在空气中土工格栅的蠕变试验规程
21 蠕变试验
21.1 目的和适用范围
21.1.1本试验用于测定土工合成材料的拉伸蠕变变形及拉伸蠕变破坏强度。
21.1.2本试验适用于各类土工合成材料。
21.2 引用标准
ASTMD5262—95《土工合成材料无侧限条件下的拉伸蠕变特性试验》。
21.3 试验设备及用具
21.3.1试验装置：
1试验仪器应安装在无振动的地方。
2当有多台试验仪时，每台试验仪应是独立的，互不干扰的，当对一台仪器的试样加荷，或某一台仪器的试样发生断裂而引起的颤抖或振动对周边试验应无影响。
3试验室的室温应保持为(20±2)℃，相对湿度为(60±10)%。
21.3.2夹具：应符合本规程9.3.2规定。
9.3.2夹具:一对可夹持试样的夹具、钳日面应能防止试样在钳日内打滑，并能防止试样在钳日内被夹坏。两个夹具中的一个支点应能自由转动或为万向接头保证两夹具在一个平面内。
1宽条试样有效宽度200mm，夹具实际宽度应不小于210rnm。
2窄条试样有效宽度50mm，夹具实际宽度应不小于60mm。
21.3.3加荷装置：可采用砝码、杠杆或气压方式，加荷要求迅速而乎稳，并在试验过程中保持不变。荷载精确度应控制在所加荷载的±1%范围内。
21.3.4伸长计：用以测定伸长量，读数应精确至0.003mm。
21.4 试样制备
21.4.1按本规程3.3.1规定裁剪试样。
3.3.1制样原则:
1每项试验的试样应从样品的长度和宽度两个方向上随机剪取，距样品的边缘应等于或大于100mn，送检样品应不小于1延长米(或2平方米 ) 。
2试样应不含有灰尘、折痕、孔洞、损伤部分和可见疵点。
3对同一项试验剪取两个以上的试样时，应避免它们位于同一纵向和横向位置上，即采用梯形取样法，如不可避免(如卷装，幅宽较窄)，应在试验报告中注明情况。
4剪取试样时应满足精度要求。
5剪取试样前，应先有剪裁计划，然后再剪。
6对每项试验所用全部试样，应予以编号。
21.4.2试样尺寸：
1应采用宽条试样，应符合本规程9.4.3规定。
9.4.3试样尺寸:
1宽条试样:裁剪试样宽度200mn,长度至少200mm，实际长度视夹具而定，必须有足够的长度使试样仲出夹具，试样计量长度为100mm。对于编织型土工织物，裁剪试样宽度210rnm,在两边抽去大约相同数量的边纱，使试样宽度达到200mm。
2窄条试样:裁剪试样宽度50mm,长度至少200mm必须有足够长度的试样仲出夹具，试样计量长度为100mm。对编织型土工织物，裁剪试样宽度60mm，在两边抽去大约相同数量的边纱，使试样宽度达到50mm。
3除测干态抗拉强度外，还需测湿态强度时，应裁剪两倍的长度，然后一剪为二，一块测十强度;另一块测湿强度。
2 对于断裂强度大于100kN/m的高强土工织物，如受到设备限制，可用宽100mm 的试样替代宽200mm的试样。
3对于土工格栅，试样至少应包含3根纵向筋条及1根横向肋条。
21.4.3分别剪取纵向及横向试样。试样数量根据试验需要决定。
1当设计需要不同荷载水平的蠕变特性时，可采用4级荷载，分别为20%、30%、40%、60%极限荷载。
2如只需要设计荷载下的蠕变特性时，可采用2级荷载，一级为设计荷载；另一级大于设计荷载，荷载大小由设计人员规定。
3当需要了解温度对蠕变特性的影响时，则除了进行上面标准温度(20±2℃)下的试验外，可分别在(1O±2)℃和(40±2)℃两种温度下进行试验。也可按照现场条件而定。
21.5 操作步骤
21.5.1将室温度调至20±2℃和湿度为60±10%，试样在此环境下至少应静置24h。
21.5.2将试样放入夹具内夹紧。试样应对中使不受偏心荷载，应符合本规程9.5.4规定。
9.5.4将试样对中放入夹具内。为方便对中，事先在试样上画垂直于拉伸方向的两条相距100mnn的平行线，使两条线尽可能贴近上下夹具的边缘。
21.5.3将伸长仪直接安装在试样上。
2对土工格栅，应放在节点位置。
21.5.4按本节21.5.1～21.5.3规定分别对同一组蠕变试验的其余各荷载水平的试样
进行安装。
21.5.5施加预拉荷载，将预拉荷载迅速而平稳地分别加到各试样上，预拉荷载包括加荷设备和夹具的重量。施加预拉荷载和施加试验全部荷载的时间间隔不应超过10min。并记录由预拉荷载引起的伸长量，取施加预拉荷载后的试样应变作为初读数。
1试样抗拉强度不大于17.5kN/m，预拉荷载45N。
2试样抗拉强度大于17.5kN/m，预拉荷载为抗拉强度的1.25%，但最大不超过300N。
21.5.6迅速而平稳地分别将相应各应力水平的荷载加到各试样上，并记录加荷时间(不计施加预拉荷载时间)。
21.5.7测量各试样伸长量。
1可按下列时间间隔测记变形增长值：1min、2min、6min、10min及30min；和1h、2h、5h、10h、30h、100h、500h及1000h，以后每500h测量一次，直至试验结束。
2当蠕变变形出现突变情况，应增加读数次数。
21.5.8试样断裂或试验已达规定测量时间，试验终止。对断裂试样，记录破坏形式、位置及达到破坏的时间。
21.6 计算
21.6.1按下式计算各时间的应变：
ε＝△L×100/L R(21.6.1) 式中
——应变，%；
ε
△L——加预拉荷载至测读时间的伸长量，mm；
——初始计量长度与预拉荷载伸长量之和，mm。
L
R
21.6.2以应变(%)为纵坐标和时间(h)为横坐标作图，见图21.6.2。当采用多级荷载试验时，应标出各条曲线相应的单宽荷载(kN/m)。
图21.6.2蠕变试验曲线
21.6.3对于土工格栅，按下式计算单宽荷载：
（21.6.3）
式中
a
——单宽荷载，kN/m;
F ——施加的荷载，kN;
N
R
——试样的助条数，条；
N
T
——单位宽度的筋条数，条。
21.7 记录
21.7.1蠕变试验记录格式，见表A19。
表A19蠕变试验记录
委托单位加荷方式试验日期
产品名称规格伸长仪规格试验者
试样尺寸(mm)温度(℃)计算者
夹具类型湿度(%)校核者
序号1234
试验荷载荷载水平(%)
等效单宽荷载
(kN/m)
试样荷载(kN)
预拉荷载(N)
历时(h)伸长量 (mm) 1/60
2/60
6/60
10/60
1
2
3
┇
说明
包括极限强度,加预拉荷
载时间、加全部荷载时间、初始
计量长度、预见拉荷载伸长量、
试样破坏型部位。
格栅蠕变极限强度是指在某种荷载作用下，在温度为200c，负载时间为106.02小时时，该荷载引起格栅的延伸率不超过10%，称该荷载为蠕变极限强度
9 条样法拉伸试验
9.1 目的和适用范围
9.1.1本试验用于测定条带试样的拉伸强度和延抻率。
9.1.2本试验适用于各类土工织物、土工膜和土工复合品。
9.2 引用标准
ASTMD4595—86《用宽条法测定土工织物的拉伸特性》；
IS010319—93《土工织物——宽条拉伸试验》。
9.3 试验设备及用具
9.3.1拉力机：应具有等速拉伸功能，并能测读拉伸过程中试样的拉力和伸长量，记录拉力一伸长量曲线。
9.3.2夹具：一对可夹持试样的夹具、钳口面应能防止试样在钳口内打滑，并能防止试样在钳口内被夹坏。两个夹具中的一个支点应能自由转动或为万向接头保证两夹具在一个平面内。
1宽条试样有效宽度200mm，夹具实际宽度应不小于210mm。
2窄条试样有效宽度50mm，夹具实际宽度应不小于60mm。
9.3.3量测设备：
1 荷载指示值或记录值的误差应不大于相应实际荷载的2%。
2 伸长量的测量设备读数应精确至1mm。
3 可绘制试样的拉力一伸长量曲线。
9.4 试样准备
9.4.1按本规程3.3.1规定裁剪试样。
