耗散能

摘要： 废旧汽车轮胎颗粒(TDA)加入底砟材料中可以有效减小铁路道床振动与底砟颗粒的磨耗,为探究TDA体积分数对TDA与底砟混合物磨耗性能以及减振耗能特性的影响,确定最优TDA体积分数,对TDA与底砟混合物进行洛杉矶磨耗试验以及大型动三轴试验。研究结果表明:1) TDA的加入能够吸收一定的能量,增加混合物的弹性,进而减小了混合物的洛杉矶磨耗率,添加10%(体积分数)的TDA可使混合物的洛杉矶磨耗率减小约21.5%。2)随着TDA体积分数的增加,混合物的轴向应变和体积应变均呈增大的趋势;混合物的轴向应变随振动次数的发展规律符合对数模型;混合物的回弹模量随着TDA体积分数的上升而下降。3)混合物的耗散能随着TDA体积分数的增加呈增大的变化趋势,TDA体积分数为10%的混合物的耗散能稳定值比纯净底砟的耗散能稳定值提高了约29.5%。满足底砟层变形和刚度要求的最优TDA体积分数为10%左右,此时,TDA与底砟混合物的变形、刚度均能满足要求,颗粒破碎程度显著减小,减振耗能效果显著提高。

摘要： 为了探究高径比对岩石能量积聚与耗散的影响,利用RMT-150B岩石力学测试系统对同直径不同长度的砂岩试件进行了单轴压缩试验、单轴循环加卸载试验以及单轴分级加卸载试验。对比砂岩单轴压缩与单轴循环加卸载曲线发现,单轴压缩曲线近似为单轴分级加卸载曲线的外包络线,并且由于“硬化”作用单轴分级加卸载强度略高于单轴压缩。通过砂岩单轴循环加卸载下力学特性分析发现随着循环次数增多,残余变形逐渐减小,直至某次循环无残余变形产生砂岩出现非线性伪弹性体特征,继续承受加卸载作用非线性伪弹性体特性消失,残余变形再次出现,因此可以将残余变形演化规律归纳为:存在较大残余变形—残余变形逐渐减小—无残余变形—再次出现残余变形。基于砂岩弹性能的演化分析发现循环次数对弹性能的影响较小,即疲劳损伤对砂岩的弹性能影响较小,则可以假定单轴分级加卸载各卸载点的荷载与单轴压缩试验的荷载相等时,两者的弹性能也相等。利用单轴分级加卸载试验各卸载点的弹性能与单轴循环加卸载首次加卸载弹性能进行比较,验证了假设的正确性。进一步对不同高径比(L/D)下砂岩的单轴压缩试验进行能量分析,发现砂岩的弹性能演化服从线性储能规律。基于砂岩的单轴分级加卸载试验结合线性储能规律对同尺寸的单轴压缩试验进行能量演化分析,为砂岩单轴压缩的能量分析提供了新思路。研究表明:当荷载相等时砂岩储存弹性能与高径比成正比,与储能极限成反比。将提出的试验法与传统能量分析方法(利用公式计算得到弹性能)进行比较,发现提出的方法精确度高。基于耗散能演化规律进一步对不同高径比下砂岩的损伤进行了分析,发现砂岩损伤曲线呈非线性演化,并且荷载相等时高径比越大砂岩损伤程度越高。破裂时砂岩内部积聚的弹性能转化成破裂面表面能和碎块动能,储能极限与高径比大小成反比,因此当L/D≥2.0时主要呈单方向的剪切破坏,L/D<2.0时岩石主要为相对复杂的双剪切或圆锥形破坏,并且进一步从能量角度对钻孔卸压进行了讨论。

摘要： 在工程扰动作用下,岩体内部出现的节理、断层等弱结构面严重影响工程的安全稳定,研究此类岩体的破坏规律对于保证工程顺利施工具有重要的理论价值。文章开展了不同工况下单节理砂岩试样围压卸压的数值模拟试验,研究相同轴压、不同围压条件下卸单面围压的裂隙扩展规律,并建立了含节理隧道复杂三维力学模型,分析能量耗散规律。结果表明:试样在相同低围压、轴压作用卸荷后,30°~60°之间裂隙发育程度较高,破坏形式大致呈y形,且围压越大,试样破坏越小,超过围压一定范围,破坏更严重;相同低围压、轴压作用下试样差值耗散能与差值塑性区体积均随着节理倾角的增大呈现先增大后减小的规律,曲线近似成倒U形;隧道开挖过程中差值耗散能、差值塑性区体积变化规律与数值模拟规律较为吻合。

