轴向应力-轴向位移关系曲线

轴向应力与轴向位移之间的关系曲线，主要反映在以下几个方面：

1. 压缩机启动和汽轮机甩负荷时，由于轴向力改变方向，且主推力块和副推力块与主轴上的推力盘有间隙，因而造成转子窜动，产生轴向位移。为保护机组，当主推力块与推力盘接触时，副推力块与推力盘的间隙应该小于转子与定子之间的最小间隙。

2. 因轴向推力过大，造成油膜破坏使瓦块上的乌金磨损或熔化，造成轴向位移。为保证机组当乌金熔化时不会造成过大的轴向位移，瓦块上乌金的厚度都不大于1.5mm。

3. 由于机组负荷的增加，使推力盘和推力瓦块后的轴承座、垫片、瓦架等因轴向力产生弹性变形，也会引起轴向位移，这种轴向位移叫做轴向弹性位移，弹性位移与结构及负荷有关，一般在0.2～0.3mm之间。机组的轴向位移应保持在允许的范围内，一般为0.8～1mm。超过这个数值就会引起动静部分发生摩擦碰撞，发生严重损坏事故，如轴弯曲、隔板和叶轮破裂、汽轮机大批叶片折断等。

因此，轴向应力与轴向位移之间的关系曲线是一个复杂的非线性关系，受到多种因素的影响。在实际应用中，需要根据具体的情况进行实验和测量，以获得准确的轴向应力与轴向位移之间的关系曲线。

高等土力学部分知识总结

第七章土的固结理论 1.固结：所谓固结，就是在荷载作用下，土体孔隙中水体逐渐排除，土体收缩的过程。更确切地说，固结就是土体超静孔隙水应力逐渐消散，有效应力逐渐增加，土体压缩的过程。（超静孔压逐渐转化为有效应力的过程） 2.流变：所谓流变，就是在土体骨架应力不变的情况下，土体随时间发生变形的过程。 次固结：孔隙压力完全消散后，有效应力随时间不再增加的情况下，随时间发展的压缩。 3.一维固结理论 假定：一维（土层只有竖向压缩变形，没有侧向膨胀，渗流也只有竖向）； 饱和土，水土二相； 土体均匀，土颗粒和水的压缩忽略不计，压缩系数为常数，仅考虑土体孔隙的压缩； 孔隙水渗透流动符合达西定律，并且渗透系数K为常数； 外荷载为均布连续荷载，并且一次施加。 固结微分方程：u为孔隙水压力，t时间，z深度 渗透系数越大，固结系数越大，固结越快；压缩系数越大，土体越难压 缩，固结系数就小。 土的固结系数，与土的渗透系数K成正比和压缩系数成反比。 初始条件：t=0，; 边界条件：透水面u=0 不透水面 4.固结度：为了定量地说明固结的程度或孔压消散的程度，提出了固结度的概念。 任意时刻任意深度的固结度定义为当前有效应力和总应力之比 U= 平均固结度：当前土层深度内平均的有效应力和平均的总应力之比。 固结度U是时间因数Tv的单值函数。

5.太沙基三维固结理论 根据土体的连续性，从单元体中流出的水量应该等于土体的压缩量 由达西定律：若土的各个方向的渗透系数相同，取 将达西定律公式代入连续方程： 太沙基三维固结理论假设三向总应力和不随时间变化 即： 即 6.轴对称问题固结方程 砂井排水引起的土中固结，在一个单井范围内可以看成轴对称的三维问题，包含竖向和径向两个方向水的流动。 根据纽曼卡里罗定理：多向渗流时孔隙压力比等于各单向渗流时孔隙压力比的乘积。 则可以分解为两个式子， 7.Biot固结理论 假设：均质/饱和/线弹性/微小变形/土颗粒和水不可压缩/渗流满足达西定律 方程建立：1.单元体的平衡微分方程2.有效应力原理，总应力为孔隙水应力和有效应力之和，而孔隙水不能承担剪应力 3.本构方程（线弹性），也可以考虑弹塑性矩阵[D]，将应力和应变联系起来 4.几何方程，将应变和位移联系起来，最后代入得到位移和孔压表示的平衡微分方程（有效应力和孔压表示的拉梅方程） 5.连续性方程，土的体积变化＝土体孔隙的体积变化=流入流出水量差。 Biot固结方程包含四个未知变量：孔压，三个方向的位移。反映了变形和渗流的耦合。 8.Biot固结理论和太沙基理论的比较 假定方面：基本一致，均质/饱和/线弹性/小变形/达西定律/土体颗粒和水不可压缩/土体压缩系数为常数/外荷载为均布荷载且一次施加。区别：太沙基固结理论 太沙基方程是比奥固结理论在法向总应力之和不随时间变化的假定下的一种简化。对于一维的情况，这种假设是合理的，二维三维是不合理的。