9.4.2纵向和横向试样分别应不少于6块。
9.4.3试样尺寸：
1 宽条试样：裁剪试样宽度200mm，长度至少200mm，实际长度视夹具而定，必须有足够的长度使试样伸出夹具，试样计量长度为100mm。对于编织型土工织物，裁剪试样宽度210mm，在两边抽去大约相同数量的边纱，使试样宽度达到200mm。
2 窄条试样：裁剪试样宽度50mm，长度至少200mm必须有足够长度的试样伸出夹具，试样计量长度为100mm。对编织型土工织物，裁剪试样宽度60mm，在两边抽去大约相同数量的边纱，使试样宽度达到50mm。
3除测干态抗拉强度外，还需测湿态强度时，应裁剪两倍的长度，然后一剪为二，一块测干强度；另一块测湿强度。
9.5 操作步骤
9.5.1准备好干湿试样。对湿态试样从水中取出至上机拉伸的时间间隔应不大于10min。
9.5.2将两夹具的初始间距调至100mm。
9.5.3选择拉力机的负荷满量程范围，使试样的最大断裂力在满量程的10％～90％范围内，设定拉伸速率为20mm/min。
9.5.4将试样对中放人夹具内。为方便对中，事先在试样上画垂直于拉伸方向的两条相距100mm的平行线，使两条线尽可能贴近上下夹具的边缘。
9.5.5开动拉力机，同时启动记录装置，记录拉力一伸长量曲线，连续运转直至试样破坏，停机。
1若试样在钳口内打滑，或在钳口边缘或钳口内被夹坏，该试验结果应予剔除，并增补试样。
2 当试样在钳口内打滑或大多数试样被钳口夹坏，宜采取下列改进措施：①钳口内加衬垫；②钳口内的试样用涂料加强；③改进钳口面。
9.5.6重复本节9.5.4～9.5.5步骤对其余试样进行试验。
9.6 计算
9.6.1按下式计算抗拉伸强度T s：
(9.6.1)
式中
——抗拉强度，kN/m；
T
s
——实测最大拉力，kN；
P
f
——试样宽，m。
B
9．6．2按下式计算延伸率εp：
(9.6.2)
式中
——延伸率，%，
εp
L
——试样计量长度，mm；
L
f
——最大拉力时的试样长度，mm。
9.6.3按本规程3.5规定分别计算拉伸强度及延伸率的平均值，标准差σ及变异系数C v。
9.6.4由试样的拉力一伸长量曲线计算模量。
1初始拉伸模量EI：如果应力一应变曲线在初始阶段是线性的，取初始切线斜率为初始拉伸模量，见图9.6.4(a)。
2 偏移拉伸模量E0：当应力一应变曲线开始段坡度小，中间部分接近线性，取中间直线的斜率为偏移模量，见图9.6.4(b)。
3 割线拉伸模量Es：当应力一应变曲线始终呈非线性，可采用割线法。从原点到曲线上某一点连一直线，该线斜率即为割线模量，见图
9.6.4(c).
图9.6.4拉伸模量表示法
9.7 记录
9.7.1拉伸试验记录格式见表A6。
表A6拉伸试验记录
委托单位试样长度(mm) 试验日期产品名称规格试样宽度(mm) 试验者
拉力机型号温度(℃)计算者拉伸速率(mm/min) 湿度(%) 校核者
序号
纵向横向
拉
力
(N)
强度
(kN/m)
伸长量(mm) 延伸率(%)
拉力
(N)
强度
(kN/m)
伸长量
(mm)
延
伸
率
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
标准差σ
变异系数C v(%)
18 土工格栅、土工网及土工带拉伸试验
18.1 目的和适用范围
18.1.1本试验规定了土工格栅、土工网、土工带的拉伸试验方法及取样方法。
18.1.2进行试验之前，按本规程3．4的规定对土工格栅和土工网试样进行调湿处理。
18.2 设备及用具
18.2.1主要设备为拉力机、夹具、量测和记录装置，按本规程9.3的规定。
18.3 试样准备
18.3.1土工格栅试样准备：
1不论纵向或横向，每组应随机取10个试样。
2试样形状见图18.3.1，黑色为所剪取的试样。
图18.3.1土工格栅试样形状
18.3.2土工网试样准备：
1不论纵向或横向，每组应随机取1O个试样。
2试样形状尺寸见图18.3.2，图中实线轮廓为试样的受力部位，长方形虚线为夹持部位。
图18.3.2土工网试样形状
18.3.3土工带试样准备：
1每组应随机取不少于6条试样。
2 取土工带整条宽度，计量长度为100mm。
18.4 操作步骤
18.4.1按试样的计量长度调整拉力机上、下夹具的间距。
18.4.2将试样放入夹具内夹紧。
18.4.3试样的最大断裂力应在拉力机负荷满量程的10%～90%范围内，调整好荷载和位移零点位置。
18.4.4设定拉伸速率：
1土工格栅和土工网为计量长度的20%/min。
2 土工带为50mm/min。
18.4.5开动拉力机，同时启动记录装置，连续运转直至试样破坏为止，停机。在拉伸过程中，同时记录拉力一伸长量曲线。
18.5 计算
18.5.1土工格栅抗拉强度计算：
1按下式计算试样的拉力平均值
(18.5.1-1)
式中
——第i块试样的最大拉力值，N；
x
i
n ——试样个数，个；
——n个试样的拉力平均值，N。
2按下式计算每延米土工格栅的抗拉强度T
T＝S/1000 (18.5.1-2) 式中
——试样(一根筋)的拉力平均值，N；
s
T ——每延米土工格栅抗拉强度。 kN/m。
18.5.2土工网抗拉强度计算(见图18.3.2)：
1单孔试样(型号CEl31)抗拉强度计算：
1)按本节18.5.1-1规定计算全部试样的拉力平均值；
2)按下式计算每延米土工网的抗拉强度T1
T l =·s
1
/1000 (18.5.2-1)
式中
——试样的拉力平均值，N；
s
l
——lm宽范围内土工网的孔数，个；
T
1
——每延米土工网的抗拉强度，kN/m。
2单筋试样(型号CEl51、 CEl52等)抗拉强度计算：
1)按本节18.5.1-1规定计算全部试样的拉力平均值；
2)按下式计算每延米土工网的抗拉强度T2
T 2=·s
2
/1000 (18.5.2-2)
式中
——试样的拉力平均值，N；
S
2
——1m宽范围内土工网的单筋根数，根；
T
2
——每延米土工网的抗拉强度， kN/m。
3孔眼小于10mm的土工网抗拉强度计算：
1)按本节18.5.1-1规定计算全部试样的拉力平均值；
2)按下式计算每延米土工网的抗拉强度T3
T 3=x
3
×20/1000 (18.5.2-3)
式中
——试样(宽50mm)的拉力平均值，N；
T
3
——每延米土工网的抗拉强度，kN/m。
18.5.3土工带抗拉强度计算：
1按本节18.5.1-1规定计算全部试样的拉力平均值，即为土工带的抗拉力P f，
单位为kN 。
2 按下式计算土工带单位截面积的抗拉强度：
(18.5.3)
式中
P f ——土工带的抗拉力，kN ； B o 、H o ——分别为土工带的初始宽度及初始厚度，m ；
p ——单位截面积的抗拉强度，kPa 。
18.5.4 按下式计算土工格栅、土工网及土工带的延伸率ε
(18.5.4)
式中
L f ——对应最大拉力时的试样长度，mm ； L o ——试样的初始计量长度，mm ； ε ——延伸率，%。
18.6 记 录
18.6.1 土工格栅和土工网试验记录格式见表A14。 18.6.2 土工带试验记录格式见表A15。
表A14 土工格栅、土工网试验记录
委托单位 试样长度(mm)
产品名称规格 温度(℃) 试验者 拉力机型号
湿度(%) 计算者 拉伸速率(mm/min)
试验日期
校核者
序号
纵 向
横 向
拉力(N)
伸长量(mm)
延伸(%)
拉力(N)
伸长量(mm) 延
伸
(%)
1 2 3 4
5
6
7
8
9
10
平均值
标准差σ
变异系数C v(%)
每延米筋数或孔数
每延米强度(kN/m)