摘要： 为了研究循环荷载下橡胶掺量对混凝土断裂力学性能的影响,对5种不同橡胶掺量(0、5%、10%、15%、20%)的带缺口混凝土梁分别开展了单调和循环加载断裂试验。根据断裂试验获得的荷载裂缝口张开位移(P-CMOD)曲线计算了橡胶混凝土的断裂能和耗散能,结合典型橡胶混凝土试件的破坏形态,综合分析了加载工况及橡胶颗粒掺量对混凝土断裂力学性能及能量耗散的影响规律。结果表明:随着橡胶掺量的增加,橡胶混凝土强度和弹性模量逐渐降低,而断裂能值逐渐增大。在循环加载工况下,混凝土耗散能随循环加载过程的持续逐渐累积过程与裂缝口张开位移的累积过程类似,损伤破坏过程呈现“三阶段”特征。总耗散能随橡胶掺量增加而增加,但始终不超过其断裂能。

摘要： 文章通过对烘干、天然含水和自由吸水状态下的灰砂岩、红砂岩和大理岩进行分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验,分析应变率与动态抗压强度的关系以及入射能与耗散能的关系,以天然含水状态岩石动态抗压强度为参照,分析烘干、自由吸水状态下的岩石动态抗压强度变化情况。研究发现,自由吸水状态灰砂岩和红砂岩的动态抗压强度明显降低,大理岩动态抗压强度变化不大;烘干状态下,大理岩动态抗压强度明显降低,灰砂岩动态抗压强度变化不大,红砂岩动态抗压强度明显提高;岩石单轴抗压强度大于56.16 MPa后,自由吸水状态显著降低其动态抗压强度,岩石单轴抗压强度大于74.53 MPa后,自由吸水岩石的动态抗压强度对应变率变化更加敏感。因此,在较坚硬的砂岩中进行动态冲击类型的机械破岩工程中,提高冲击速度的同时,尽量提高岩石的含水率,破岩效果更好;相比于提高其含水率,对大理岩提前进行烘干处理,破岩效果会更好。

摘要： 为了分析纳米改性沥青多次损伤愈合规律,以愈合前后累积耗散能比作为愈合指标,基于能量耗散理论研究了沥青的损伤愈合过程,采用动态剪切流变仪以时间扫描模式进行损伤-愈合加载试验,对影响纳米改性沥青多次损伤愈合性能的因素进行单因素和灰关联分析。研究结果表明:纳米蒙脱土(MMT)可以促进沥青内部微裂纹的愈合,经过3次损伤后MMT/SBS复合改性沥青相比SBS改性沥青的愈合性能提升效果最为显著。单因素分析显示,适当提高愈合温度、延长愈合时间对纳米改性沥青的多次损伤愈合性能有促进作用;随着损伤度的增大、老化时间的增长,纳米改性沥青的愈合性能呈下降趋势。灰关联分析显示影响纳米改性沥青多次损伤愈合性能最关键的影响因素是老化时间;损伤度的影响仅次于老化时间,同愈合性能关联显著;愈合时间的影响则不明显;单次损伤下愈合温度同愈合性能关联显著,但随着损伤次数的增加,愈合温度的影响不再显著。

摘要： 混凝土作为最为常见的工程材料之一,准确了解其在单轴压缩状态下的能量存储和耗散规律至关重要。通过对同批次的C30混凝土0.1,03,0.5,0.7和0.9倍峰值强度5个不同卸载水平的单轴压缩加卸载试验,得到混凝土在不同卸载水平下卸载点的总能、弹性能和耗散能以及这3种能量之间的关系。试验结果显示:在单轴压缩下C30混凝土的总能>弹性能>耗散能,且总能、弹性能和耗散能与加载水平呈二次函数关系,耗散能与弹性能呈二次函数关系;卸载点的弹性能与总能呈线性关系,耗散能与总能呈二次函数关系。试验结果也可以用于预测混凝土峰值时的弹性能与耗散能。

