模拟隧道开挖对桩基影响的试验装置及方法

    公开(公告)号:CN109001081B

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN201810781106.8

    申请日:2018-07-17

    Abstract: 本发明提供一种模拟隧道开挖对桩基影响的试验装置,该试验装置包括:试验箱体装置,包括试验箱体和地层结构;桩基模型,具有桩身和呈尖锥形的桩靴;隧道开挖模拟装置,包括中空的不锈钢筒、多个橡胶环以及多个钢杆,每个所述钢杆具有用于拉拽的牵拉端,通过拉拽所述牵拉端能够将与钢杆对应的橡胶环逐个从所述试验箱体中牵拉出;量测装置,包括激光器、计算机、支架以及至少两个工业相机,所述工业相机用于采集所述桩基模型经照射的视场内的地层结构在变形前后的图像数据,所述计算机与所述工业相机电连接,用于通过所述图像数据获得所述地层结构中的透明土的土体颗粒的移动变化规律。本发明还提供一种模拟隧道开挖对桩基影响的试验方法。

    一种考虑应力比和纤维桥接影响的复合材料层板疲劳分层扩展行为预测方法

    公开(公告)号:CN112733324A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011513284.6

    申请日:2020-12-17

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑应力比和纤维桥接影响的复合材料层板疲劳分层扩展行为预测方法,包括以下步骤:(1)开展不同应力比和不同纤维桥接作用下的复合材料层板I型疲劳分层试验;(2)利用柔度法确定疲劳分层阻力Gcf(a);(3)计算分层扩展驱动力ΔGeq,将疲劳分层扩展驱动力与阻力的比值作为疲劳分层扩展行为的控制参量;(4)建立采用ΔGeq/Gcf(a)作为控制参量的疲劳分层模型,采用该模型对试验数据进行拟合,获得模型参数C和m和γ;(5)采用参数确定的疲劳分层模型预测疲劳分层扩展速率。本发明利用通过有限试验数据建立的复合材料疲劳分层模型预测其它应力比和纤维桥接作用下的疲劳分层扩展速率,可显著缩短试验周期,降低试验费用。

    一种基于新型内聚力本构关系的CFRP层板分层失效行为预测方法

    公开(公告)号:CN110376055A

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201910536365.9

    申请日:2019-06-20

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于新型内聚力本构关系的CFRP层板分层失效行为预测方法,包括以下步骤:(1)设计制造具有不同铺层界面的CFRP层板分层试件;(2)采用DCB装置开展分层试验;(3)通过修正梁理论计算层间断裂韧性;(4)采用CT扫描和SEM技术,揭示层板分层微观失效机理,建立基于失效机理的新型内聚力本构关系;(5)通过数值方法建立新型内聚力本构的关键参数模型;(6)验证新型内聚力本构关系的正确性和适用性;(7)采用验证通过的内聚力模型预测任意界面铺层角度下的CFRP层板分层扩展行为。本发明可有效预测典型CFRP层板结构的分层失效行为,显著缩短试验周期,降低试验成本;同时为CFRP结构部件的损伤容限评定和材料结构强度一体化设计提供理论基础。

    一种采用均匀钉载进行复合材料螺栓连接结构最终失效载荷预测的方法

    公开(公告)号:CN106768916B

    公开(公告)日:2018-11-20

    申请号:CN201611042587.8

    申请日:2016-11-21

    Abstract: 本发明公开了一种采用均匀钉载进行复合材料螺栓连接结构最终失效载荷预测的方法,包括以下步骤:(1)根据螺栓连接结构信息计算强度包线;(2)采用均匀钉载方法计算每个螺栓的钉载系数、确定关键孔及其应力比;(3)采用强度包线计算关键孔失效载荷和失效模式;(4)利用关键孔失效载荷计算螺栓连接总的失效载荷。本发明是相对于现有的需要采用试验或者复杂分析计算钉载分配再进行失效预测的方法,采用均匀钉载进行最终失效载荷预测,大大降低了失效预测时钉载分配的计算量。

    一种碳纤维增强复合材料层板II型层间断裂韧性的预测方法

    公开(公告)号:CN115410669A

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202211077732.1

    申请日:2022-09-05

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及一种碳纤维增强复合材料层板II型层间断裂韧性的预测方法,包括以下步骤:(1)设计制造具有不同界面角度的复合材料试样;(2)采用端部缺口弯曲装置开展分层试验,获得II型断裂韧性;(3)建立有限元模型,采用奇异性单元捕获裂尖应力场;编写用户子程序,计算不同界面试样的裂尖损伤区,基于损伤区宽度大小和裂尖应力场分析,建立以界面角度为自变量的II型断裂韧性模型;(4)将0°/0°界面断裂韧性GIIC(0°,0°)和0°/90°界面断裂韧性GIIC(0°,90°)代入模型,得到模型参数B1和B2;(5)利用断裂韧性模型,预测其他θ1/θ2界面试样的II型断裂韧性。本发明通过对碳纤维增强复合材料层板典型界面的断裂韧性测试,预测任意其他界面试样的II型断裂韧性,便于工程应用,并可降低试验成本。