表A15土工带试验记录
委托单位土工带宽度(mm)试验日期产品名称规格土工带厚度(mm)试验者拉力机型号温度(℃)计算者拉伸速率(mm/min)湿度(%)校核者
序号
样品A样品B
拉力(N)伸长量(mm)延伸(%)拉力(N)伸长量(mm)
延
伸
(%)
1
2
3
4
5
6
平均值
标准差σ
变异系数C v(%)每延米筋数或孔数每延米强度(kN/m)
岩石材料的蠕变实验及本构模型研究
岩石材料的蠕变实验及本构模型研究 流变学作为力学的一个分支,主要研究材料在应力、应变、温度、辐射等条件下与时间因素有关的变形规律,所涉及的内容包括蠕变、应力松弛和弹性后效等。蠕变是影响岩体稳定性的一个重要因素。 软弱岩石在受到较低水平的应力作用时,就会产生明显的蠕变现象,如软岩巷道中的底鼓,即使是很坚硬的岩体,在高应力作用下同样会产生蠕变,从而影响到工程的功能和使用。因此,需要对岩石材料的蠕变行为进行深入研究,力求从本质上揭示其蠕变行为的特征。 本文通过实验研究和理论分析,得到了盐岩的基本力学参数,并研究了盐岩在不同应力条件下的力学特性和蠕变行为。以经典蠕变模型为基础,结合分数阶微积分理论,构建了一个新的蠕变模型,并利用盐岩、泥岩和煤岩的蠕变实验数据对其进行了验证。 (1)对盐岩材料进行了多组单轴和三轴压缩实验,并在每组实验中选取三个试样重复进行实验,以此来降低实验的随机性和试样个体的差异性。结果三个试样的测试结果比较接近,此批试样的个体差异性较小。 此外,常规压缩实验的结果还表明随着围压的增大,抗压强度和最大应变会随之增大。(2)在单轴蠕变实验中,选取了四个轴压水平来进行实验,分析了不同轴压对蠕变的影响。 当轴压水平越大时,加速蠕变阶段就会越早地出现,并且稳定蠕变应变率也会越大。与单轴蠕变相比,当材料受到一个较小的围压作用时,其蠕变行为也会发生巨大的变化,例如蠕变应变率大幅下降、蠕变时间大幅增长、加速蠕变阶段缺失等。
(3)通过分析不同应力条件下的蠕变应变率可以发现,稳定蠕变应变率与轴压大小呈线性关系,加速蠕变应变率与轴压大小也呈现出正相关性。此外,蠕变等时曲线表明随着时间的延长,轴压大小对蠕变的影响会越来越明显。 相反,围压会明显地降低蠕变应变率并抑制蠕变行为的发展。(4)结合分数阶微积分理论构建了一个新的非线性蠕变模型,并利用广义塑性力学理论和张量分析理论对新模型在三轴应力状态下的蠕变方程进行了推导。 以盐岩实验数据为基础,对蠕变模型的参数进行了辨识,并验证了模型的准确性。此外,利用泥岩和煤岩的蠕变实验数据对模型的适用性进行了验证,结果表明新模型可以应用于模拟多种岩石材料的蠕变全过程,具有较为广泛的适用性。
金属蠕变试验程序
金属蠕变试验程序 1 范围 1.1 本程序适用于外贸产品用金属材料在恒定拉伸负荷及一定温度下测定作为时间函数的变形量的测量方法（蠕变试验）。本程序也包括对试验设备的基本要求。 2 参考资料 2.1 ASTM标准： E4 试验机的校准方法 E6 力学试验方法相关术语标准定义 E83 引伸计的校验和分级标准方法 E139金属材料的蠕变、蠕变—断裂和持久强度试验的推荐标准试验方法 E1012 试样在拉伸载荷下校正同轴度的方法 2.2 其它标准： GB/T 2039 金属拉伸蠕变及持久试验方 3 术语 3.1 定义 在ASTM E6定义的第E节中给出与蠕变试验相关的定义和术语。与力学性能试验方法相关的术语，适用于本程序中使用的术语。仅用于本程序的特定术语，按下面规定的意义使用。 3.2 术语 3.2.1 轴向应变－指离试样轴线等距离处在两相对侧面测量的变形平均值。 3.2.2 弯曲应变－是试样表面应变与轴向应变之差。通常它围绕着沿试样平行距部分而逐点发生改变。 3.2.2.1 最大弯曲应变－是试样平行距部分内弯曲应变的最大值。它可根据在两个不同纵向位置从三个圆周部位测出的应变值计算出来。 3.2.3 蠕变－指在施加一个保持恒定的负荷以后发生的与时间有关的应变。 3.2.4 蠕变试验的目的：在通常低于试验期间引起断裂的应力下测量所产生的蠕变和蠕变速度，因为最大的变形量只有百分之几，因此需要灵敏的引伸计。 4 设备 4.1 试验机 4.1.1 试验机的准确度应在ASTM E4“试验机的校准方法”中规定的允许范围内，并按照周期要求每年进行一次检定。 4.1.2 应注意保证负荷尽可能沿轴线施加于试样上。要得到完全的轴向对中是困难的，特别是当拉杆和引伸杆穿过炉子端部填料的情况下，但是，试验机和夹具应能对精确加工的试样加荷，从而使最大弯曲应变不超过轴向应变的10％，这是根据试验机所检定的最低负荷和零负荷时的应变读数计算的。 注1——这一要求是为了限制试验设备引起试验期间发生过大的弯曲。据认为，即使采用检定合格的设备，
蠕变试验
蠕变试验 测定金属材料在长时间的恒温和恒应力作用下，发生缓慢的塑性变形现象的一种材料机械性能试验。温度越高或应力越大，蠕变现象越显著。蠕变可在单一应力（拉力、压力或扭力），也可在复合应力下发生。通常的蠕变试验是在单向拉伸条件下进行的。 蠕变极限是试样在规定的温度和规定的时间内产生的蠕变变形量或蠕变速度不超过规定值时的最大恒应力。它有两种表示方法:①用表示，其中t为试验温度(℃)，τ为试验时间（小时），δ为规定的蠕变变形量（％）。例如=150兆帕，即表示某一材料在温度为 600℃、试验时间为10万小时、产生蠕变总变形量为 1％时的蠕变极限为150兆帕。②用符号表示，其中t为试验温度（℃）、v为蠕变第Ⅱ阶段的蠕变速度（％／小时）。例如=100兆帕，即表示某一材料在温度为700℃、蠕变速度为(1/105)％／小时时的蠕变极限为100兆帕。 拉伸蠕变试验方法是：在某一恒温下，把一组试样分别置于不同恒应力下进行试验，得到一系列蠕变曲线，然后在双对数坐标纸上画出该温度下蠕变速度与应力的关系曲线，由之求出规定蠕变速度下的蠕变极限。 典型的蠕变曲线（见蠕变）可分为4个部分：
① Oa为开始加载后所引起的瞬时弹性变形。如果应力超过材料在该温度下的弹性极限，则Oa由弹性变形Oa′加塑性变形a′a 组成。 ② ab为蠕变的第Ⅰ阶段，这一阶段的变形速度随时间而减小。 ③ bc为蠕变的第Ⅱ阶段，也称蠕变稳定阶段，这一阶段内的蠕变速度近于常数。 ④ cd为蠕变的第Ⅲ阶段，也称蠕变加速阶段，这一阶段内的蠕变速度随时间而增加，最后在d点断裂。 不同材料的蠕变曲线不同，而同一种材料的蠕变曲线也随应力和温度的改变而不同。 蠕变试验的时间，根据零件在高温下的使用寿命而定。对在高温下长期运行的锅炉、汽轮机等材料，有时要求提供10～20万小时的性能试验数据。
金属材料蠕变