摘要： 为探究饱和及干燥砂岩在加卸载过程中的能量演化与耗散特征,以西部砂岩为研究对象,开展常温下饱和及干燥砂岩单轴循环加卸载试验,通过能量法分析不同状态下砂岩弹性模量、泊松比、能量密度与循环次数之间的关系。结果表明:干燥及饱和砂岩在加载阶段和卸载阶段的弹性模量、泊松比均随加载次数的增大而增大,在相同卸载次数下干燥砂岩的弹性模量、泊松比均大于饱和砂岩;干燥及饱和砂岩的能量储存率随着循环次数先增大后减小,耗散比则相反,由于浸水软化饱和砂岩的能量密度拐点略迟于干燥砂岩;通过累计耗散能变量定义干燥及饱和砂岩的损伤特征,其损伤变量D与循环次数变化规律相类似均呈下凹曲线。

摘要： 为研究煤样循环加卸载中滞回曲线的演化规律,利用RMT-150型岩石伺服试验机对煤样进行循环加卸载实验,分析循环加卸载实验获得的应力-应变曲线、循环次数与滞回环面积、残余变形、阻尼比、动态弹性模量.研究结果表明:循环加卸载轴向应力-应变曲线在荷载卸载处弹性变形较快,塑性变形较小;加载曲线ε1随着σ1变化趋势不明显,卸载曲线ε1随着σ1变化趋势较为平缓;随着循环次数增加,单个循环的能量耗散在增加,累计耗散也在逐渐增加;煤的阻尼比与循环次数呈负相关关系,动态弹性模量与循环次数呈正相关关系,且两者前期变化速率较快,推测前期煤样损伤速度较快;单个循环残余变形先减小后增大,增大起始值可作为判断煤样发生损伤破坏的损伤阈值.

摘要： 为了研究泡沫温拌沥青技术对橡胶沥青混合料力学性能与疲劳性能的影响,分别对泡沫温拌和热拌橡胶沥青混合料进行动态模量试验和四点弯曲疲劳试验.动态模量试验结果表明,不同温度及加载频率下泡沫温拌橡胶沥青混合料动态模量相较于热拌橡胶沥青混合料平均降低了11％.通过主曲线构建,预测得到在0°C以下的低温范围内泡沫温拌橡胶沥青混合料的动态模量小于热拌混合料;在55°C以上的高温范围,泡沫温拌和热拌橡胶沥青混合料动态模量基本相同.四点弯曲疲劳试验结果表明,泡沫温拌橡胶沥青混合料的疲劳寿命远高于热拌混合料;同时,循环加载41万次后泡沫温拌橡胶沥青混合料的累积耗散能wa为(29.2土4.2)kJ/m3,低于热拌的(34.1±2.8)kJ/m3,说明泡沫温拌橡胶沥青混合料具有更优异的抗疲劳性能.

摘要： 交通、波浪等循环荷载的作用将引起土体主应力轴方向的连续变化,对铁路软土路基的变形与稳定产生显著影响.现实工程中常以临界动应力水平作为路基设计的控制标准.为研究长期交通荷载下饱和软黏土处于临界动应力水平时的动力特性,利用空心圆柱扭剪仪开展一系列心形线应力路径及其他复杂应力路径下的不排水试验.基于耗散能理论,对交通荷载作用下软黏土的变形特征和耗散能的累积规律进行了分析,对比分析了不同应力路径和频率条件下,广义剪应变和耗散能的发展规律.试验结果表明,临界动应力比条件下试样均会发生拐点破坏,可称之为临界破坏.在心形线、圆形和拉压幅值比变化的不同应力路径下,土体发生临界破坏,虽然破坏特征差别很大,但累积耗散能的大小均较为接近,在88.007kJ/m3～91.807kJ/m3之间.故可考虑以耗散能作为不同应力路径临界破坏的判别标准.频率会影响土体的结构损伤程度,频率越低,损伤越充分,耗散能前期的累积速率越快.随着频率的增大,土体发生临界破坏时刻的累积耗散能越小,且呈一定的递减规律.建议可以采用累积耗散能作为确定临界应力水平的重要参考标准.

