轴向应变

摘要： 采用双向循环动三轴试验装置研究了在K0固结条件下垃圾土试样在轴向力不变,仅改变围压的情况下的累积孔压及轴向应变的发展特性,根据垃圾土中孔隙水压力及土体轴向应变在发展过程中的不同现象,总结了有效围压、循环应力比以及加载频率对垃圾土内部动孔压及轴向应变发展的影响.研究表明,随着频率的降低、循环应力比的增大、固结围压的增大,垃圾土的超孔压增大,而轴向应变则减小.同时,采取福建标准砂试样作为对照组,对比了两种试样在相同的加载条件下的动力响应,对垃圾土动力的特性有了更系统的认识.

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： 为了获得能够实现双参量同时测量的高灵敏度光纤传感器,设计了一款单模光纤-无芯光纤-单模光纤拼接结构的马赫-泽德尔干涉仪(MZI)传感器,通过对无芯光纤进行精准拉锥,提高了传感器对外界参量变化的敏感度。实验研究了传感器透射谱与轴向应变和环境折射率之间的变化规律,发现传感器透射谱谐振峰波谷的中心波长与轴向应变、折射率之间均有很好的线性关系,最大应变灵敏度为7.829 pm/με,最大折射率灵敏度为330.2 nm/RIU。此外,利用轴向应变与环境折射率灵敏度构建测量矩阵,消除了交叉敏感,实现了轴向应变与环境折射率的同时测量。

摘要： 长输管道常穿越河流湖泊等水文地域,在洪涝灾害频发地区,管道在洪水作用下可能发生弯曲折断等,从而造成严重事故。为研究在洪水作用下的管道力学行为,基于Morrison方程建立了洪水冲刷作用下的悬空管道数值模型,重点分析了典型影响因素对管道力学行为的影响。研究结果表明:管道悬空长度会明显影响管道的应力和轴向应变;悬空管道中部和端部均存在高应力区,但最大应力在管道端部,当悬空长度大于60 m,端部应力超过屈服极限;管道上下表面最大轴向应变都处于管道端部,且最大应变和最小应变关于管道中心近似呈中心对称;管道上表面受压,下表面受拉;管道应力和轴向应变随洪水速度和管道内压的增大而增大,随管道壁厚增大而减小。

摘要： 常规分布式光纤声波传感(DAS)技术利用光纤对轴向应变敏感的特点开展单分量信号采集,在开展三分量振动信号采集时,通常需要对光纤进行螺旋缠绕布置。在采用不同的角度进行缠绕时,光纤的轴向位置必然不同,导致光纤对X,Y,Z 3个方向的振动信号具有不同的敏感性。针对上述问题,通过建立单根螺旋缠绕光纤的数学模型,确定了光纤轴向应变的影响因素,推导了螺旋光纤轴向应变与光纤所在位置处3个方向真实应变之间的数学映射关系,定量分析了不同缠绕角度、不同旋转角度条件下三分量振动信号对光纤轴向应变的影响,并采用波动方程模拟的三分量数字信号对螺旋光纤轴向应变所接收到的等效信号进行了验证。分析结果表明,螺旋光纤在轴向方向上采集到的信号强度取决于X,Y,Z三分量信号自身的强度、光纤缠绕角度以及缠绕过程中光纤各点的相对空间位置,随着缠绕角度的增大,螺旋光纤对沿缠绕轴方向的地震波信号敏感性增强,对垂直于缠绕轴方向的信号敏感性减弱,垂直于缠绕轴方向的两个分量地震波信号在数值上呈现出周期性和互补性变化规律,为利用螺旋缠绕光纤开展分布式声波传感三分量振动信号的采集提供了理论基础。

摘要： 设计了一种高灵敏的弯曲传感器,该传感器利用掺铒光纤(EDF)与单模光纤(SMF)错位熔接制作,其中传感元件为EDF。实验结果表明:在曲率变化时传感器透射谱波谷的中心波长发生线性漂移,利用中心波长的变化能够解调出曲率大小,实现曲率测量。实验测得最大弯曲灵敏度为-10.75 nm/m^(-1)。传感器向不同方向弯曲时,测得曲率灵敏度大小与变化趋势基本一致,无法判断弯曲方向。传感器对轴向应变也有一定的敏感度,选择传感器透射谱两个波谷对应的弯曲与轴向应变灵敏度构建测量矩阵,实现了双参量同时测量,消除了交叉敏感。该传感器结构比较简单、成本低、灵敏度较高,在工业建筑、航空航天和大型工程健康监测等领域有一定的应用前景。

