量沉积阶段 粒子束爆炸所特有的。不同种类粒 子与材料的相互作用机理不同，能量沉积也不同： 电子和X射线能穿入固体内部，因而沉积较深， 粒子束的能量转化为固体的内能，使能量沉积区域 中的应力迅速增加，于是激起压缩应力波向固体更 深部传播； 红外激光通常不能透射到不透明的固体内部， 能量沉积范围限于表面一浅层，固体表面的温度升 高后，可被烧蚀掉一层，烧蚀蒸气高速喷出时，由 于动量守恒，将有反冲力施加到固体表面，此反冲 作用可激起压缩应力波向固体的深部传播；
高释能率源、爆炸和动态超高
压技术的异同
爆炸和动态超高压技术都是高释能率源 爆炸的应用范围比动态超高压技术更广 爆炸的现象更多样。自然界中的爆炸现象， 现代生活和工业生产中的爆炸现象。
四电爆炸装置Exploding Wire Apparatus
电能----机械能 是冲击大电流技术在瞬态力学中的应用。 一特点：设备简单、操作方便、实验周期 短、能量与脉宽易控制 、适应性强； 压力为 几分之一千巴至200千巴，是大多数材料 内碰撞法； 3.粒子束爆炸法； 4. 电爆炸法。
高释能率源（爆炸源、动态超高压技术）
在较短时间和较小空间内，能量从一种形式向 另一种或几种形式转化并伴有强烈机械效应的 过程。极强的冲击波（即激波）在介质（主要 指固体）中的传播时，会使介质的压力、密度、 温度等急剧变化。这种状态称为动态超高压状 态，产生强冲击波的技术称为动态超高压技术。 从能量转换的观点看，爆炸和动态超高压装置 都是高释能率源。 一炸药爆炸（核爆炸）化学能——机械能 利用爆轰的高温高压产物对其周围介质膨胀做 功产生巨大的冲击作用。数十千巴至数百千巴 的冲击压力。
3
一维杆的动态破坏
4
空中冲击波波速测量
基于瞬态弹流润滑问题的热效应及非牛顿效应分析
基于瞬态弹流润滑问题的热效应及非牛顿效应分析崔金磊;杨萍;杨沛然【摘要】For a steel-steel elliptical contact,the responses of the elastohydrodynamic lubrication films to a transient load impulse were investigated numerically,both lubricant rheology and thermal effects were considered. Four groups of so-lutions were achieved for isothermal Newtonian model,isothermal Ree-Eyring model,thermal Newtonian model,and ther-mal Ree-Eyring model,respectively. In order to reduce the computing time,a simplified approach for the evaluation of the equivalent shear stress and viscosity of the non-Newtonian lubricant was proposed,and its accuracy was verified by compa-ring the steady-state thermal solutions without the simplification. Influences of thermal effects and non-Newtonian properties were discussed. The results show that for the present transient EHL problem,the thermal effect is more evident than non-Newtonian effect.% 以钢制接触副为例，分析在椭圆接触区中由冲击载荷引起的瞬态弹流润滑问题，综合考虑润滑剂的流变和热效应，分别求得Newton流体等温解、Ree-Eyring流体等温解、Newton流体热解及Ree-Eyring 流体热解。
土体应力应变特性
• 与土的流变性有关的现象是土的蠕变与应力松弛 • 蠕变：指在应力状态不变条件下，应变随时间逐渐增长的现象； • 应力松弛：指维持应变不变，材料内应力随时间逐渐减小的现
Advanced Soil Mechanics
• 粘性土的蠕变性随着其塑性、活动性和含水量的增 加而加剧。 • 侧限压缩条件下，由于土的流变性而发生的压缩称 为次固结，长期的次固结可以使土体不断加密而使 正常固结土呈现出超固结土的特性，被称为似超固 结土或“老粘土”。
体缩。后者也常被称为“剪缩”。 • 剪胀性实质：由于剪应力引起土颗粒间相互位置的变化，使排 列变化而使颗粒间的孔隙加大(或减小)，从而发生体积变化。
ASM by Dr. Wang Changming
-5-
Advanced Soil Mechanics
1.1.3 土的变形的弹塑性
• 加载后卸载到原应力状态时，土一般不会恢复到原来的应变状态。 其中有部分应变是可恢复的，部分应变是不可恢复的塑性应变，并 且后者往往占很大比例。
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Advanced Soil Mechanics