摘要： 海洋平台在作业过程中存在遭受船舶碰撞的潜在危险,一旦事故发生将可能导致结构产生严重损伤从而影响平台的作业安全,因此在平台结构设计阶段考虑其抗撞性能具有重要意义.本文以供应船撞击半潜平台为研究对象,基于碰撞外部动力学分析理论,在浮式平台规范法耗散能计算基础上,运用解析法推导出考虑平台艏摇运动响应的船舶非对心撞击平台耗散能求解方程,同时借鉴船-船碰撞耗散能估算方法,得到一般碰撞场景即考虑船-平台在碰撞过程中相对运动的耗散能解析式,并自编计算耗散能程序,实现船-平台碰撞碰撞耗散能的快速估算.最后通过非线性有限元分析(NLFEA)方法,计算出供应船与平台在碰撞过程产生的应变能并与解析法的算例结果进行对比,结果表明:规范法耗散能估算方法较为保守,不适用于一般碰撞场景下的耗散能估算;本文所提出的耗散能解析法可用于准确可靠地估算相类似船-平台碰撞场景下撞击船的耗散能.

摘要： 沥青路面长期暴露在大气环境中,气温的循环变化引起路面温度场的循环变化,从而在路面结构中产生循环变化的温度应力,这种温度应力的循环作用最终将导致路面产生温度疲劳破坏.耗散能方法是一种研究沥青混合料的疲劳特性的较好方法.但是人们研究的多为荷载型疲劳,对于温度疲劳耗散能的计算方法尚未提及,本文提出2种计算沥青混合料试件在温度疲劳过程中耗散能的计算方法.

摘要： 非晶态合金,是金属熔体深度过冷至玻璃态转变点,其内部原子构型发生突然“冻结”而形成的玻璃态材料,因此,通常也被称为金属玻璃。本文主要关注非晶态合金剪切带扩展演化机制。基于动态受迫剪切实验，获得了剪切带扩展的精细图像。进一步，建立了一个非晶态合金剪切带局部演化动力学模型，其中考虑了动量(惯性)、能量(温度)以及质量(自由体积)的耗散过程。通过理论分析，得到了剪切带扩展时间、厚度和临界耗散能的解析表达，并且揭示出剪切带扩展演化由动量扩散和自由体积扩散的平衡决定，根据得到的剪切带临界耗散能，引入了剪切带韧性概念.可表征非晶态合金材料对剪切带扩展固有的抵杭能力。

摘要： 本文中我们考虑分数阶粘弹性元件在正弦应力加载下的存储和耗散能。既然分数阶粘弹性元件可以由串联的Kelvin-Voigt模型模拟,它的存储和耗散能也能由该模拟模型得到。基于该模拟模型的结构,得到了分数阶粘弹性元件在1/4周期正弦应力加载下的的存储和耗散能量公式,该公式覆盖了标准的整数阶模型所满足的经验公式。结果表明,分数阶粘弹性元件的复模量和复柔量有明显的物理解释,απ/2作为分数阶(α阶)粘弹性元件的损失角是合理的。

摘要： 固体推进剂的累积损伤过程就是能量的耗散过程,本文对定速率定应变条件下的HTPB推进剂试件进行了反复拉伸卸载试验。试验中试件先后出现了白斑、空洞和裂纹。最后计算了基于耗散能的累积损伤变量值。

摘要： 介绍了采用高性能间接拉伸试验和小梁疲劳试验来评价热拌沥青混合料疲劳性能的室内研究结果.研究中制备了具有不同含量的回收沥青路面几种热拌沥青混合料,混合料含同一来源的集料(石灰石)和一种结合料.疲劳试验中测试了间接拉伸强度、破坏应交、韧性指数、回弹模量、DCSEf、能量比、平稳值和破坏时荷载循环次数.结果表明,只要遵循正确的步骤,高性能间接拉伸试验与小梁疲劳试验在对混合物疲劳性能的分级方面基本一致.