金属材料蠕变 早期，人们对金属材料强度的认识不足，设计金属构件时仅以短时强度作为设计依据。不少构件，即使使用应力低于弹性极限，使用一段时间后仍然会发生因塑性受形而失效或因破断而失效的现象。随着科学技术的发展，金属材料的使用温度逐步提高，这种矛盾越来越突出。这就使人们进一步认识到材料强度与使用期限之问尚有密切的联系，从而相继开拓了蠕变、蠕变断裂、松弛、疲劳、断裂力学等长时强度研究领域。蠕变则是其中研究最早、内容较丰富而成果较显着的一个领域，成为其他几个研究领域的基础。 金属在持续应力作用下(即使在远低于弹性极限的情况下)会发生缓慢的塑性变形。熔点较低的金属容易产生这种现象；金属所处的温度越高，这种现象越明显。在一定温度下，金属受持续应力的作用而产生缓慢的塑性变形的现象称为金属的蠕变。引起蠕变的这一应力称蠕变应力。在这种持续应力作用下，蠕变变形逐渐增加，最终可以导致断裂，这种断裂称蠕变断裂。导致断裂的这一初始应力称蜕变断裂应力。在有些情况下(特别是在工程上)，把蠕变应力及蠕变断裂应力作为材料在特定条件下的一种强度指标来讨论时，往往又把它们称为蠕变强度及蠕变断裂强度，后者又称为持久强度。蠕变现象的发生是温度和应力共同作用的结果。温度和应力的作用方式可以是恒定的，也可以是变动的。常规的蠕变试验则是专门研究在恒定载荷及恒定温度下的蠕变规律。为了与变动情况相区别，把这种试验称为静态蠕变试验。 蠕变现象很早就被人们发现，远在1905年F. Philips等就开始进行专门研究。最初研究的是铅、锌等低熔点纯金属，因为这些金属在室温下就已表现出明显的蠕变现象。以后逐步研究了较高熔点的铝、镁等纯金属的蠕变现象，进而又研究了铁、镍以至难熔金属钨、铂等的蠕变规律。对纯金属的研究后来又发展到对铁、钴、镍基合金及其他各种高温合金的研究。对这些合金，要求它们在几百度的高温下才能表现出明显的蠕变现象(例如碳钢>0.35Tm，不锈钢>0.4Tm)。 蠕变现象的研究是与工业技术的发展密切相关的。随着工作温度的提高，材料蠕变现象越来越明显，对材料蠕变强度的要求越来越高。不同的工作温度需选用具有不同蠕变性能的材料，因此蠕变强度就成为决定高温金属材料使用价值的重要因素。 蠕变曲线 在恒定温度下，一个受单向恒定载荷(拉或压)作用的试样，其变形e与时间t的关系可用如图9.76所示的典型的蠕变曲线表示。曲线可分下列几个阶段： 图9.76 典型的蠕变曲线 第I阶段：减速蠕变阶段(图中AB段)，在加载的瞬间产生了的弹性变形e0，以后随加载时间的延续变形连续进行，但变形速率不断降低； 第II阶段：恒定蠕变阶段，如图中曲线BC段，此阶段蠕变变形速率随加载时间的延续而保持恒定，且为最小蠕变速率； 第III阶段：曲线上从C点到D点断裂为止，也称加速蠕变阶段，随蠕变过程的进行，蠕变速率显着增加，直至最终产生蠕变断裂。D点对应的tr就是蠕变断裂时间，er是总的蠕变应变量。 温度和应力也影响蠕变曲线的形状。在低温(<0.3Tm)、低应力下(曲线1)实际上不存在蠕变第III阶段，而且第II阶段的蠕变速率接近于零；在高温(>0.8Tm)、高应力下(曲线3)主要是蠕变第III阶段，而第II阶段几乎不存在。
Kelvin公式及其应用
Kelvin公式及其应用 1. 什么是Kelvin公式？ 答：由于弯曲表面上有附加压力存在，所以弯曲表面上的蒸气压也与平面上不同。开尔文公式描述了弯曲表面上的蒸气压与表面张力、曲率半径及液体自身的一些物化性质之间的定量关系。 ⑴⑵ ⑶ 公式⑴中，p0是平面上的蒸气压，p是曲面上的蒸气压。R’是曲面的曲率半径，对凸面，R’取正值，对凹面，R’ 取负值。γ , M 和ρ分别是液体的表面张力、摩尔质量和密度。 当曲面是凸面时，如小液滴，它的蒸气压比平面上大。如果与水平面或大液滴在一起时，小液滴首先消失。对具有升华性质的固体可观察到类似的情况。 当曲面是凹面时，如液体中的小蒸气泡。由于凹面的曲率半径取负值，所以半径越小，蒸气压越低。若平面上已经开始沸腾，而在液面下的小蒸气泡内的蒸气压仍未达到外压的大小，出不来。 公式⑵是两个曲率半径不同的液滴或蒸气泡的蒸气压与曲率半径的关系。对液滴，曲率半径越小，蒸气压越大；对具有凹面的蒸气泡，曲率半径越小，里面的蒸气压也越小。 公式⑶是两个半径不同的小颗粒的饱和溶液浓度与粒子半径之间的关系。因为颗粒是凸面，所以粒子半径越小，其饱和溶液的浓度越大，溶解度也越大。在一个饱和溶液中，若有大、小不同的粒子存在，对大粒子已饱和的溶液，对小粒子仍未达到饱和，所以陈放一段时间，小粒子将消失，大粒子略有增大，这就是重量分析中的陈化过程。 2.人工降雨的原理是什么？ 答：人工降雨的先决条件是云层中有足够的过饱和度，一般要大于4（即水的饱和蒸气压是平面液体蒸气压的4倍以上）。即使如此，雨滴也不一定形成，因为根据开尔文公式，小液滴的蒸气压大。对大片液体而言的过饱和度为4，而对初生成的微小液滴仍未达到饱和，所以雨滴无法形成。如果这时用飞机在这样的云层中播散干冰，AgI或灰尘，提供凝聚中心，增大新形成雨滴的半径，水汽就凝聚变成雨下降。
flac3D蠕变基础知识
flac3D蠕变基础知识 分类：岩土蠕变 | 标签：FLAC3D creep 2009-06-09 18:37 阅读(1422)评论(0) 收集了一些FLAC3D的蠕变基础知识，希望对有需要的人起到帮助作用，欢迎下载！ 蠕变模型 将flac3d的蠕变分析option进行了简单的翻译，目的是为了搞清楚蠕变过程中系统时间是如何跟真实时间对应的。 1. 简介 Flac3d可以模拟材料的蠕变特性，即时间依赖性，flac3d2.1提供6种蠕变模型： 1. 经典粘弹型模型model viscous 2. model burger 3. model power 4. model wipp 5. model cvisc 6. powe蠕变模型结合M-C模型产生cpow蠕变模型（model cpow） 7. 然后WIPP蠕变模型结合D-P模型产生Pwipp蠕变模型（model pwipp）； 8 model cwipp 以上模型越往下越复杂，第一个模型使用经典的maxwell蠕变公式，第二个模型使用经典的burger蠕变公式，第三个模型主要用于采矿及地下工程，第四个模型一般用于核废料地下隔离的热力学分析，第五个模型是第二个模型的M-C扩展，第六个模型是第三个模型的M-C扩展，第七个模型是第四个模型的D-P扩展，第八个模型也是第四个模型的一种变化形式，只是包含了压硬和剪缩行为。 2. flac3d解流变问题 2.1简介
流变模型和flac3d其他模型最大的不同在于模拟过程中时间概念的不同，对于蠕变，求解时间和时间步代表着真实的时间，而一般模型的静力分析中，时间步是一个人为数量，仅仅作为计算从迭代到稳态的一种手段来使用。 2.2 flac3d的蠕变时间步长 对于蠕变等时间依赖性问题，flac3d容许用户自定义一个时间步长，这个时间步长的默认值为零，那么材料对于粘弹性模型表现为线弹性，对于粘塑性模型表现为弹塑性。（命令set creep off也可以用来停止蠕变计算。）这可以用来在系统达到平衡后再开始新的蠕变计算。蠕变公式中包含时间，所以计算中时间步长对程序响应有影响。 虽然用户可以对时间步进行设置，但并不是任意的。 蠕变过程由偏应力状态控制，从数值计算的精度来讲，最大蠕变时间步长可以表示成材料粘性常数和剪切模量的比值： For the power law ----------省略。For the WIPP law -----------省略 For the cvisc model, 上面方程应该写成：tmax = min ( ηK/GK，ηM/GM) 上标K和M分别代表Kelvin和Maxwell。 蠕变压缩的时间限制包括系统体积反应，并且估计为粘性和体积模量的比值。粘性可以表示为σ和体积蠕变压缩速率的比值。 建议利用FLAC3D作蠕变分析开始时所采用的蠕变时间步，比根据上式算得的时间tmax小两到三个数量级。通过调用SET creep dt auto on ，可以利用自动时间步自动调整。作为一项规则，时间步的最大值（SET creep maxdt ）不能超过tmax。 用来计算tmax的应力σ大小，可由蠕变开始之前的初始应力状态决定。同样，σ作为von Mises不变量，可以用FISH函数计算。 涉及体积变化响应的蠕变分析，其最大时间步长可以表示成材料粘性常数和体积模量的比值，这里粘性常数就是平均应力和蠕变体应变率的比值。 一般flac3d推荐使用的初始蠕变时间步长比最大时间步长（由上述公式计算得到的）约小2到3个数量级。如果使用set creep dt auto on命令，那么程序将自动调整蠕变的时间步长，同样应当记住通过命令（set creep maxdt）设置的最大蠕变时间步不能超过。 2.3自动调整蠕变时间步长 用户可以设置蠕变时间步为一个常数值，也可以使用set creep dt auto on命令自动调节。如果时间步长自动变化，那么当最大不平衡力超过某一阀值时，它就会减小；当最大不平衡力小于某一水平时它就会增大。系统将该阀值定义为最大不平衡力和平均节点力的比值。