三、应力历史
• • • •
应力历史包括 （1）天然土在过去地质年代中受到的固结和地壳运动作用； （2）土在试验室（或在工程施工、运行中）受到的应力过程。 超固结土与正常固结土的应力-应变曲线区别。
• 土的流变性使粘性土在长期荷载作用下，尽管历史上固结应力没 变化，但由于次固结使土表现出超固结的性状。这也是一种应力 历史的影响。
ASM by Dr. Wang Changming
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1.1.6 影响土应力应变关系的应力条件
一、应力水平
两层含义： • 1) 指围压的绝对值的大小； • 2) 指应力（常为剪应力）与破坏 值之比，即S=q/qf 。 • 这里应力水平是指围压。
机织复合材料力学性能的宏细观分析
承诺书
本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师指导下 独立 进行研究工作所取得的成果 尽我所知 除文中已经注明引用的内容 外 本学位论文的研究成果不包含出贡献的其他个人和集体 均已在文中以明 确方式标明
本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件 允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索 作者签名 日 期 可以采用影印 缩印或其他复制手段保存论文
组合进三维机织复合材料的细观有限元模
对上述材料的蠕变实验进行了数值模拟
有限元 ， 胞元
I
机织复合材料力学性能的宏细观分析
ABSTRACT
Mechanical properties of woven composites were studied theoretically, numerically and experimentally in this thesis. The method for determining the micro architectures of various 2D and 3D woven composites via weave parameters has been presented. Based on this method, a FEM model library has been built by using PCL(Patran Command Language). With this library, micro FEM models of woven composites could be generated automatically. Most micro mechanical analyses of textile composites are based on cell model method. The applicability of this method depends largely on boundary conditions applied on the cell. In this thesis the criterion of selecting unit cell and general periodic boundary condition is discussed. Analysis focused on the effects of free boundary, local damage and random stacking on the average stiffness and micro stress distributions of composites. The modifications of boundary conditions in these cases were suggested. Viscoelastic properties of 3D woven composites were investigated in multi-scope. Firstly, visco-constitutive law of resin material was constructed which verified by experimental data. Then transverse isotropic viscoelastic theoretic-al model of yarn was suggested. This model was corrected by 3D micro FEM. Finally, creep behavior of a 3D woven composite has been researched and its characterized displacement/time curves under various loading density was was constructed to simulate the creep test numerically. obtained. A micro
间歇性动态剪切作用下泥质夹层剪切流变特性