摘要： 为研究温拌沥青混合料中橡胶粉目数及温拌剂对胶粉改性沥青混合料高温性能的影响,进行了温拌前后不同目数的胶粉改性沥青混合料在40°C、50°C、60°C下的三轴重复加载蠕变试验.试验结果表明,较高温度、较小应力下,温拌混合目胶粉改性沥青混合料(WRMAM@CM)的高温性能最优,温拌60目胶粉改性沥青混合料(WRMAM@60M)次之,热拌60目胶粉改性沥青混合料(HRMAM@60M)性能略差,热拌混合目胶粉改性沥青混合料(HRMAM@CM)性能最差;高温、大应力下,温拌混合目胶粉改性沥青混合料(WRMAM@CM)的高温性能最优,温拌60目胶粉改性沥青混合料(WRMAM@60M)次之,热拌混合目胶粉改性沥青混合料(HRMAM@CM)性能略差,热拌60目胶粉改性沥青混合料(HRMAM@60M)性能最差.根据蠕变试验结果拟合出基于改进的Burgers模型的黏弹参数,从黏弹参数角度进一步解释温拌前、后不同目数的胶粉改性沥青混合料高温性能的变化规律.

摘要： 目前研究中着重研究单一类型土体的力学特性,忽略了对各类型土体共存条件下的相互作用,各类土体间协调性研究仍有较大空白.根据现场实际工程状况以及对低液限粉质黏土-砂地层的研究需要,通过标准三轴实验研究低液限粉质黏土和砂大量共存地层含砂率和含水率因素对该地层强度变化的作用规律以及邓肯-张模型的适用性.试验研究表明:与粉质黏土层相比,低液限粉质黏土-砂层土体强度较小;低液限粉质黏土-砂层中含砂率对土体强度的影响存在明显的分界;低液限粉质黏土-砂地层含水率对土体强度的影响与含砂率和地应力有关;低液限粉质黏土-砂层较好地符合邓肯-张双曲线增量弹性模型.

摘要： 为了研究季冻区路基土体的长时稳定性问题,以辽宁某在建公路为工程背景,采用GDS多功能岩土三轴试验机对该项目路基土进行冻融循环后的三轴蠕变试验,分析在不同冻融循环系数下土样的轴向应变和径向应变的演化规律,结果表明:对试样进行不同次数的冻融循环作用时,试件的蠕变曲线变化规律基本一致,冻融循环次数越大,试件的最终蠕变量越小,最终的蠕变历时同样逐渐减小,冻融循环次数越多,试样的破坏程度越严重;在第一级荷载的作用下,试样的瞬时应变值相对较大,随着荷载水平的继续施加,瞬时应变值继续增大,随着冻融循环次数的增多,最终蠕变历时也越来越接近.根据本文试验结果可知,当试样经历8次冻融循环作用后,蠕变历时变化很小,认为冻融循环8次之后试样的损伤程度基本稳定.

摘要： 为了研究季冻区路基土体的长时稳定性问题,以辽宁某在建公路为工程背景,采用GDS多功能岩土三轴试验机对该项目路基土进行冻融循环后的三轴蠕变试验,分析在不同冻融循环系数下土样的轴向应变和径向应变的演化规律,结果表明:对试样进行不同次数的冻融循环作用时,试件的蠕变曲线变化规律基本一致,冻融循环次数越大,试件的最终蠕变量越小,最终的蠕变历时同样逐渐减小,冻融循环次数越多,试样的破坏程度越严重;在第一级荷载的作用下,试样的瞬时应变值相对较大,随着荷载水平的继续施加,瞬时应变值继续增大,随着冻融循环次数的增多,最终蠕变历时也越来越接近。根据本文试验结果可知,当试样经历8次冻融循环作用后,蠕变历时变化很小,认为冻融循环8次之后试样的损伤程度基本稳定。

摘要： 在振动荷载作用下瓦斯渗流与吸附共同组成了煤体瓦斯的流场运动.振动的发生致使原本处于稳定吸附解吸的动态平衡被打破,孔隙系统与裂隙系统中的煤体瓦斯在空间上得以重新分布,考虑煤体瓦斯在流动过程中有效应力及吸附膨胀效应的影响,研究煤体在振动前后瓦斯渗流趋势.试验结果表明:在受振前后,煤体内部受到初次破坏时,瓦斯解吸受到裂隙挤压影响,呈现渗透率降低趋势.当内部破坏达到煤体介质承受临界时,使得煤体裂隙贯通,渗透率提高.在不同振动频率作用下,煤样渗透率-轴向应变呈现阶段性变化,且煤样渗透率与应变的关系呈不对称的"U”形变化规律.