摘要： 介绍了采用高性能间接拉伸试验和小梁疲劳试验来评价热拌沥青混合料疲劳性能的室内研究结果.研究中制备了具有不同含量的回收沥青路面几种热拌沥青混合料,混合料含同一来源的集料(石灰石)和一种结合料.疲劳试验中测试了间接拉伸强度、破坏应交、韧性指数、回弹模量、DCSEf、能量比、平稳值和破坏时荷载循环次数.结果表明,只要遵循正确的步骤,高性能间接拉伸试验与小梁疲劳试验在对混合物疲劳性能的分级方面基本一致.

摘要： 介绍了采用高性能间接拉伸试验和小梁疲劳试验来评价热拌沥青混合料疲劳性能的室内研究结果.研究中制备了具有不同含量的回收沥青路面几种热拌沥青混合料,混合料含同一来源的集料(石灰石)和一种结合料.疲劳试验中测试了间接拉伸强度、破坏应交、韧性指数、回弹模量、DCSEf、能量比、平稳值和破坏时荷载循环次数.结果表明,只要遵循正确的步骤,高性能间接拉伸试验与小梁疲劳试验在对混合物疲劳性能的分级方面基本一致.

摘要： 介绍了采用高性能间接拉伸试验和小梁疲劳试验来评价热拌沥青混合料疲劳性能的室内研究结果.研究中制备了具有不同含量的回收沥青路面几种热拌沥青混合料,混合料含同一来源的集料(石灰石)和一种结合料.疲劳试验中测试了间接拉伸强度、破坏应交、韧性指数、回弹模量、DCSEf、能量比、平稳值和破坏时荷载循环次数.结果表明,只要遵循正确的步骤,高性能间接拉伸试验与小梁疲劳试验在对混合物疲劳性能的分级方面基本一致.

摘要： 包含热耗散特征的电子设备包括外壳以及放置在外壳内的至少一个热生成组件。热耗散特征被充分地耦合至至少一个热生成组件以促成从热生成组件的传导式热传递。热耗散特征包括多个暴露于外壳以外的突起。热绝缘材料可以被设置在至少一些突起的至少尖端部分上。选择热绝缘材料以提供低于预定阈值的接触温度。在一些实例中，热绝缘材料可通过选择材料以包括导热性(k)、密度(ρ)和比热(C

摘要： 一种能量耗散连接物(200)，包括：基部(202)，具有第一和第二(204、206)端部；和多个接触紧固件(208a‑c)，永久地联接到所述基部，多个接触紧固件中的每一个与接触紧固件中的至少另一个可释放地接合。所述多个接触紧固件(208a‑c)布置在所述基部上以形成包括在多个接触紧固件中的两个或更多个之间的接合的第一和第二闭合(212a、212b)。所述多个接触紧固件(208a‑c)构造成使得：响应于施加到所述基部的拉伸载荷，所述第一闭合(212a)的接合的接触紧固件在剪切时沿剪切平面(218)加载；以及响应于引起所述第一闭合(212a)的接触紧固件的剪切位移的拉伸过载情况，所述第二闭合(212b)的接合的接触紧固件承受剥离载荷。

摘要： 提供了冲击耗散内衬(140、200、414)，具有冲击耗散内衬的头盔(210、410)，以及制造冲击耗散内衬(140、200、414)的方法。内衬(140、200、414)包括具有空腔(126、193)和侧壁的流体不可渗透的外壳(141)，以及容纳在外壳中的流体(72、142)。外壳(141)可以具有中央部分(147)和从中央部分延伸的叶片(149)，其中中央部分(147)和叶片(149)适于共形符合头盔的内表面的形状。头盔(210、410)可包括定位在内衬(140、200、414)的空腔(416)内的主体(422)，其中在冲击负载下，主体(422)与内衬(140、200、414)之间的接触吸收冲击负载的至少一部分能量。

摘要： 一种耐烧蚀的用于碳基耗散防热复合材料的三元合金耗散剂及方法。本发明涉及轻质耐烧蚀复合材料领域。本发明要解决现有制备的碳基耗散放热复合材料耐烧蚀性能差的技术问题。三元合金耗散剂按照质量份数由20～40份的铝、40～60份的硅和10～30份的锆三元合金组成。方法：一、制备耗散剂；二、处理碳基体材料；三、反应浸渗，制备碳基耗散防热复合材料。本发明提出的三元合金耗散剂制备的碳基耗散放热复合材料具有优异的耐烧蚀性能。本发明耗散剂用于制备碳基耗散防热复合材料。