间歇性动态剪切作用下泥质夹层剪切流变特性孙金山;李正川;刘贵应;易兵【摘要】动力反复扰动作用是驱动岩体渐进失稳的重要影响因素,为研究爆破振动对岩体软弱结构面的影响,进行了动态剪切力间歇性循环作用下泥质软弱夹层的扰动流变试验,对比分析了试样的单纯剪切流变、单纯循环动态剪切和间歇性动态剪切作用下流变变形特征.研究表明,软弱夹层试样在流变过程中,受动态剪切力间歇性循环扰动时,若初始剪应力水平和动态循环剪切应力峰值均较低,动力扰动对试样流变过程可能无明显的影响.而若初始剪应力水平较接近其剪切强度时,微弱且长期作用的动力扰动也可以加速其流变变形过程.循环动态剪切间歇性扰动作用下试样最终发生流变破坏时,存在一应力状态门槛值,该值由静态剪应力和动态剪应力峰值之和确定.对于受泥质夹层等流变性软弱结构面控制且受爆破振动长期影响的岩质边坡,应进行瞬态动力稳定性和长期动力稳定性的综合评价.%The cyclic dynamic load is one of the key factors making rock mass be damaged gradually.In order to investigate the influence of blasting vibration on the weak intercalation of rock mass,laboratory experiments were conducted to study the rheological characteristic of argillaceous intercalation under cyclic dynamic load.The static rheological characteristic,cyclic dynamic shearing characteristic and rheological characteristic with dynamic disturbance of specimens were comparatively analyzed.The analysis results show that when the specimens were disturbed by intermittent dynamic shearing stress in its rheological process,the dynamic disturbance might have no remarkable influence on the rheological deformation process of the specimens if the initial shearing stress and dynamic shearing stress werecomparatively low.However,low-intensity dynamic disturbance might accelerate the rheological deformation process of the specimens remarkably if the initial shearing stress was close to its shearing strength.There was a stress threshold when the specimen was failure under the static shearing stress and intermittent dynamic shearing stress,which is determined by the sum of static shear stress and dynamic shear stress.For rock slopes controlled by rheological weak structural planes and influenced by long-term blasting vibration,the transient dynamic stability and long-term dynamic stability should be analyzed.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2017(042)007【总页数】8页(P1724-1731)【关键词】爆破;动态剪切;泥质夹层;流变【作者】孙金山;李正川;刘贵应;易兵【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;重庆城市综合交通枢纽开发投资有限公司,重庆400023;中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司,重庆400023;中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司,重庆400023;重庆城市综合交通枢纽开发投资有限公司,重庆400023【正文语种】中文【中图分类】TD315(1.中国地质大学(武汉) 工程学院，湖北武汉 430074; 2.中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，重庆 400023; 3.重庆城市综合交通枢纽开发投资有限公司，重庆 400023)岩质边坡中往往存在一定数量的软弱结构面，在岩体自重和降雨、地震等外在因素的作用下边坡常沿此类软弱结构面发生滑动，进而导致滑坡灾害。