摘要： 通过煤吸附解吸CO2气体变形监测,分析煤吸附解吸的变形特征.实验在常温条件下进行,首先对煤样所在吸附箱进行抽真空,然后注入预定压力的CO2气体.通过应变仪实时采集径向应变和轴向应变,当煤样的应变稳定不变时,把气体压力升高至下一级继续观测变形.实验表明:煤样在CO2气体环境中产生膨胀变形,随着气体压力的增加变形增大,变形过程中径向应变大于轴向应变.

摘要： 为了研究水泥固化砂的动态特性,设计了一系列室内动三轴试验.结果表明:试样在外荷载作用下发生了一定的轴向应变再受等幅循环应变作用,其孔压发展规律可用",型曲线描述;水泥样的液化强度受基准应变、循环应变幅值和水泥剂量共同影响,随循环应变幅值的降低、基准应变和水泥剂量的增大而增强;和龄期7天的相比,龄期28天对试样的液化强度贡献不大;根据试验结果建立试验孔压对数发展模型,和试验孔压曲线拟合度较高,具有一定的实践价值.

摘要： 基于室内动三轴试验,以宁夏固原石碑塬原状Q3黄土为对象,研究了其液化过程中轴向应变的发展趋势,分析了饱和Q3黄土在轻微、中等、完全液化等三个阶段动应力-动应变滞回曲线随等效振动次数(烈度)的变化规律及轴向应变与黄土的应力路径、孔隙水压力变化等的关系.研究表明:随着振动次数的增加饱和Q3黄土进入特殊的应力状态,其结构发生变化,滞回曲线在不同液化等级时呈现不同的特征;其应变发展与应力路径紧密相关,当进入状态转换面后,应变、孔隙水压力出现大的发展;黄土的残余孔隙水压力与残余应变发展不同,残余孔隙水压力最终有限值,而残余应变不断发展;孔压幅值与轴向应变幅值有着单调的函数关系,即随着振动次数的增加呈递增趋势.

摘要： 对两河口主堆石料蠕变试验中体变特性进行了研究,对其侧缩现象进行了探讨。在轴向加荷过程中,轴向应变大于体积应变。在低应力水平下,由于围压产生的径缩,体积应变增长高于轴向应变。在高应力水平下,围压引起的侧缩增长逐渐减少,轴向应变逐渐超过体积应变。

摘要： 利用GDS双向振动仪进行不排水三轴试验。循环荷载分别被简化成单向(轴向)正弦波和双向(轴向和径向)正弦波形式。对比研究径向振动对萧山软黏土变形特件和循环强度的影响;给出不同轴向循环应力幅值和不同径向循环应力比(径向应力幅值与轴向应力幅值之比)情况下的轴向应力-振次曲线。研究表明:在变形发展初期,不同径向循环应力比的应变曲线比较接近;随着应变的增大,应变曲线之间的差别越来越大;且径向循环应力比越大。轴向应变发展越快;轴向循环应力越大,不同径向循环应力比的应变曲线之间的差异越大;将5％定义为破坏应变,给出不同径向循环应力比的动强度曲线;双向循环荷载作用下的循环强度曲线要比单向循环荷载作用下的曲线低,但是,当径向循环应力比超过0.5时,不同循环强度曲线之间的差别非常小;径向循环应力对最小极限循环强度的影响非常小,因此双向循环荷载作用下的最小极限循环强度值町以用单向循环荷载作用下的结果代替。

摘要： 设计了一种基于保偏光纤Bragg光栅(PMFBG)的横向负载传感方案,实验研究了PMFBG对横向负载、轴向应变和温度的传感特性。研究结果表明:PMFBG两谐振波长对温度和轴向应变的灵敏度近似相等,而对横向负载的灵敏度各不相同;PMFBG两谐振波长之差对横向负载的灵敏度取决于负载作用方向与保偏光纤快轴(或慢轴)之间的夹角,而不受温度和轴向应变的影响,实验得到的最高灵敏度为0.031nm/kg。基于PMFBG的横向负载传感测量系统在称重等领域具有广阔应用前景。

摘要： 研究用电阻应变方法测量预应力钢绞线的有效预拉应力。经过对预应力混凝土结构中预应力钢绞线的轴向应变和表面钢丝方向的(偏轴)应变分析，建立了钢绞线轴向应变和偏轴应变之间的转换关系，用实验验证了转换关系的正确性。需要测量预应力混凝土结构中钢绞线的有效预应力时，只需沿钢绞线表面钢丝轴线方向粘贴应变片，测出钢丝轴线方向应变，就可以很方便地转换为钢绞线轴向应变，求出其预拉应力和预拉力。