三轴压缩实验

三轴压缩实验 一、实验原理： 三轴试验采用圆柱形试样，可以对试样的空间三个坐标方向上施加压力。试验时先通过压力室内的有压液体，使试样在三个轴向受到相同的周围压力 （其大小由压力计测 3 定），并维持整个试验过程不变。然后通过活塞向试样施加垂直轴向压力，直到试样剪坏。 二、实验过程 1、仪器准备 （1）应变控制式三轴仪：包括压力室、轴向位移计等装备 （2）天平、其他：击实筒、饱和器、承膜筒、橡皮膜等 2、操作步骤 试样安装：（1）检查排水管路是否通畅；活塞在套内滑动是否正常；连接处有无漏水、漏气现象。检查完成后关闭周围压力阀、孔隙压力阀和排水阀，以备使用。 （2）组件击样筒：将三瓣膜拼装好，夹板拧紧，并放置好透水石，在击样筒内部涂抹油 （3）制作土样：（本实验才去的土样为沿海淤泥土），将淤泥土分层放入击样土中并击实，每层击实至相同高度，击实用力均匀，直至击完最后一层。将击样筒中的式样两端整平，去除称其质量。 （4）将橡皮膜套在承膜筒内，两端翻出膜外，从吸嘴稀奇，使膜紧贴承膜筒内壁，然后要在式样外，放弃，翻起橡皮膜取出承膜筒。将包裹着土样的橡皮膜分别扎紧放在一起底座和试样帽上。 （5）装上压力室外罩。装是应将活塞提高，以防碰撞试样，然后将活塞你试样帽中心，病均匀地旋紧螺丝，再将轴向测力计对准活塞 （6）开排气孔，向压力室冲水，当压力室快注满水时，降低进水速度，水从排气孔溢出时，关闭排气孔 （7）开周围压力阀，施加所需的周围压力。周围压力应与工程的实际荷重相适应，并尽可能使最大周围压力与土体的最大实际荷重大致相等。 （8）旋转手轮，当量力环的量表微动时表示活塞已与试样帽接触，然后将量力环的量表和变形量表的指针调整到零位。 试样剪切：（1）打开周围压力阀，关闭体变管阀、排水管阀、孔隙压力阀、量管阀。

工程力学 第10章 位移分析 习题及解析

习题10-1图 (a) 习题10-2图 (a) 工程力学（工程静力学与材料力学）习题与解答 第10章 杆件横截面的位移分析 10－1 直径d = 36mm 的钢杆ABC 与铜杆CD 在C 处连接，杆受力如图所示。若不考虑杆的自重，试： 1．求C 、D 二截面的铅垂位移； 2．令F P1 = 0，设AC 段长度为l 1，杆全长为l ，杆的总伸长EA l F l 2P =?，写出E 的表达式。 知识点：拉压杆件的变形与位移 难度：一般 解答： （1）4 π)(4 π)(2s N 2s N d E l F d E l F u u BC BC AB AB A C + + = 947.236 π410 2003000 1010020001015002 3 33=?? ???+??+=mm 286.536π101054250010100947.24 π)(2 33 2 c N =??????+ =+ =d E l F u u CD CD C D mm （2）A E l l F A E l F l l l EA l F CD AC c 12P s 12P 2P ) (-+=?+?=?= c s 11E E E ηη-+= s c s c )1(E E E E E ηη-+= 令l l 1=η 10－2 承受自重和集中载荷作用的柱如图所示，其横截面积沿高度方向按P 0e )(0F x A A x A ρ=变化，其中ρ 为材料的比重。试作下列量的变化曲线： 1．轴力)(N x F x ； 2．应力)(x x σ； 3．位移)(x u 。 知识点：拉压杆件的变形与位移 难度：一般 解答： （1）0=∑ξ，0d )()d (N N N =-++F A F F ξξρ

材料力学考试复习题3

材料力学考试复习题 一、填空题： 1、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性计算的科学。 2、固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。 3、构件在外力作用下，抵抗破坏的能力称为强度, 抵抗变形的能力称为刚 度，维持平衡的能力称为稳定性。 4、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的强度、足够刚度 和足够稳定性。 5、在强度计算中，根据强度条件可以解决三方面的问题：即校核强度、设计 截面尺寸、和计算许可载荷。 6、研究杆件内力的基本方法是截面法。 7、材料的破坏通常分为两类，即脆性断裂和塑性屈服。 8、在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的现象称为屈 服。 9、因截面形状尺寸突变而引起局部应力增大的现象，称为应力集中。 10、扭转的变形特点是截面绕轴线发生相对转动 11、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形 和弯曲变形。 12、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；汽车行驶时，传动轴的变形 是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；螺旋千斤顶中的螺杆的变形是压缩变形。 13、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有AB、BC、CD、AD；受力压缩杆件有 BE。 σ、对应y点的应力14、图中σε-曲线上，对应p点的应力为比例极限，符号 p