流变学名词解释和填空题更正版
1、简单剪切流动在两个无限大的平行板之间充满液体，其中一板固定，另一板平行移动，流体在此移动板曳引作用下所形成的流动称为简单剪切流动2、粘度对牛顿流体，可以定义粘度即剪切应力与剪切速率之比对非牛顿流体，与牛顿流体类比，可以定义η=δ/γ为表观剪切粘度；同时定义η为微分剪切粘度或称真实剪切粘度。
3、松弛松弛指在一定的温度和较小的恒定应变下，材料的应力随时间增加而减小的现象。
4、蠕变指在一定的温度和较小的恒定外力（拉力、压力或扭力）等作用下,材料的形变随时间增加而增大的现象。
5、剪切速率对简单剪切流动，剪切速率γ ,即剪切应变与剪切时间之比；对非简单流动,剪切速率1.流变学：是研究材料流动及变形规律的科学。
2、熔融指数：在一定的温度和负荷下，聚合物熔体每lOmin通过规定的标准口模的质量，单位g/10min。
3、表观剪切黏度：聚合物流变曲线上某一点的剪切应力与剪切速率之比4、牛顿流体：指在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。
5、可回复形变：粘弹性流体在一定时间内维持该形变保持恒定，而后撤去外力，使形变自然恢复，发现只有一部分形变得到恢复，另一部分则作为永久变形保留下来，其中可恢复形变量Sr表征流体在形变过程中储存弹性能的大小。
6、粘流活化能：是描述物料粘-温依赖性的物理量，是流动过程中，流动单元用于克服位垒(分子间作用力）以便更换位置所需要的能量，由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最小能量或者每摩尔运动单元所需要的能量。
它表征粘度对温度的依赖性，E越大, 粘度对温度的依赖性越强，温度升高，其粘度下降得越多7、线性弹性体的剪切模量为剪切应力和剪切应变之比8、线性粘弹性体的剪切松弛模量G(t) = ^U，其中，S(A，t)为随时间变化的剪切应力函数，ε为剪切应变9、临界分子量在进行聚合物熔体粘度的测定时，lgn与lgZw有线性关系，Zw是分子量大小的量度，即主链上原子数的平均值，在某一分子量值前后直线斜率发生突变，这一分子量称临界分子量Mc.10、触变性流体凡流体在恒温和恒定的切变速率下，粘度随时间递减的流体为触变体。
材料力学性能课后答案
1.解释下列名词①滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
②弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
③循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
④包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
⑤塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
⑥韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
脆性：指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力⑦加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时 ,由于晶粒发生滑移 , 出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,使金属的强度和硬度升高,塑性和韧性降低的现象。
⑧解理断裂：解理断裂是在正应力作用产生的一种穿晶断裂，即断裂面沿一定的晶面（即解理面）分离。
2.解释下列力学性能指标的意义弹性模量）；（2）ζ p（规定非比例伸长应力）、ζ e（弹性极限）、ζ s（屈服强度）、ζ （屈服强度）；（3）ζ b（抗拉强度）；（4）n（加工硬化指数）; （5）δ （断后伸长率）、ψ （断面收缩率）4.常用的标准试样有 5 倍和10倍，其延伸率分别用δ 5 和δ 10 表示，说明为什么δ 5>δ 10。
答：对于韧性金属材料，它的塑性变形量大于均匀塑性变形量，所以对于它的式样的比例，尺寸越短，它的断后伸长率越大。
5.某汽车弹簧，在未装满时已变形到最大位置，卸载后可完全恢复到原来状态；另一汽车弹簧，使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，而且塑性变形量越来越大。
试分析这两种故障的本质及改变措施。
答：（1）未装满载时已变形到最大位置：弹簧弹性极限不够导致弹性比功小；（2）使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，这是构件材料的弹性比功不足引起的故障，可以通过热处理或合金化提高材料的弹性极限（或屈服极限），或者更换屈服强度更高的材料。
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２０ ） ０ ６ 。基 于 这些 发 现 ，作 者 推 测 流 体 流 动
促 进 了 颤 动 的 发 生 （ ｙ ｚｗａ ａ ｄ Ｍｏｉ Ｍｉａａ ｎ ｒ，