摘要： 采用Lagrange描述,推导出轴线可伸长Euler-Bernoulli梁在弹性大变形状态下轴向应变和挠度曲线曲率的精确表示式。通过引入轴线伸长率(stretching),可将变形后轴线的位置用变形前的物质坐标来表示。同时,给出了分别用变形前的轴线坐标,变形后的轴线弧长以及变形后轴线的纵向坐标为基本未知量的挠度曲线的曲率公式。分析和讨论了给定不同下设条件下的近似表达式。

摘要： 采用不同尺寸和壁厚的圆钢管和方钢管制作了6根内圆钢管增强方钢管混凝土柱试件(复式钢管混凝土),对其进行试验,得到了轴向应变、横向应变与承载力的关系曲线,以及极限承载力等试验结果.在确定组成内圆增强方钢管混凝土的钢材和混凝土应力应变关系模型的基础上,利用ANSYS软件对试件进行极限承载力和位移的计算,并将计算结果与试验结果进行了比较,结果基本吻合.该成果可以为工程设计提供一定的参考,也为内圆外方截面的复式钢管混凝土力学性能的理论研究提供相关的试验数据.

摘要： 本发明提供了一种注浆材料环向应变及轴向应力测量装置及方法，涉及室内岩石力学试验技术领域。该装置包括限位螺栓、试件固定环、应变测量环、基座、盖板、压力盒、环轴支架和伸缩轴，基座上设置有多个环轴支架，伸缩轴固定在环轴支架上，试件固定环和应变测量环固定在环轴支架上，盖板和基座相对布置，压力盒设置在盖板上；试件固定环上设置有多个固定器，应变测量环上设置有多个拉线传感器。利用该装置可以对注浆材料的环向应变及轴向应力进行准确的测量，另外该装置还可以测量不同形状的注浆材料试件在不同高度的应变，该方法为注浆材料的膨胀性能测试提供了方便，还具有操作简便，寿命长，稳定性好等优点。

摘要： 本实用新型涉及一种金属薄板轴向拉压双向应变控制疲劳试验的防屈曲装置，包括防屈曲件、减磨块、螺栓紧固组件。防屈曲件可拆卸地成对且相互贴合连接，每个防屈曲件均呈工字型板状结构，薄板疲劳测试试样平行夹持于两个防屈曲件之间，防屈曲件上开设有减磨块定位槽；减磨块夹设于防屈曲件与薄板疲劳测试试样之间，且减磨块靠近防屈曲件的一面设于减磨块定位槽中，另一面贴合于薄板疲劳测试试样上；螺栓紧固组件，沿厚度方向贯穿防屈曲件，使得防屈曲件、减磨块与薄板疲劳测试试样被紧固夹持。与现有技术相比，本实用新型防屈曲装置的抗拉强度可达980MPa，最大适用应变范围±1.5％，可实现试样的自对中；设计了引伸计定位槽保证疲劳试验的顺利进行。

摘要： 本发明公开了一种可实现轴向应变补偿的光纤弯曲传感器，传感器包括：单模光纤；第一偏芯光纤；第二偏芯光纤；两段偏芯光纤的纤芯与单模光纤纤芯对准，分别熔接于所述单模光纤的两端，且第一偏芯光纤和第二偏芯光纤的截面在几何上呈正交关系；两个中心波长不同的光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)，分别对称地写入于两个熔接点处，在弯曲时位于熔接点两侧的FBG产生不同的反射峰波长，从而等效形成四个FBG。本发明利用单模光纤在弯曲时其FBG的中心波长漂移仅受轴向应变的影响，来补偿在曲率解调时偏芯光纤引入的轴向应变，消除了传统曲率传感器存在的曲率测量误差，实现纯曲率值及弯曲方向的测量。

摘要： 本发明公开了一种通过螺栓轴向应变测量螺栓轴向紧固力的方法，所述方法包括如下步骤：首先在螺栓上沿轴向安装应变计，将应变计与应变仪连接，然后将螺栓放到试验机上并对螺栓进行加载，加上荷载后通过应变仪采集螺栓轴向的应变数据，根据应变数据和所加载荷数据得到应变程度与加载的轴向紧固力的线性方程y＝36.258x-27.7,其中y为应变程度，所述应变程度单位为μm，而x为加载的轴向紧固力，所述轴向紧固力的单位为KN。本发明检测的螺栓轴向紧固力的误差更小，另外它还具有检测简单，适用范围更广的特点。