称为屈服极限，符号σs 、对应b 点的应力称为强化极限符号σb 。 15、内力是外力作用引起的，不同的 外力 引起不同的内力，轴向拉、压变形时 的内力为 轴力 。剪切变形时的内力为 剪力 ，扭转变形时内力为 扭矩 ， 弯曲变形时的内力为 弯矩和剪力 。 16、杆件轴向拉压胡克定律的两种表达式为?=l Nl EA 和εσE =。E 称为材料 的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。 E 的单位为MPa ，1 MPa=106Pa 。 14、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。 15、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生 屈服 现象，脆性材料 发生 强化 现象。 16、低碳钢拉伸图可以分为四个阶段，它们分别是 弹性 阶段， 屈服 阶段，_ 强化 阶段和 局部收缩 阶段。 17、扭转的变形特点是截面绕轴线发生相对 转动 。 18、直杆受力后，杆件轴线由直线变为曲线，这种变形称为 弯曲 。 19、描述梁变形通常有 挠度 和 转角 两个位移量。 20、静定梁有三种类型，即 简支梁 、 外伸梁 和 悬臂梁 。 21、单元体内切应力等于零的平面称为 主平面 ，该平面上的应力称为 主应力 22、由构件内一点处切取的单元体中，正应力最大的面与切应力最大的面夹角为 45度。 23、构件某点应力状态如右图所示，则该点的主应力分别为, 0, -ττ。 τ

汽轮机胀差及轴向位移

汽轮机胀差及轴向位移 1、轴向位移和胀差的概念。轴位移指的是轴的位移量，而胀差则指的是轴相对于汽缸的相对膨胀量,一般轴向位移变化时其数值较小 轴向位移为正值时，大轴向发电机方向移，若此时汽缸膨胀远小于轴的膨胀,胀差不一定向正值方向变化；如果机组参数不变，负荷稳定，胀差与轴向位移不发生变化。机组启停过程中及蒸汽参数变化时，胀差将会发生变化，由于负荷的变化而轴向位移也一定发生变化。运行中轴向位移变化，必然引起胀差的变化。 汽轮机的转子膨胀大于汽缸膨胀的胀差值称为正胀差，当汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值称为负胀差。 根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II差。 胀差数值是很重要的运行参数，若胀差超限，则热工保护动作使主机脱扣，避免动静部分发生碰撞，损坏设备。 启动时，一般应用加热装置来控制汽缸的膨胀量，而转子主要依靠汽轮机的进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。启动时胀差一般向正方向发展。汽轮机在停用时，随着负荷、转速的降低，转子冷却比汽缸快，所以胀差一般向负方向发展，特别是滑参数停机时尤其严重，必须采用汽加热装置向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽，以免胀差保护动作。 汽轮发电机中，由于蒸汽在动叶中做功，以及隔板汽封间隙中的漏汽等原因，使动叶前后的蒸汽压力有一个压降。这个压降使汽轮机

转子顺着蒸汽流动方向形成一个轴向的推力，从而产生轴向位移。如果轴向位移大于汽轮机动静部分的最小间隙就会使汽轮机静、转子相碰而损坏。轴向位移增大，会使推力瓦温度开高，乌金烧毁，机组还会出现剧烈振动，故必须紧急停机，否则将带来严重后果。汽轮机3号轴承处安装有1号胀差探测器 汽轮机4号轴承处安装有2号胀差探测器 差胀保护是指汽轮机转子和汽缸之间的相对膨胀差。在机组启、停过程中，由于转子相对汽缸来说很小，热容量小，温度变化快，膨胀速度快。若不采取措施加以控制升温速度，将使机组转子与汽缸摩擦造成损坏。故运行中差胀不能超过允许值。汽轮机转子停止转动后，负胀差有可能会更加发展，因此应当维持一定温度的轴封蒸汽，以免造成恶果。 2、轴向位移和胀差产生的原因（影响机组胀差的因素） 使胀差向正值增大的主要因素简述如下： 1）启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。 2）汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量较低，引起汽加热的作用较弱。 3）滑销系统或轴承台板的滑动性能差，易卡涩，汽缸胀不出。 4）轴封汽温度过高或轴封供汽量过大，引起轴颈过份伸长。 5）机组启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高。 6）推力轴承工作面、非工作面受力增大并磨损，轴向位移增大。

04、基本知识 怎样推导轴向拉压和扭转的应力公式、变形公式(供参考)

04、基本知识 怎样推导轴向拉压和扭转的应力公式、变形公式（供参考） 同学们学习下面内容后，一定要向老师回信（****************），说出你对本资料的看法（收获、不懂的地方、资料有错的地方），以便考核你的平时成绩和改进我的工作。回信请注明班级和学号的后面三位数。 1 * 问题的提出 ........................................................................................................................... 1 2 下面就用统一的步骤，研究轴向拉压和扭转的应力公式和变形公式。 ........................... 2 3 1.1 轴向拉压杆的应力公式推导 ............................................................................................ 2 4 1.2 轴向拉压杆的变形公式推导 ............................................................................................ 4 5 1.3 轴向拉压杆应力公式和变形公式的简要推导 ................................................................ 4 6 1.4 轴向拉压杆的强度条件、刚度条件的建立 .................................................................... 4 7 2.1 扭转轴的应力公式推导 .................................................................................................... 5 8 2.2 扭转轴的变形公式推导 .................................................................................................... 7 9 2.3 扭转轴应力公式和变形公式的简要推导 ........................................................................ 7 10 2.4 扭转的强度条件、刚度条件的建立 ............................................................................ 8 11 3. 轴向拉压、扭转、梁的弯曲剪切，应力公式和变形公式推导汇总表 .. (9) 1 * 问题的提出 在材料力学里，分析杆件的强度和刚度是十分重要的，它们是材料力学的核心内容。 强度条件就是工作应力不超过许用应力，即，[]σσ许用应力工作应力≤、[]ττ≤； 刚度条件就是工作变形不超过许用变形，即，⎥⎦ ⎤ ⎢⎣⎡∆≤∆l l l l 许用变形工作变形 、⎥⎦ ⎤ ⎢⎣⎡≤l l ϕϕ 。 如，轴向拉压杆 强度条件：[]σσ≤= A F N max ,max ；刚度条件：⎥⎦ ⎤ ⎢⎣⎡∆≤= ∆= l l EA F l l N max max ε 又如，扭转杆 强度条件：[]ττρ≤= W T max max ；刚度条件：⎥⎦ ⎤ ⎢⎣⎡∆≤= ∆l GI T l ϕϕ ρmax 这里带方括号的，是材料的某种许用值。由材料实验确定出破坏值，再除以安全系数，