低温拉伸蠕变劲度模量试验
沥青混合料低温蠕变劲度模量试验 蠕变机理 材料在恒定静载作用下，变形随时间而增大的过程称为蠕变。它是由材料的分子和原子的重新调整而引起的。大量研究表明沥青混台料是一种粘弹塑性材料，其流动规律是应力、应变、时间的函数。在低温时，蠕变能够反映沥青混合料的低温变形能力。通过低温弯曲蠕变试验可以得到两个重要的指标：一个是不同时期的弯曲蠕变劲度模量或其倒数弯曲蠕变柔量，另一个是蠕变稳定期的应变增长速率，因而可以较为直观地定量评价沥青混合料的变形特性。 在低温条件下，沥青混合料的蠕变劲度越小，即蠕变柔量大，沥青混合料在低温下的变形适应性越强。温度下降时，混合料产生相同收缩应变而引起的内部应力越小，因而低温抗裂性能也就越好，反之低温抗裂性能也就越差。应变速率的大小是表征在试验温度条件和设定荷载水平下的流变参数，它反映的是应力一定时应变随时间增长的速率。单位时间内应变增长大，表示材料的低温柔性好，也就不易开裂。另外，用应变速率可以从应力松弛方面反映沥青混合料的低强变形能力，其值越大，单位时间内期青混合料的变形能力越大，沥青混合料的低温松弛性能越好，混合料的低温抗裂性能也就越好。 试验方法及结果分析 由于沥青混合料低温蠕变性能与混合料类型、沥青用量、试验温度等因素有关，为了比较各因素对沥青混合料低温性能影响的差异，我们对AC-16-I、AC-25-I两种混合料在不同沥青用量，不同低温下进
行试验。试验方法如下： (l)试件尺寸：试验中采用250mm×30mm×30nm的梁式试件。 (2)试验温虚：分别为0℃、-10℃、-20℃。 (3)试件个数：共两种沥青混合料，AC-16-I型AC-25-I型，每种混台料4种沥青用量，每个温度下平行试验3个。 (4)试验仪器：试验仪器采用MTS - 810型万能材料试验机，用液氯制冷，试验前试件用恒湿浴恒温2h。 (5)数据采集：用数采仪自动采集，间隔2min测一个数据，0℃时蠕变持续1.5h，0℃以下，由于混合料的蠕变发展速度较慢，观察时间持续2.5h。
热力学基本概念和公式
第一章热力学基本概念 一、基本概念 热机：可把热能转化为机械能的机器统称为热力发动机，简称热机。工质：实现热能与机械能相互转换的媒介物质即称为工质。 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分割开来，这种人为分割的研究对象，称为热力系统。 边界：系统与外界得分界面。 外界：边界以外的物体。 开口系统：与外界有物质交换的系统，控制体（控制容积）。 闭口系统：与外界没有物质的交换，控制质量。 绝热系统：与外界没有热量的交换。 孤立系统：与外界没有任何形式的物质和能量的交换的系统。 状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况。 平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变，系统内外同时建立热和力的平衡，这时系统的状态就称为热力平衡状态。 状态参数：温度、压力、比容（密度）、内能、熵、焓。 强度性参数：与系统内物质的数量无关，没有可加性。 广延性参数：与系统同内物质的数量有关，具有可加性。 准静态过程：过程进行的非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近于平衡状态。
可逆过程：当系统进行正反两个过程后，系统与外界都能完全回复到出示状态。 膨胀功：由于系统容积发生变化（增大或者缩小）而通过系统边界向外界传递的机械功。（对外做功为正，外界对系统做功为负）。 热量：通过系统边界向外传递的热量。 热力循环：工质从某一初态开始，经历一系列中间过程，最后又回到初始状态。 二、基本公式 ??=-=0 2 1 1 2 dx x x dx 理想气体状态方程式： RT pV m = 循环热效率 1 q w net t = η 制冷系数 net w q 2 = ε 第二章 热力学第一定律 一、基本概念 热力学第一定律：能量既不能被创造，也不能被消灭，它只能从一种形式转换成另一种形式，或从一个系统转移到另一个系统，而其总量保持恒定。
开尔文应用
开尔文公式RT㏑(P r/P0)=2γM/R’ρ P0为正常蒸汽压,P r为小液滴蒸汽压,γ为表面张力,M为液体的 摩尔质量,ρ 为液体的密度,R’为曲率半径,△P= P r -P0 简化后(P r -P0) /P0=△P/P0 =2γM/RTR’ρ 此式表明液滴越小,蒸汽压越大,蒸汽不易凝结,易挥发。 1、用开尔文公式解释人工降雨:由开尔文公式知当R’很小时,P r很大, 水蒸气的压力虽然对水平液面的水来说已经过饱与,但对于高空中将要形成的小液滴尚未饱与。当向高空中打入AgI之后,凝聚水滴的初始速率半径(R’)加大,P r 降低,水蒸气易凝结在AgI表面,形成大的液滴。 人工降雨的原理:云就是由水汽凝结而成;而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多寡以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说,云中的水汽胶性状态比较稳定,不易产生降水,而人工增雨就就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂(碘化银)从而达到降雨目的。一就是增加云中的凝结核数量,有利水汽粒子的碰并增大;二就是改变云中的温度,有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生,将更加有利于水汽的碰并增大,当空气中的上升气流承受不住水汽粒子的飘浮时,便产生了降雨。 2、在开尔文公式解释为什么加入沸石可以止沸 液体中的蒸汽泡内壁的液面就是凹面,R’＜0,由开尔文公式知,气泡中的饱与蒸汽压小于平面液体的饱与蒸汽压,气泡愈小蒸汽压越
低,气泡难以形成易形成过热液体;当加入沸石后,易形成较大气泡,易接近平面的饱与蒸汽压。 3、锄头上有水,锄头下有火 旱时锄地,可切断毛细管(易形成凹液面),减少水分蒸发,增加土壤保水能力,所以说“有水”。 涝时锄地,有利于土壤通气,提高土温,水分蒸发,所以说“有火”。 正炎夏,时雨时晴,时旱时涝,旱涝不均,直接影响着农作物的正常生长。天旱不雨,烈日曝晒,气温高,土壤里的水分不断被蒸发掉,这就就是通常所说的跑墒。因此,干旱天气要多锄几遍地,割断或堵塞毛细管,尽量减少地下水分 中耕不仅可疏松表土、增加土壤通气性、提高地温,而且通过浅中耕措施还能切断底层土壤与表层的毛细管水通道,并在表层形成疏松覆盖层,能减少底层土壤水分损失。由于根系在表土层(０～５厘米内)分布量很少,表土层土壤水分对根系有效性很低,所以浅中耕增加水分损失的量主要就是无效水分,而有效水分的量得到保持,有明显的保墒效果。所以说“锄头底下有火也有水”。 4、毛细管凝结现象 在某温度下,蒸气在玻璃毛细管外未出现凝结,而在毛细管内则出现凝结现象,这可以通过开尔文公式解释。因为水能润湿玻璃,所以管内液面将呈凹液面,此时的液面曲率半径为负值,应用开尔文公式可知在相同温度下凹液面处液体的饱与蒸气压比平面液体饱与蒸气压小。即该温度下,蒸气对平面液面来说还未达到饱与,但对在毛细管内的凹液