与瑞 雷波 相应 的膨胀 应力 比水 平剪 切应力 能 更 有 效 地 触 发 颤 动 （ ｙ ｚｗａ ａ ｄ Ｍｏｉ， Ｍｉａａ ｎ ｒ
Ｍｃ ａ ｓ ｎ ｔ ｌ ０ ５ ，使得 板块界 面剪 Ｃ ｕ ｌ ｄｅ ，２ ０ ） ａ ａ 切滑 动模 型难 以解释该 处 的非火 山颤动 。在 ２０ ０ ２年美 国阿拉斯 加州迪 纳 利矩震级 Ｍｗ 一
块 边 界 的 滑 动 （ ｏ ｅｓａ ｄＤ ａ ｅｔ ２ ０ ； Ｒ ｇ ｒ ｎ ｒｇ ｒ， ０ ３
Ｏｂ ｒ ｅ ａｌ， ２ ０ ａａ ｌ ０ ４； Ｓｈ ｌｙ ｅ ａｌ， ２ ０ ｅｌ ｔ ０ ６， ２ ０７； Ｉ ｔａｌ， ２ ７； Ｏｂ ｒ ｎ ｒ ｅ， ０ ｄｅｅ ００ ａ ａ ａ ｄ Ｈｉｏｓ
仔 细 检 查 了 由 Ｍｗ ． ８ ３级 的 十 胜 近 海 地 震
部分 （ ｈ ｌ ｔ ｌ ０ ７ ，它 们 的震源 机 Ｓ ｅ ｙｅ ａ ，２ ０ ） ｌ
制 （ｄ ｔ ｌ ０ ７ 和 位 置 （ ｈ ｌ ｔａ ， Ｉｅ ｅ ａ ，２ ０ ） Ｓ ｅｌ ｅ ｌ ｙ ２ ０ ） 由消减 板 块 界 面剪 切 滑 动产 生 的 颤 ０６ 与 动一 致 。然 而在卡斯 凯迪 亚地 区 ，颤动位 置 的分 布 比 日本 的 更 深 （ ａ ｔａ ，２ ０ ； Ｋ ｏ ｅ ｌ ０ ５
２ ６； Ｍ ｉ ａ ａ ｎｄ Ｂｒ ｄｓ ｙ， ２ ０７ ００ ｙ ｚ ｗａ ａ ｏ ｋ ０ ）。
在 以上 发现的鼓舞下 ，我们研究 了 ２ ０ ０２
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第 ５期
大 瞬 态 剪 切 应 力 驱 动 的 非 火 山 颤 动
图 １ 温 哥 华 岛 地 图 。图 上 给 出 了 当地 的 地 质 特 征 、 岛 上 的加 拿 大
０ｈ ｒ （ ０ ２ 发现 ３个 ＭＪ ５的 地震 可 能触 ａａ ２ ０ ）
发 了 颤 动 。 在 这 一 初 步 研 究 之 后 ， 能 触 发 了颤 动 的地 震 ， ２０） 这些地震包 括地方 微震 （ Ｍ ３ 、地 方 中 ２ ）
强 地 震 （ Ｍｊ ６ ５ 和 大 地 震 （ ７０ ３ ．） １ Ｍｗ ．，
２ ０ ；Ｒ ｙｅｅ ａ ，２ ０ ） ０ ６ ｏ ｌ ｌ ｌ ０ ６ 。在 日本 观 测 到
震 中距大 于 １ ０ ｋ 。 ０ ０ ｍ）
的低频 地震 被认 为至少 是非 火 山颤动组 成的
一
这些 科 学 发 现 使 得 Ｍｉａａ ａ和 Ｍｏｉ ｙｚｗ ｒ
（ ｙ ｚｗａａ ｄＭｏｉ ０ ５ 和 ２ ０ 年 苏 门 Ｍｉａａ ｎ ｒ，２ ０ ） ０４ 答 腊 岛 触 发 的 颤 动 （ ｙ ｚｗａ ａ ｄ Ｍｏｉ Ｍｉａａ ｎ ｒ，
２ ０ ） 由于 苏 门答 腊 岛 地 震 的 特有 几 何 结 ０６。 构 及其 相对 于 日本 消减 带 的方 向 ，作者 推 断
Ｋ ． Ｃｒ ａ ｅ Ｓ． Ｃ． ｅ ｇ ｒ Ｄ．Ｍ ａ ｏ ｌ ｎｅ
在火 山附近 观测 到非脉 冲 的地震 辐 射或
“ 动 ” 已 有 很 长 时 间 了 （ Ｎｕｔ ２ ０ ） 颤 Ｍｃ ｔ， ０ ５ ，
位移方 向是 西 南 方 （ 覆 板块 的板 块 汇 聚方 上 向） ，这就 意 味着 勒 夫 波触 发 了 颤 动 。这样 的位移 相 应 于板 块 界 面 上 大 约 ４ ｋ ａ的剪 ０Ｐ 切应 力 ，表 明 板 块 界 面 上 的 有 效 应 力 非 常 低 。这些 观测 资料 表明 ，颤动 或 可能 的慢 滑 动 可能是 被 消减界 面上 增加 的剪切 应力— — 实 际上为 由驱 动应力 引起 的摩 擦破 坏—— 瞬
２０ ０ ５； Ｍ ｃ ｕ ｌ ｎ ｔａ Ｃａ ｓ ａ ｄ ｅ ｌ， ２ ０ ０ ５； Ｋａ ｓ ｍ ａ ａ ｔｕ ｔ
ａｄ ｎ Ｋａ ａ ａ， ２ ０３； Ｓ ｎｏ ｎ Ｙａ ｓ ｋｉ ｍ ｙ ０ ｅ ａ ｄ ｍａ ａ ，
要 了解 非火 山颤 动 的物理 过程 ，我们 就
２０ ） ０ ３ ，然 而大 地 测 量学 观 测发 现非 火 山颤
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３ ０
世 界
地 震 译
丛
２０ 年第５ ０７ 期
大 瞬 态 剪 切 应 力 驱 动 的 非 火 山颤 动
Ｊ Ｌ． ｂｎ ｔ ｉ Ｊ Ｅ． ｄ ｌ Ｊ Ｇｏ ｅ ｇ Ｐ Ｂｏ ｉ ． Ｒｕ ｉｓ ｅｎ ． Ｖｉａｅ ． ｍｂ ｒ ． ｄｎ
态引 起 的。
最 近 在 消 减 带 附 近 也 观 测 到 了 类 似 现 象
（ ｂ ｒ ，２ ０ ）。尽管 非火 山颤动 观 测资 料 Ｏ ａａ ０ ２ 的数量一 直持 续增 加 ，然 而人们 对其 发生机 理 依然知 之甚 少 。有人将 非火 山颤动 归结 为
流 体 的 运 动 （ ａａ ２ ０ ； Ｋａ ｔａ ， Ｏｂ ｒ ， ０ ２ ｏ ｅ ｌ
需 要 知 道 它 是 如 何 起 始 的 ，或 者 更 明 确 地
说 ，需 要知道 它是 否 能 由动 态应 力 所 引 发 。
动与有规 则 间隔 的慢滑 动事 件具有很 好 的一
致 性 （ ｇ ｒ ｎ ｒｇ ｒ，２ ０ ； ，这 让 另 Ｒｏ ｅｓａ ｄＤ ａ ｅｔ ０ ３ ） 外 一些人 将 非火 山颤动发 生 的原 因解 释为板