等效轴向刚度

等效轴向刚度 等效轴向刚度是指在轮轴的刚度分析中，轮轴受力后，其轴向位移与轴向应力之间的比例关系，一般用k表示。等效轴向刚度是轮轴的重要参数之一，其大小直接关系到轮轴在工作状态下的变形情况，同时也影响到轮轴的寿命和运行效率。 轮轴在工作过程中受到的轴向力主要有两种：轮轴轴向沿分布载荷产生的轴向应力和轴承支反力以及车轮压紧力带来的轴向应力。轴向应力的大小、方向和分布形式都与受力情况密切相关。而轴向应力的大小直接受等效轴向刚度的影响。 因此，轮轴的等效轴向刚度不仅与轮轴本身的材料和几何尺寸有关，还与轮轴与支承结构之间的接触情况、轴承的剩余变形和预紧力等因素都有关系。根据不同的受力情况和计算方法，等效轴向刚度也可以分为弹性刚度、刚塞刚度（塞动刚度）、摩擦刚度等。 其中弹性刚度是指当轮轴受到轴向应力时，发生弹性变形时与轴向应力之间的比例关系。弹性刚度的计算主要考虑轮轴的材料和几何尺寸等因素，且通常假定轮轴的刚度是线性的，即轮轴的刚度随着应力的增加而增加，符合胡克定律。 刚塞刚度是指在轮轴受到外力时，轮轴所产生的非弹性变形与外力之间的比例关系。刚塞刚度是指轮轴的刚度随着应力的增加而减小，是轮轴在材料塑性变形状态下的表现，也称为轴向的“压缩性”。大多数轮轴受到应力后，其实都是既有弹性变形，也有塑性变形，所以刚塞刚度的影响通常占据了轮轴应力下变形的主要作用。 摩擦刚度是在轮轴处于非弹性状态，且处于孔壁与轮轴接触处发生滑动的情况下，轮轴在沿运动方向上的阻尼特性描述。由于轮轴处于与孔壁接触的状态下，产生摩擦力，摩擦刚度可以看作是阻碍轮轴逆向运动的刚度。 以上所述是轮轴等效轴向刚度的几种基本情况。在实际轮轴设计中，关于等效轴向刚度的选择一般都是根据车辆的工作条件和需求进行综合考虑。要保证轮轴在工作状态下的刚度能够满足运行要求，尤其需要考虑轮轴的材料和几何尺寸，这是保证等效轴向刚度的稳定性和可靠性的重要前提。在轮轴设计中，需要进行详细的研究和分析，才能确定适合车辆运行的等效轴向刚度，以保证车辆的安全运行和高效性能。

轴向应力和径向应力的关系

轴向应力和径向应力的关系 全文共四篇示例，供读者参考 第一篇示例： 轴向应力和径向应力是力学中常用的两种应力形式，它们在工程 设计和材料研究中起着重要的作用。轴向应力和径向应力之间存在着 密切的关系，相互影响、相互制约。 我们来了解一下轴向应力和径向应力的概念。轴向应力是垂直于 物体表面的应力，即沿着物体轴线的方向施加的应力。拉伸力和压缩 力就是典型的轴向应力。而径向应力则是与物体半径方向垂直的应力，通常是在圆柱体或球体中产生的应力。在充气轮胎中，内部气体产生 的对胎壁的压力就是一种径向应力。 在实际工程中，轴向应力和径向应力往往会同时存在于一个物体中，并相互作用。在一些工程设计中，需要对轴向应力和径向应力进 行综合考虑，以确保物体在应力条件下能够正常工作。 轴向应力和径向应力的关系可以从物体内部的应力分布来解释。 在受力物体内部，轴向应力和径向应力在不同方向上会产生不同的应 力分布。通常情况下，轴向应力会导致物体的轴向应力分布较大，而 径向应力则会导致物体的径向应力分布较大。在许多情况下，轴向应 力和径向应力会相互影响，相互制约。