摘要： 包含热耗散特征的电子设备包括外壳以及放置在外壳内的至少一个热生成组件。热耗散特征被充分地耦合至至少一个热生成组件以促成从热生成组件的传导式热传递。热耗散特征包括多个暴露于外壳以外的突起。热绝缘材料可以被设置在至少一些突起的至少尖端部分上。选择热绝缘材料以提供低于预定阈值的接触温度。在一些实例中，热绝缘材料可通过选择材料以包括导热性(k)、密度(ρ)和比热(C

摘要： 本发明提供一种用于调节用于适应性地耗散车辆碰撞能量的装置的控制器(SG)、相应的装置以及相应的方法。所述控制器具有第一接口(IF1)，其提供第一信号，所述第一信号表示即将来临的或者开始的碰撞过程。此外，还设置有计算元件(MC)，所述计算元件根据所述第一信号生成第一控制信号，以用于调节所述用于适应性地耗散碰撞能量的装置的至少一个变形元件的变形特性。所述控制器(SG)还具有第二接口(IF2)，其提供第二信号，所述第二信号表示至少一个根据所述碰撞过程变化的乘客参数。所述计算元件(MC)根据所述第二信号生成至少一个第二控制信号，以用于在所述碰撞过程期间调节所述变形特性。

摘要： 一种冲击耗散头盔内衬(10)，包括：柔性的、流体不可渗透的外壳(11)，其具有上壁(12)、相对的下壁(14)、以及在上壁和下壁之间延伸的侧壁(18)；容纳在外壳(11)中的流体(24)；以及位于上壁和下壁的至少一个中的织物片(20)。

摘要： 提供了冲击耗散内衬(140、200、414)，具有冲击耗散内衬的头盔(210、410)，以及制造冲击耗散内衬(140、200、414)的方法。内衬(140、200、414)包括具有空腔(126、193)和侧壁的流体不可渗透的外壳(141)，以及容纳在外壳中的流体(72、142)。外壳(141)可以具有中央部分(147)和从中央部分延伸的叶片(149)，其中中央部分(147)和叶片(149)适于共形符合头盔的内表面的形状。头盔(210、410)可包括定位在内衬(140、200、414)的空腔(416)内的主体(422)，其中在冲击负载下，主体(422)与内衬(140、200、414)之间的接触吸收冲击负载的至少一部分能量。

摘要： 一种能量耗散连接物(200)，包括：基部(202)，具有第一和第二(204、206)端部；和多个接触紧固件(208a‑c)，永久地联接到所述基部，多个接触紧固件中的每一个与接触紧固件中的至少另一个可释放地接合。所述多个接触紧固件(208a‑c)布置在所述基部上以形成包括在多个接触紧固件中的两个或更多个之间的接合的第一和第二闭合(212a、212b)。所述多个接触紧固件(208a‑c)构造成使得：响应于施加到所述基部的拉伸载荷，所述第一闭合(212a)的接合的接触紧固件在剪切时沿剪切平面(218)加载；以及响应于引起所述第一闭合(212a)的接触紧固件的剪切位移的拉伸过载情况，所述第二闭合(212b)的接合的接触紧固件承受剥离载荷。

摘要： 一种耐烧蚀的用于碳基耗散防热复合材料的三元合金耗散剂及方法。本发明涉及轻质耐烧蚀复合材料领域。本发明要解决现有制备的碳基耗散放热复合材料耐烧蚀性能差的技术问题。三元合金耗散剂按照质量份数由20～40份的铝、40～60份的硅和10～30份的锆三元合金组成。方法：一、制备耗散剂；二、处理碳基体材料；三、反应浸渗，制备碳基耗散防热复合材料。本发明提出的三元合金耗散剂制备的碳基耗散放热复合材料具有优异的耐烧蚀性能。本发明耗散剂用于制备碳基耗散防热复合材料。