压蠕变试验方法
GB/T 5989《耐火材料荷重软化温度试验方法-示差升温法》 编制说明书 1.任务来源 根据国家标准化管理委员会国标委2006年国家标准修订项目20061604-T-469，由洛阳耐火材料研究院负责GB/T 5989《耐火材料荷重软化温度试验方法（示差升温法）》标准修订工作，原计划2008年底完成，现根据国标委要求，2008年5月必须完成。修订依据为ISO1893-2005《Refractory Products-Determination of refractoriness –under load- Differential method with rising temperature》。 2.采标情况 GB/T 5989-1998是根据1989年ISO1893标准修定的。而ISO1893在2005年进行了修订，但是主要技术内容没有变化，只是个别条款有所调整。因此，可以说现行的GB/T 5989与ISO1893:2005的技术内容是相同的。本次修订等同采用ISO1893-2005。 3. ISO1893:1989与ISO1893:2005的差异 3.1 标准名称 1989年版为：《Refractory Products-Determination of refractoriness –under –load（differential—with rising temperature）》。 2005年版为：《Refractory Products-Determination of refractoriness –under load- Differential method with rising temperature》。
蠕变算例
蠕变算例 1. 蠕变模型选取 ANSYS 一共提供了13个蠕变模型，本次计算选用蠕变模型为修正的时间强化模型。 2. 岩石参数选取 （1） 材料参数 通过试验测出弹性模量E 以及泊松比m 。修正的时间强化模型2341/13/(1)C C C T cr C t e C e s +-=+的参数分别为： 10.34799359C =，20.46857235C =，30.6070225C =-，47.0094616C = 3. 求解步骤 步骤一：建立计算所需要的模型 在这一步中，建立计算分析所需要的模型，包括定义单元类型，创建结点和单元。 步骤二：定义材料性质 （1）选“Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models”。出现“Define Material Model Behavior”对话框，选择Material Model Number 1。 （2）在“Material Models Available”窗口，点击“Structural ->Linear->Elastic-> Isotropic”。出现一个对话框。 （3）对杨氏模量（EX ）键入测得的杨氏模量。 （4）对泊松比（NUXY ）键入测得的泊松比。 （5）单击OK 。 步骤三：定义creep 数据表并输入相应值 （1）在“Material Models Available ”窗口，点击Structural->Nonlinear->Inelastic->Rate Dependent->Creep->Creep only>Mises Potential>Implicit 选择所需要的蠕变模型。 （2341/13/(1)C C C T cr C t e C e s +-=+为第6个，修正的时间强化模型） （2）在对话框表格中的相应位置输入1C ，2C ，3C 以及4C 的值。 （2） 单击OK 。 （4）退出对话框。 步骤四：进入求解器 选择菜单路径Main Menu>Solution 步骤五：加载 根据所给条件，施加适当的约束和载荷。 4. 举例说明 假定块体整体尺寸为101010创，底部挖半圆形孔洞，孔洞半径为4，弹性模量取值为42.0210Mpa ′，泊松比为0.16，选用修正的强化模型进行计算。图1为该模型的网格划分图，选用185Solid 进行计算分析，图2为Y 方向位移图，图3和图4分别是第一、第三主应力图。
一生受用的数学公式(整理)
一生受用的数学公式 作者：Tangxianyang编辑 1、坐标几何 一对垂直相交于平面的轴线，可以让平面上的任意一点用一组实数来表示。轴线的交点是(0, 0)，称为原点。水平与垂直方向的位置，分别用x与y代表。 一条直线可以用方程式y＝mx＋c来表示，m是直线的斜率（gradient）。这条直线与y 轴相交于(0,c)，与x轴则相交于(–c/m, 0)。垂直线的方程式则是x＝k，x为定值。 通过(x0, y0)这一点，且斜率为n的直线是y–y0＝n(x–x0)。 一条直线若垂直于斜率为n的直线，则其斜率为–1/n。通过(x1, y1)与(x2, y2)两点的直线是： y＝(y2–y1／x2–x1)(x–x2)＋y2x1≠x2 若两直线的斜率分别为m与n，则它们的夹角θ满足于tanθ＝m–n／1＋mn 半径为r、圆心在(a, b)的圆，以(x–a) 2＋(y–b) 2＝r2表示。 三维空间里的坐标与二维空间类似，只是多加一个z轴而已，例如半径为r、中心位置在(a, b, c)的球，以(x–a) 2＋(y–b) 2＋(z–c) 2＝r2表示。 三维空间平面的一般式为ax＋by＋cz＝d。 2、三角学 边长为a、b、c的直角三角形，其中一个夹角为θ。它的六个三角函数分别为：正弦（sine）、余弦 （cosine）、正切（tangent）、余割（cosecant）、正割（secant）和余切（cotangent）。 sinθ＝b/c cosθ＝a/c tanθ＝b/a cscθ＝c/b secθ＝c/a cotθ＝a/b 若圆的半径是1，则其正弦与余弦分别为直角三角形的高与底。 a＝cosθb＝sinθ 依照勾股定理,我们知道a2＋b2＝c2。因此对于圆上的任何角度θ，我们都可得出下列的全等式： cos2θ＋sin2θ＝1 3、三角恒等式 根据前几页所述的定义，可得到下列恒等式（identity）： tanθ＝sinθ/cosθ，cotθ＝cosθ/sinθ secθ＝1/cosθ，cscθ＝1/sinθ 分别用cos 2θ与sin 2θ来除cos 2θ＋sin 2θ＝1，可得： sec 2θ–tan 2θ＝1及csc 2θ–cot 2θ＝1 对于负角度，六个三角函数分别为： sin(–θ)＝–sinθcsc(–θ)＝–cscθ cos(–θ)＝cosθsec(–θ)＝secθ tan(–θ)＝–tanθcot(–θ)＝–cotθ 当两角度相加时，运用和角公式： sin(α＋β)＝sinαcosβ＋cosαsinβ cos(α＋β)＝cosαcosβ–sinαsinβ tan(α＋β)＝tanα＋tanβ／1–tanαtanβ
creep蠕变基础知识