轴向应力和径向应力之间还存在着一定的转换关系。在物体受力 的过程中，轴向应力和径向应力可以通过一定的转换关系相互转化。 在某些材料中，当物体受到轴向拉伸力时，会产生径向压缩力，这是 由于材料的弹性特性导致的。这种转换关系可以帮助工程师更好地理 解和分析物体的受力情况，为工程设计和材料选择提供参考。 第二篇示例： 轴向应力和径向应力是材料力学中非常重要的概念，它们之间的 关系在工程实践中具有极其重要的意义。轴向应力指的是作用在某一 点上沿材料的纵向方向的力，而径向应力则是作用在某一点上沿材料 的横向方向的力。这两种应力是材料内部受力的两个方向，它们的关 系直接影响到材料的性能和工作状况。 首先来看轴向应力和径向应力的定义和计算方法。轴向应力通常 用符号σ表示，单位为帕斯卡（Pa），可以通过施加在一个杆状物体两端的拉力除以杆横截面积来计算。而径向应力通常用符号τ表示，单位同样为帕斯卡（Pa），计算方法是通过施加在一个球体内部表面上的压力除以球体的半径来得到。轴向应力和径向应力是可以相互转化的， 比如当一个杆状物体受到外部的轴向应力时，会产生横向的径向应力，反之亦然。 轴向应力和径向应力之间的关系可以通过材料的弹性模量和泊松 比来描述。弹性模量反映了材料在受力时的变形程度，泊松比则反映

abaqus 轴向应力 轴向应变

Abaqus轴向应力轴向应变分析 一、概述 在工程结构分析中，轴向应力和轴向应变是非常重要的参数，它们可 以用来描述材料在轴向受力时的变形和应力分布情况。在ABAQUS软件中，针对轴向应力和轴向应变的分析可以通过各种模拟和计算得到，这对于工程设计和分析具有重要意义。 二、轴向应力和轴向应变的概念 1. 轴向应力是指垂直于截面方向的应力，当材料受到轴向拉伸或压缩时，材料内部会产生轴向应力。轴向应力可以通过外载荷和截面积计 算出来。 2. 轴向应变是材料在轴向应力作用下的变形量，它描述了材料在轴向 受力时的变形情况。轴向应变可以通过材料的长度变化和原始长度计 算得出。 三、ABAQUS软件中轴向应力和轴向应变的分析方法 在ABAQUS软件中，轴向应力和轴向应变的分析可以通过以下方法实现： 1. 静力学分析：通过建立结构模型，施加轴向载荷或约束条件，可以 得到结构在轴向受力状态下的轴向应力和轴向应变分布情况。

2. 动力学分析：当结构受到动态载荷或振动时，轴向应力和轴向应变也会产生变化，通过ABAQUS的动力学分析可以得到结构在动态载荷下的轴向应力和轴向应变情况。 3. 材料模型：ABAQUS软件内置了多种材料模型，可以根据不同材料的力学性能进行轴向应力和轴向应变的分析。 四、ABAQUS软件中轴向应力和轴向应变的应用案例 以下通过一个简单的应用案例来说明ABAQUS软件中轴向应力和轴向应变的分析方法。假设有一根悬臂梁，在其一端施加轴向拉伸载荷，在另一端固定。通过对悬臂梁建模并应用轴向载荷，可以得到悬臂梁在轴向应力和轴向应变下的受力情况。 五、总结 轴向应力和轴向应变是工程结构分析中的重要参数，通过ABAQUS软件可以进行轴向应力和轴向应变的分析和计算。这些分析可以帮助工程师和设计师更好地了解结构在轴向受力下的变形和应力情况，为工程设计提供重要的理论依据。 六、参考文献 1. Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., Zhu, J. Z. (2005). The finite element method: Its basis and fundamentals (6th ed.). Amsterdam, Netherlands: Elsevier Butterworth-Heinemann.

沥青混合料压实度试验报告

沥青混合料压实度试验报告 一、引言 二、试验目的 1.了解沥青混合料的压实度指标； 2.评估混合料的密实性和稳定性。 三、试验仪器和材料 1.试验仪器：压实度测定仪、沥青混合料样品制备机； 2.试验材料：沥青混合料样品。 四、试验步骤 1. 样品制备：将沥青混合料样品按照标准要求制备成直径为152 mm，高为200 mm的圆柱形样品； 2.试验前准备：将试验仪器校准并预热至设定温度； 3.开始试验：将样品放入试验机中，设定合适的压实度试验参数（包 括温度、轴向应力等），启动试验机进行压实； 4.压实度测定：根据试验仪器的要求，记录不同压实度级别下的轴向 位移和轴向应力数据； 5.数据处理：绘制出轴向位移与轴向应力的关系曲线，并计算出压实 度指标。 五、数据处理与分析

1.绘制压实度与轴向位移的关系曲线，观察不同压实度级别下的变化趋势； 2.计算压实度指标，如最大压实度值、弹性模量等； 3.根据试验结果评估沥青混合料的密实性和稳定性。 六、结果与讨论 通过试验得到了不同压实度级别下的轴向位移与轴向应力数据，并绘制了相应的关系曲线。从曲线图中可以观察到随着压实度的增加，轴向位移逐渐减小，轴向应力逐渐增大。根据计算得到的压实度指标，可以得出结论：样品在其中一压实度级别下具有较高的密实性和稳定性。 七、结论 本次试验通过对沥青混合料的压实度试验，评估了混合料的密实性和稳定性。通过数据处理和分析，得出了样品在不同压实度级别下的轴向位移与轴向应力关系、压实度指标等结果，并得出了样品具有较高密实性和稳定性的结论。 八、建议 根据试验结果，建议在实际道路施工中，应控制压实度，确保沥青混合料的密实性和稳定性，提高道路的承载能力和使用寿命。 [1]XX标准 [2]XXX技术规范