    一种适用于高低温环境下的复合材料层合板II型疲劳分层试验装置

    公开(公告)号:CN111624099B

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202010300870.6

    申请日:2020-04-16

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及一种适用于高低温环境下的复合材料层合板II型疲劳分层试验装置,该装置包括:底座、压盖、矩形孔、滚柱、夹头。通过本发明能够实现对试件的加持,并通过疲劳试验机对试件进行负应力比条件下的II型疲劳加载。此外,本试验装置在试件长度方向可灵活调节结构尺寸,极大地降低了对环境箱空间尺寸的要求,便于不同环境下的II型疲劳分层试验。本发明适用于航空航天工程等领域,用于测试高低温环境下复合材料层合板在负应力比条件下的疲劳分层扩展速率与损伤机理研究,为航空航天结构损伤容限设计提供技术支撑和理论基础,保障结构服役过程中的完整性和安全性。

    一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法

    公开(公告)号:CN109991077B

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN201910203909.X

    申请日:2019-03-18

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法,包括以下步骤:(1)设计制造碳纤维增强复合材料层板试样;(2)采用双悬臂梁、端部缺口弯曲和混合模态弯曲装置分别开展I型、II型和I/II混合型分层试验;(3)确定试样I型、II型和I/II混合型分层阻力曲线;(4)采用分层阻力曲线理论公式对数据拟合,确定不同分层试验的断裂韧性起始值、稳定值和纤维桥接长度;(5)采用B‑K准则分别对不同混合比下断裂韧性起始值和稳定值进行拟合,获得准则系数ηinit和ηprop;(6)建立一个以加载混合比为自变量的混合型分层阻力曲线预测公式。本发明通过对碳纤维增强复合材料层板特定混合比的分层断裂韧性测试,预测任意其他混合比的分层阻力曲线,便于工程应用,并可降低试验成本。

    一种适用于高低温环境下的复合材料层合板II型疲劳分层试验装置

    公开(公告)号:CN111624099A

    公开(公告)日:2020-09-04

    申请号:CN202010300870.6

    申请日:2020-04-16

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及一种适用于高低温环境下的复合材料层合板II型疲劳分层试验装置,该装置包括:底座、压盖、矩形孔、滚柱、夹头。通过本发明能够实现对试件的加持,并通过疲劳试验机对试件进行负应力比条件下的II型疲劳加载。此外,本试验装置在试件长度方向可灵活调节结构尺寸,极大地降低了对环境箱空间尺寸的要求,便于不同环境下的II型疲劳分层试验。本发明适用于航空航天工程等领域,用于测试高低温环境下复合材料层合板在负应力比条件下的疲劳分层扩展速率与损伤机理研究,为航空航天结构损伤容限设计提供技术支撑和理论基础,保障结构服役过程中的完整性和安全性。

    一种改进B-K准则用于含纤维桥接影响复合材料多向层板分层预测的方法

    公开(公告)号:CN106599507B

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201611214744.9

    申请日:2016-12-26

    Abstract: 本发明公开了一种改进B‑K准则用于含纤维桥接影响复合材料多向层板分层预测的方法,通过进行CFRP多向层合板I型、II型和不同混合比下I/II混合型静力分层试验,确定随分层长度变化的I型层间断裂韧度GIC(a)、II型层间断裂韧度GIIC(a)和不同混合比下的层间断裂韧度GC(a),并进行三维数据的最小二乘拟合获得考虑纤维桥接影响的改进B‑K准则中的参数η,然后将上述GIC(a)、GIIC(a)和拟合参数η值作为改进B‑K准则中的重要参数,建立基于内聚力单元的有限元模型并运用该改进准则模拟不同混合比下分层扩展行为,通过对比试验和数值结果验证所提改进准则的准确性和适用性,进而可运用改进准则预测任意其它混合比下的分层扩展行为,从而显著缩短试验周期,降低试验成本。

    一种归一化CFRP多向层合板疲劳分层扩展速率预测方法

    公开(公告)号:CN105488310B

    公开(公告)日:2018-07-31

    申请号:CN201610043829.9

    申请日:2016-01-22

    Abstract: 本发明公开了种归化CFRP多向层合板疲劳分层扩展速率预测方法,包括以下步骤:(1)对CFRP多向层合板进行I/II混合型静力和不同应力比下的疲劳分层试验;(2)利用柔度法确定随分层长度变化的疲劳分层扩展阻力G(a);(3)以能量释放率变化幅△G和疲劳分层扩展阻力G(a)的比值作为归化的疲劳分层扩展速率控制参数,基于Paris公式修正构建归化疲劳分层扩展速率da/dN的表达式。利用已知应力比下疲劳分层试验数据线性拟合得到表达式中的拟合参数;(4)由上述已知应力比下疲劳分层扩展速率表达式预测未知应力比下疲劳分层扩展速率。本发明利用已知应力比下CFRP多向层合板归化疲劳分层扩展速率的表达式预测未知应力比下的疲劳分层扩展速率,可显著缩短试验周期,降低试验成本。

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