摘要： 本发明涉及塑性杆件应变测试技术领域，具体涉及一种塑性杆件用轴向应变和扭转应变测试装置；采用伺服电机使大齿轮正反转动，大齿轮驱动一号齿条带着一号杆左右移动，并通过二号杆带着楔形块上下移动，滑轴与一字斜孔产生作用，使推拉杆做左右往复移动；楔形块上下移动的同时，还通过一号拉绳作用于二号齿条，配合二号弹簧，使二号齿条产生上下移动，从而驱动长圆柱齿轮产生转动；待检测杆件左右端通过固定组件固定，其中右固定组件位置固定，左固定组件随着推拉组件左右移动，使杆件产生轴向应变；又随着扭转组件产生转动，使杆件产生扭曲应变；并设置了示值组件，将轴向应变、扭曲应变具体量化，提高实用性。

摘要： 本发明涉及一种油气管道轴向应变智能化监测装置与方法，装置包括：综合监测桩、应变监测传感器组和远程终端。通过应变监测传感器组采集传感器组所在轴向截面的轴向应变数据；各应变监测传感器组包括N支轴向应变传感器，各轴向应变传感器沿油气管道截面圆周依次布置；N大于等于4；通过综合监测桩获取应变监测传感器组采集的轴向应变数据并传输给远程终端；远程终端对接收到的轴向应变数据进行处理，以对油气管道轴向应变进行实时监测。通过设置N支传感器，确保部分传感器出现故障时，该装置仍然能够实现轴向应变监测，提高了装置运行的稳定性，且多支传感器包含的信息更丰富，监测更准确。

摘要： 本发明实施例提供一种管道轴向应变检测装置，管道轴向应变检测装置包括：信号发生器，被配置成产生并发出激励电流；功率放大器，被配置成对激励电流进行放大，输出放大后的激励电流；磁化器，被配置成响应于接收放大后的激励电流产生交变磁场；检测器，被配置成收集处于交变磁场的待检测管道的内管壁表面因巴克豪森噪声引起的动态磁场信号，并将动态磁场信号转变成电压信号；数据采集卡，被配置成将电压信号转化为数字信号；以及处理器，被配置成接收数字信号并对数字信号进行分析，根据分析结果确定管道的轴向应变状态，实现了对管道的全覆盖式检测，避免了开挖管道的过程，对复杂环境中管道的微小变形进行精准的测量，预防管道事故的发生。

摘要： 本发明公开了一种基于分布式光纤的桩基轴向应变监测数据处理方法及装置，方法包括将桩基划分为若干个计算单元，基于各计算单元力的平均轴力，建立桩顶荷载和各计算单元应变的关系，结合桩土界面双线性模型，对不同大小桩顶荷载下的关系进行求解，获得桩身应变分布，采用最接近内包络法，由光纤监测获取的数据信息确定桩身的真实应变分布。本发明解决了光纤测量数据波动性较大的问题，获得桩身的真实应变和轴力。

摘要： 本实用新型涉及一种油气管道轴向应变智能化监测装置，包括：多个应变监测传感器组，采集传感器组所在轴向截面的轴向应变数据；各应变监测传感器组包括N支轴向应变传感器，各轴向应变传感器沿油气管道截面圆周上依次布置；N大于等于4；综合监测桩，与各应变监测传感器组连接，用于获取应变监测传感器组采集的轴向应变数据并传输给远程终端；远程终端与综合监测桩无线连接，对接收的轴向应变数据进行处理，以对油气管道轴向应变进行实时监测。设置N支传感器确保部分传感器出现故障时，仍然能够实现轴向应变监测，提高装置运行稳定性，且多支传感器包含更多信息，监测更准确。

摘要： 本实用新型公开用于霍普金森压杆系统的可调控试样轴向应变的防护装置，属于材料动力学实验领域。本实用新型包括阻环和防护台，其是在霍普金森透射杆端面放置环绕在试样外围的阻环，当霍普金森入射杆压缩试样时，通过调节阻环的高度来控制试样轴向压缩应变大小。阻环内径与试样外径之间预留空隙，避免阻环影响试样膨胀变形，同时，阻环外径与内径之差尽量要大，以防止阻环受霍普金森入射杆冲击而发生破坏。在阻环和霍普金森杆接触位置的外围放置防护台，通过防护台避免试样碎片对周围造成破坏。本实用新型能够有效调控试样轴向应变，同时避免试样碎片对周围造成破坏，提高了实验的安全性和可靠性。