配筋混凝土轴向拉伸试验条件下的应力-应变关系研究

配筋混凝土轴向拉伸试验条件下的应力-应变关系研究 吴海林;朱良才;冉红洲;崔福冰;郑志强 【摘要】Concrete stress-strain curve is an important parameter of concrete component bearing capacity,deformation analysis and crack research.In this paper,reinforced concrete specimens were designed and produced to carry out the tensile test of reinforced concrete specimens,so as to get the concrete axial tensile complete Stress-Strain curve in different reinforcement ratios by separating loads between steel and concrete,the axial tensile stress-strain curves of concrete under different reinforcement ratios,and then the corresponding stress-strain curve equation is obtained by piecewise fitting.Meanwhile,the influence of reinforcement ratio on axial tensile stress-strain curve of concrete is discussed.%混凝土应力-应变关系是混凝土构件承载力、变形分析及裂缝研究的重要参数.本文设计制作了配筋混凝土试件开展配筋混凝土试件轴向拉伸试验,通过分离钢筋与混凝土分别承受的荷载,获得不同配筋率下的混凝土轴向拉伸应力-应变关系曲线,分段拟合得到对应的应力-应变曲线方程,并探讨了配筋率对混凝土轴向拉伸应力-应变关系曲线的影响规律. 【期刊名称】《三峡大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2017(039)005 【总页数】5页(P48-52) 【关键词】钢筋混凝土;轴向拉伸试验;应力-应变全曲线;数学模型

主应力差和轴向应变关系曲线

主应力差和轴向应变关系曲线 主题：主应力差和轴向应变关系曲线 一、引言 在材料力学和工程中，主应力差和轴向应变关系曲线是一个重要的概念。通过研究主应力差和轴向应变关系曲线，我们可以更好地了解和掌握材料在受力、变形和破坏过程中的特性和规律。在本文中，我将深入探讨主应力差和轴向应变关系曲线的概念、原理和应用，并分享一些个人的观点和理解。 二、主应力差和轴向应变关系曲线的定义 1. 主应力差概念： 主应力差指的是材料在三个正交方向上受到的最大和最小的主应力之间的差值。在材料受力时，不同方向上的主应力可能会有差异，这种差异即为主应力差。主应力差的大小和方向对材料的强度、韧性、破坏形式等都具有重要的影响。 2. 轴向应变关系曲线： 轴向应变关系曲线是描述材料在不同主应力差作用下轴向应变的变化

规律的曲线。通过测定材料在不同主应力差下的轴向应变，可以绘制 出轴向应变关系曲线，从而分析材料在复杂受力状态下的变形和破坏 特性。 三、主应力差和轴向应变关系曲线的深入解析 1. 对于主应力差的深度理解 主应力差是材料在受力状态下的重要参数之一，它直接影响着材料在 强度、韧性、破坏形式等方面的表现。主应力差的大小和方向往往决 定了材料在受力状态下的性能表现，因此对主应力差的深入理解是十 分重要的。 2. 关于轴向应变关系曲线的广度探讨 轴向应变关系曲线反映了材料在不同主应力差作用下的不同变形特性，通过对轴向应变关系曲线的研究，可以更全面地了解材料在复杂受力 状态下的变形规律和破坏机制。对轴向应变关系曲线的广度探讨是十 分必要的。 四、个人观点和理解 主应力差和轴向应变关系曲线是材料力学和工程中非常重要的概念， 对于深入理解材料的力学特性和应用具有重要意义。通过对主应力差 和轴向应变关系曲线的研究和分析，我们可以更好地设计和应用材料，