蠕变模型 将flac3d 的蠕变分析option 进行了简单的翻译，目的是为了搞清楚蠕变过程中系统时间是如何跟真实时间对应的。 2.1 简介 Flac3d 可以模拟材料的蠕变特性，即时间依赖性，flac3d2.1提供6种蠕变模型： 1. 经典粘弹型模型 model viscous 2. model burger 3. model power 4. model wipp 5. model cvisc 6. powe 蠕变模型结合M-C 模型产生cpow 蠕变模型（model cpow ） 7. 然后WIPP 蠕变模型结合D-P 模型产生Pwipp 蠕变模型（model pwipp ）； 8 model cwipp 以上模型越往下越复杂，第一个模型使用经典的maxwell 蠕变公式，第二个模型使用经典的burger 蠕变公式，第三个模型主要用于采矿及地下工程，第四个模型一般用于核废料地下隔离的热力学分析，第五个模型是第二个模型的M-C 扩展，第六个模型是第三个模型的M-C 扩展，第七个模型是第四个模型的D-P 扩展，第八个模型也是第四个模型的一种变化形式，只是包含了压硬和剪缩行为。 2.2蠕变模型描述 2.2.1只介绍经典粘弹型模型即maxwell 蠕变公式 牛顿粘性的经典概念是应变率正比于应力，对于粘性流变应力应变关系以近似于弹性变形的方式发展。粘弹型材料既有粘性又有弹性，maxwell 材料就是如此，在一维空间它可以表示为一根弹簧（弹性常数κ）连接一个粘壶（粘性常数η），它的力-位移增量关系可以写成： η κ μF F + = ? ? （2.1） 式中? μ是速度，F 是力，设力的初始值为 F ，增量值为F '经过一个t ?时间步，式（2.1）可以写成
常用单位换算公式集合大全
常用单位换算公式集合大全，果断收藏! 面积换算 1平方公里（km2）=100公顷（ha）=247.1英亩（acre）=0.386平方英里（mile2） 1平方米（m2）=10.764平方英尺（ft2） 1平方英寸（in2）=6.452平方厘米（cm2） 1公顷（ha）=10000平方米（m2）=2.471英亩（acre） 1英亩（acre）=0.4047公顷（ha）=4.047×10-3平方公里（km2）=4047平方米（m2）1英亩（acre）=0.4047公顷（ha）=4.047×10-3平方公里（km2）=4047平方米（m2）1平方英尺（ft2）=0.093平方米(m2) 1平方米（m2）=10.764平方英尺（ft2） 1平方码（yd2）=0.8361平方米（m2） 1平方英里（mile2）=2.590平方公里（km2） 1亩约等于667平方米 1平方公里（km2）=100公顷（ha）约等于1500亩 点击?工程资料免费下载 体积换算
1美吉耳（gi）=0.118升（1）1美品脱（pt）=0.473升（1） 1美夸脱（qt）=0.946升（1）1美加仑（gal）=3.785升（1） 1桶（bbl）=0.159立方米（m3）=42美加仑（gal）1英亩·英尺＝1234立方米（m3） 1立方英寸（in3）=16.3871立方厘米（cm3）1英加仑（gal）=4.546升（1） 10亿立方英尺（bcf）=2831.7万立方米（m3）1万亿立方英尺（tcf）=283.17亿立方米（m3）1百万立方英尺（MMcf）＝2.8317万立方米（m3）1千立方英尺（mcf）=28.317立方米（m3）1立方英尺（ft3）=0.0283立方米（m3）=28.317升（liter） 1立方米（m3）=1000升（liter）=35.315立方英尺（ft3）=6.29桶（bbl） 质量、密度换算 质量换算 1长吨（long ton）=1.016吨（t）1千克（kg）=2.205磅（lb） 1磅（lb）=0.454千克（kg）[常衡] 1盎司（oz）=28.350克(g) 1短吨（sh.ton）=0.907吨（t）=2000磅（lb） 1吨（t）=1000千克（kg）=2205磅（lb）=1.102短吨（sh.ton）=0.984长吨（long ton） 密度换算 1磅/英尺3（lb/ft3）=16.02千克/米3（kg/m3） API度＝141.5/15.5℃时的比重－131.5 1磅/英加仑（lb/gal）=99.776千克/米3（kg/m3）
开尔文华氏摄氏的区别及换算方法
开尔文单位 以绝对零度作为计算起点的温度。即将水三相点的温度准确定义为后所得到的温度,过去也曾称为绝 高温 对温度。开尔文温度常用符号K表示，其单位为开尔文，定义为水三相点温度的1/。开尔文温度和人们习惯使用的摄氏温度相差一个常数，即=+（是摄氏温度的符号）。例如，用摄氏温度表示的水三相点温度为℃，而用开尔文温度表示则为。开尔文温度与摄氏温度的区别只是计算温度的起点不同，即零点不同,彼此相差一个常数，可以相互换算。这两者之间的区别不能够与热力学温度和国际实用温标温度之间的区别相混淆，后两者间的区别是定义上的差别。热力学温度可以表示成开尔文温度；同样，国际实用温标温度也可以表示成开尔文温度。当然，它们也都可以表示成摄氏温度。所以1℃=，0℃=。 华氏温标 华氏度(Fahrenheit) 和摄氏度(Centigrade)都是用来计量温度的单位。包括中国在内的世界上很多国家都使用摄氏度，美国和其他一些英语国家使用华氏度而较少使用摄氏度。 它是以其发明者Gabriel D. Fahrenheit(1681-1736)命名的，其结冰点是32°F,沸点为212°F。1714年德国人法勒海特(Fahrenheit)以水银为测温介质，制成玻璃水银温度计，选取氯化铵和冰水的混合物的温度为温度计的零度，人体温度为温度计的100度，把水银温度计从0度到100度按水银的体积膨胀距离分成100份，每一份为1华氏度，记作“1℉”。 摄氏温标 它的发明者是Anders Celsius(1701-1744)，其结冰点是0℃，沸点为100℃。1740年瑞典人摄氏(Celsius)提出在标准大气压（）下，把冰水混合物的温度规定为0度，水的沸腾温度规定为100度。根据水这两个固定温度点来对玻璃水银温度计进行分度。两点间作100等分，每一份称为1摄氏度。记作1℃。 两者关系 摄氏温度和华氏温度的关系：T ℉= ℃+ 32 （t为摄氏温度数，T为华氏温度数） 摄氏温度和开尔文温度的关系：°K=℃+
flac3D蠕变基础知识03
flac3D蠕变基础知识 蠕变模型 将flac3d的蠕变分析option进行了简单的翻译，目的是为了搞清楚蠕变过程中系统时间是如何跟真实时间对应的。 1. 简介 Flac3d可以模拟材料的蠕变特性，即时间依赖性，flac3d2.1提供6种蠕变模型： 1. 经典粘弹型模型model viscous 2. model burger 3. model power 4. model wipp 5. model cvisc 6. powe蠕变模型结合M-C模型产生cpow蠕变模型（model cpow） 7. 然后WIPP蠕变模型结合D-P模型产生Pwipp蠕变模型（model pwipp）； 8 model cwipp 以上模型越往下越复杂，第一个模型使用经典的maxwell蠕变公式，第二个模型使用经典的burger蠕变公式，第三个模型主要用于采矿及地下工程，第四个模型一般用于核废料地下隔离的热力学分析，第五个模型是第二个模型的M-C扩展，第六个模型是第三个模型的M-C 扩展，第七个模型是第四个模型的D-P扩展，第八个模型也是第四个模型的一种变化形式，只是包含了压硬和剪缩行为。 2. flac3d解流变问题 2.1简介 流变模型和flac3d其他模型最大的不同在于模拟过程中时间概念的不同，对于蠕变，求解时间和时间步代表着真实的时间，而一般模型的静力分析中，时间步是一个人为数量，仅仅作为计算从迭代到稳态的一种手段来使用。 2.2 flac3d的蠕变时间步长 对于蠕变等时间依赖性问题，flac3d容许用户自定义一个时间步长，这个时间步长的默认值为零，那么材料对于粘弹性模型表现为线弹性，对于粘塑性模型表现为弹塑性。（命令set creep off也可以用来停止蠕变计算。）这可以用来在系统达到平衡后再开始新的蠕变计算。蠕变公式中包含时间，所以计算中时间步长对程序响应有影响。 虽然用户可以对时间步进行设置，但并不是任意的。 蠕变过程由偏应力状态控制，从数值计算的精度来讲，最大蠕变时间步长可以表示成材料粘性常数和剪切模量的比值： For the power law ----------省略。For the WIPP law -----------省略 For the cvisc model, 上面方程应该写成：tmax = min ( ηK/GK，ηM/GM) 上标K和M分别代表Kelvin和Maxwell。 蠕变压缩的时间限制包括系统体积反应，并且估计为粘性和体积模量的比值。粘性可以表示为σ和体积蠕变压缩速率的比值。 建议利用FLAC3D作蠕变分析开始时所采用的蠕变时间步，比根据上式算得的时间tmax 小两到三个数量级。通过调用SET creep dt auto on ，可以利用自动时间步自动调整。作为