结构力学笔记

结构几何构造部分： △：二元体、两刚片、三刚片、扩大基础、斜三角形、无多余约束的刚片可变换为一根链杆、变换三角形法。 1.瞬变体系至少有一个多余约束； 2.两根链杆只有同时连接两个相同的刚片，才能看成瞬铰； 3.无穷远处的瞬铰：、 ①每个方向都有且只有一个无穷远点，不同方向有不同的无穷远点； ②各方向的无穷远点都在一条广义直线（无穷线）上； ③有限点都不在无穷线上。 4.二元体的三个结点都必须是铰接； 5.几何构造分析中，一根杆不能重复使用； 6.瞬变与常变： ①组成两个无穷远瞬铰的两对平行链杆互不平行，则体系为几何不变； ②相互平行，则为几何瞬变； ③平行且等长，但从刚片不同侧连出，则为几何瞬变； ④平行且等长，且从刚片同侧连出。则为几何常变体系。 静定结构受力分析： 1.静定结构内力与杆件的刚度无关； 2.在荷载作用下，如果仅靠静定结构的某一局部就可以与荷载维持平衡，则只有这部分受力，其余部分不受力； 3.静定结构在荷载作用下的位移与杆件的绝对刚度有关；在温度改变、支座移动等因素作用下的位移与杆件刚度无关、； 4.剪力图的正负号判断：根据弯矩图倾斜方向，从杆轴开始向弯矩图倾斜方向旋转（转角为锐角），若顺时针 旋转则剪力为正，逆时针则剪力为负； 5.绘制剪力图时，剪力指向哪一侧，图就绘在哪一侧； 6.集中力作用点处，M 图有折角，且凸向与F 方向相同； 均布荷载作用区段，M图为抛物线，且凸向与Fq图相同； 集中力偶m作用处，剪力无变化，M图有突变，突变量为m,且两侧M图切线相互平行； 7.铰结点处作用力偶时，应看清力偶作用在铰的哪一侧，力偶不能直接作用在铰结点上，只能作用在铰两侧的截面上； 8.两端铰接的直杆,若跨内无横向荷载,则该杆只受轴力,无弯矩和剪力（跨内横向荷载不包括结点集中 力） 9.一对大小相等、方向相反的力偶M 作用在铰结点两侧时,这时铰结点两侧的弯矩是没有突变的,且斜率不变； 10.定向结点无荷载作用时,其两侧弯矩图为常数； 11.简支斜梁当荷载、杆长相同时，支座方向的改变对M、Q图无影响，只对N图有影响；（铰变换、杆变 换） 12.铰结点处未作用集中力时,弯矩图在此处不应出现转角,应平滑过渡； 13.绘制弯矩图时,应注意叠加原理的运用,在图乘时,若某一部分为抛物线,则要注意该抛物线在零处是否有集中力,即零处是否已有微小转角,最好还是考虑将其分解,然后使用图乘法； 14.对于内部有铰结点的横梁,若整根梁上作用有均布荷载,则此时在内部的铰结点处弯矩图应平滑过渡, 不应有转角； 15.静定结构变形图：①滚轴支座处，无论怎么移动，链杆始终保持水平或竖直；②无弯矩作用的杆件应保持直线； ③刚结点处保持直角；④若不考虑轴向变形，则杆件位移后在原方向上的投影长度仍与原长相等； ⑤定向支座处，无转角，即位移后该点的切线与原来平行；向变 若题目中未给出EA 值，则梁式杆都不考虑轴 形，轴力杆都要考虑轴向变形） 16.超静定结构的变形图：滚轴支座和定向支座的可移动性； 17.桁架结构的对称性利用：正对称荷载作用下，K 形结点处若无外荷载作用，则斜杆为零杆；反对称荷载作用下，对称轴处沿对称轴方向的杆为零杆；

锚杆轴应力

1 引言 岩土锚固技术已在边坡、基坑、矿井、隧道、地下工程等工程建设中得到了日益广泛的应用。采用锚杆锚固技术，能充分调用和提高岩土体的自身强度和自承能力，确保施工的安全和工程稳定，并能节约工程造价，加快施工速度，具有显著的经济效益和社会效益[1～4]。 自20世纪70年代以来，通过现场监测、室内试验和数值模型，许多研究工作者对锚杆的受力特性进行了研究。在研究全长黏结式岩石锚杆方面，Freeman进行了开创性的工作[5]，通过对锚杆受荷过程及沿着锚杆应力分布的观测，提出了中性点、锚固长度和拉拔长度的概念。在中性点，锚杆界面剪应力为0，而锚杆轴力为最大值；所谓拉拔长度是指从锚杆外端到中性点的锚杆长度；锚固长度指从中性点到锚杆里端的锚杆长度。拉拔长度上的剪应力给锚杆施加了拉荷载，把锚杆向外拉伸，而锚固长度上的剪应力把锚杆锚固于岩石中。 拉拔试验作为常用的检测手段正被广泛的应用于测定锚杆的锚固力，但是全长黏结式锚杆在正常工作状态下和张拉荷载下的受力状况是不同的，而且不同类型的锚杆在张拉荷载下的应力分布也是不同的。 本文以全长砂浆锚固岩石锚杆为例，对其在张拉荷载下的受力状况进行了理论分析，根据这些试验得到的应力分布曲线和相关结论，用比较简单的数学表达式对锚杆交界面上的复杂的剪应力分布情况进行了理论描述，并且在此基础上进行了实例验证。 2 张拉荷载下的岩石锚杆 拉拔试验检测方法是一种传统的锚杆锚固质量检测方法，即通过拉力计(液压千斤顶)或者扭力扳手对锚杆施加张拉荷载直到达到设计要求或锚杆松动为止。进行拉拔试验时，将液压千斤顶放在托板和螺母之间，拧紧螺母，施加一定的预应力，然后用手动液压泵加压，同时记录液压表和位移计上的对应读数，当压力或者位移读数达到预定值时，或者当压力计读数下降而位移计读数迅速增大时，停止加压，测试后，根据整理出的锚杆的位移－荷载曲线，对锚杆的受力状况和锚固质量进行分析。 迄今为止，在各类型的岩石中进行了大量的拉拔试验。其中，在研究张拉荷载作用下锚杆的力学行为方面Farmer作了基础性工作[6]，认为在较小张拉荷载作用下，锚杆的轴应力和交界面剪应力从荷载点到锚杆里端以指数形式衰减。然而，对比拉拔试验与现场观测所得到的锚杆轴向应力值与交界面剪应力值可以发现，锚杆外端的轴向应力完全不同于拉拔试验中该部分的轴应力分布，靠近锚杆里端锚杆断面上的轴应力的分布则相似于拉拔试验中该部分的应力分布[7～10]。 现场试验表明，对一般较完整的岩层中锚杆进行拉拔时，一般来说，裂缝将出现在锚杆－锚固剂交界面，或在锚固剂中，在本文中，近似认为破坏发生在锚杆和锚固剂交界面。交界面的抗剪强度由三部分组成：化学胶结力、摩擦力、机械咬合作用。当交界面发生不一致变形时，交界面将首先失去化学胶结力，接着是摩擦力和机械咬合作用[11]。 图1 全长砂浆锚固岩石锚杆在张拉荷载下的轴向应力分布[6] Fig.1 Distribution of the axial stress along a full grouted rock bolt under tensile load[6] 图2 全长砂浆锚固岩石锚杆在张拉荷载下锚杆剪应力分布[12] Fig.2 Distribution of the shear stress along a full grouted rock bolt under tensile load[12] 交界面 破坏部分 锚杆埋深/cm 轴 向 应 力 / M P a 锚杆埋深/cm 剪 应 力 / M P a

黑云母石英片岩巴西劈裂试验的破坏特征研究

黑云母石英片岩巴西劈裂试验的破坏特征研究 齐群; 包含; 晏长根; 许江波; 翟勇 【期刊名称】《《三峡大学学报（自然科学版）》》 【年(卷),期】2019(041)006 【总页数】6页(P65-70) 【关键词】片岩; 巴西劈裂试验; 声发射; 破坏机制; 各向异性 【作者】齐群; 包含; 晏长根; 许江波; 翟勇 【作者单位】长安大学公路学院西安 710064 【正文语种】中文 【中图分类】TU458.3 各向异性是岩石力学特性的一项重要表现，关于各向异性的研究对认识岩石力学性质具有重要意义．含层理或片理结构岩石的抗拉强度和破坏模式差异显著[1-2]．目前广泛采用巴西劈裂试验测定岩石抗拉强度，国内外许多学者做出了理论和试验研究．Claesson等[3]通过对巴西试验的理论分析，总结出适用于各向异性岩石的抗拉强度公式．Jung-Woo等[4]对片麻岩和页岩开展巴西劈裂试验，探究了不同层理角度下岩样的强度和破坏规律．苏承东等[5]对砂岩巴西劈裂疲劳破坏过程中的变形与强度特征进行了讨论，发现疲劳破坏完全受到常规劈裂全过程曲线的控制．刘运思等[6-7]通过分析板岩巴西劈裂试验结果，结合单弱面理论，建立了抗拉强度和破坏模式与加载角度的关系．邓华锋等[8]借助不同层理角度下砂岩的

巴西劈裂试验结果，对各向异性岩石的抗拉强度和破坏模式进行了探究． 借助声发射技术，可以从声发射能量等角度研究巴西劈裂试验中各向异性岩石的力学响应．Wang等[9]、侯鹏等[10]通过开展页岩巴西劈裂试验，认为不同层理角 度下页岩的抗拉强度和破坏形态各向异性显著，并探究了变形破坏过程中声发射能量的变化规律．Simpson等[11]利用声发射技术，则发现不同层理角度下页岩的 抗拉强度无明显差异，而破坏模式差异显著．巴西劈裂试验中对各向异性的研究多基于含层理结构岩石，目前对含片理结构岩石的巴西劈裂试验研究尚少．黑云母石英片岩片理结构明显，具有显著的各向异性特征．本文通过黑云母石英片岩的巴西劈裂试验，借助声发射技术探究含片理结构岩石的破坏特征． 1 试验材料和方法 1.1 试验材料 试验所用黑云母石英片岩采自中国新疆，岩石呈硬脆性，各向异性显著，不同加载方向下的单轴抗压强度值差异可达1.5倍．岩样加工为50 mm×25 mm尺寸的圆盘，端面平行度为±0.02 m m，满足测试方法[12]要求．岩石力学参数见表1． 表1 黑云母石英片岩力学参数粘聚力/MPa内摩擦角/°弹性模量/GPa泊松比抗压 强度/MPa20～2820～3043～560.18～0.2483～150 1.2 试验方法 为研究片理结构对岩样抗拉强度与破坏特征的影响，试验考虑了不同加载角度．定义θ为片理结构面法线与竖向加载线之间的夹角，分别考虑了θ=0°、22.5°、45°、67.5°和90°这5个角度，每个角度各选取3个岩样，共15个岩样． 巴西劈裂试验在MTS电子万能试验机完成，加载速率为0.06 mm/min，试验加 载如图1(a)所示．声发射装置为美国物理声学公司PCI-2型系统，采用4个通道 采集数据，声发射探头布置如图1(b)所示．为增强耦合效果，在岩样和声发射探 头之间涂有凡士林，最大限度地减少信号损失．