ISO 204 金属材料—无间断轴向拉伸蠕变试验—试验方法
ISO 204 金属材料—无间断轴向拉伸蠕变试验—试验方法 标准英文名称Metallic materials — Uninterrupted uniaxial creep testing in tension — Method of test 标准编号ISO 204 实施年份1997 标准中文名称金属材料—无间断轴向拉伸蠕变试验—试验方法 适用范围适用于金属材料，包括金属和合金以及取自金属制品或构件材料的高温长时拉 伸蠕变性能和持久性能的测定。应用于金属材料检验，失效分析，选材及新金 属材料研发等方面。 试验原理在恒定的高温下对试样施加恒定的轴向拉力或应力，拉伸至达到规定蠕变伸长 或断裂，测定其蠕变或持久断裂性能。 测定性能参数蠕变伸长率持久断裂时间 持久断后伸长率缺口试样持久断裂时间 断面收缩率 引用标准ISO 286-2：1988 IOS极限与配合系统第2部分：孔和轴用标准公差级和极 限偏差表 ISO 7500-2：1996 金属材料静态单轴试验机的校准第2部分：拉伸蠕变 试验机力的校准 ISO 9513-1999 金属材料单轴试验用引伸计的标定 试验程序1）测量试样尺寸和计算长度； 2）安装试样，检查同轴度，试样安装引伸计； 3）试样加热升至规定温度并在试验期间温度； 4）施加试验力，持久试验记录时间，蠕变试验记录变形； 5）记录试验温度、蠕变变形－时间数据，记录持久断裂时间。计算性能。 结果及试验报告国际标准编号： 材料名称、试样标识； 试验温度； 试验结果。 关键词金属材料；高温蠕变试验；高温持久试验
ISO 783 金属材料—高温拉伸试验 标准英文名称Metallic materials—Tensile testing at elevated temperature 标准编号ISO 783 实施年份1999 标准中文名称金属材料—高温拉伸试验 适用范围适用于金属材料，包括金属和合金以及取自金属制品或构件材料在高于35oC 至1000oC的拉伸强度性能和延性性能的测定。应用于金属材料检验，失效分 析，选材及新金属材料研发等方面。 试验原理在恒定的高温下对试样施加拉伸试验力，测定拉伸至断裂全过程的拉伸强度性 能和延性性能。 测定性能参数抗拉强度Rm 规定非比例延伸强度Rp 上屈服强度ReH 断后伸长率A 下屈服强度ReL 断面收缩率等Z 规定残余延伸强度Rr（验证） 引用标准ISO 7500-1 金属材料静态单轴试验机的校准第1部分：拉/压试验机力 测量系统的校准与检定 ISO 9513 金属材料单轴试验用引伸计的校验 试验程序1）验前检查试验设备及仪器、测量试样尺寸、设定试验参数和调整试验速 率； 2）试样加热升温和保温规定时间； 3）施力进行试验并采集和记录力-延伸或力-位移数据； 4）性能的测定。 结果及试验报告国际标准编号； 材料名称、试样标识，试样类型、试验温度； 测定的性能结果； 关键词金属材料；高温拉伸试验；强度；延性
开尔文
开尔文 开尔文(Lord Kelvin,1824～1907)英国著名物理学家、发明家，原名W.汤姆孙（William Thomson）。1824年6月26日生于爱尔兰的贝尔法斯特。他从小聪慧好学，10岁时就进格拉斯哥大学预科学习。17岁时，曾赋诗言志：“科学领路到哪里，就在哪里攀登不息”。1845年毕业于剑桥大学，在大学学习期间曾获兰格勒奖金第二名，史密斯奖金第一名。毕业后他赴巴黎跟随物理学家和化学家V.勒尼奥从事实验工作一年，1846年受聘为格拉斯哥大学自然哲学（物理学当时的别名）教授，任职达53年之久。由于装设第一条大西洋海底电缆有功，英政府于1866年封他为爵士，并于1892年晋升为开尔文勋爵，开尔文这个名字就是从此开始的。1851年被选为伦敦皇家学会会员，1890～1895年任该会会长。1877年被选为法国科学院院士。1904年任格拉斯哥大学校长，直到1907年12月17日在苏格兰的内瑟霍尔逝世为止。 开尔文研究范围广泛，在热学、电磁学、流体力学、光学、地球物理、数学、工程应用等方面都做出了贡献。他一生发表论文多达600余篇，取得70种发明专利，他在当时科学界享有极高的名望，受到英国本国和欧美各国科学家、科学团体的推崇。他在热学、电磁学及它们的工程应用方面的研究最为出色。 开尔文是热力学的主要奠基人之一，在热力学的发展中作出了一系列的重大贡献。他根据盖－吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论于1848年创立了热力学温标。他指出：“这个温标的特点是它完全不依赖于任何特殊物质的物理性质。”这是现代科学上的标准温标。他是热力学第二定律的两个主要奠基人之一（另一个是克劳修斯），1851年他提出热力学第二定律：“不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响。”这是公认的热力学第二定律的标准说法。并且指出，如果此定律不成立，就必须承认可以有一种永动机，它借助于使海水或土壤冷却而无限制地得到机械功，即所谓的第二种永动机。他从热力学第二定律断言，能量耗散是普遍的趋势。1852年他与焦耳合作进一步研究气体的内能，对焦耳气体自由膨胀实验作了改进，进行气体膨胀的多孔塞实验，发现了焦耳－汤姆孙效应，即气体经多孔塞绝热膨胀后所引起的温度的变化现象。这一发现成为获得低温的主要方法之一，广泛地应用到低温技术中。1856年他从理论研究上预言了一种新的温差电效应，即当电流在温度不均匀的导体中流过时，导体除产生不可逆的焦耳热之外，还要吸收或放出一定的热量（称为汤姆孙热）。这一现象后叫汤姆孙效应。 开尔文在电磁学理论和工程应用上研究成果卓著。1848年他发明了电像法，这是计算一定形状导体电荷分布所产生的静电场问题的有效方法。他深人研究了莱顿瓶的放电振荡特性，于1853年发表了《莱顿瓶的振荡放电》的论文，推算了振荡的频率，为电磁振荡理论研究作出了开拓性的贡献。他曾用数学方法对电磁场的性质作了有益的探讨，试图用数学公式把电力和磁力统一起来。1846年便成功地完成了电力、磁力和电流的“力的活动影像法”，这已经是电磁场理论的雏形了（如果再前进一步，就会深人到电磁波问题）。他曾在日记中写道：“假使我能把物体对于电磁和电流有关的状态重新作一番更特殊的考察，我肯定会超出我现在所知道的范围，不过那当然是以后的事了。”他的伟大之处，在于能把自己的全部研究成果，毫无保留地介绍给了麦克斯韦，并鼓励麦克斯韦建立电磁现象的统一理论，为麦克斯韦最后完成电磁场理论奠定了基础。 他十分重视理论联系实际。1875年预言了城市将采用电力照明，1879年又提出了远距离输电的可能性。他的这些设想以后都得以实现。1881年他对电动机