基于直剪试验的土工格室加筋层抗剪性能数值模拟

土工格室作为一种特殊的土工合成材料,其三维蜂窝结构能够显著约束土体的侧向变形,在加筋路基、边坡和挡墙等结构中有着广泛的作用。在加筋土结构的服役过程中,土工格室难免会受到不同角度和不同层位的剪切作用,潜在滑动面极有可能穿过土工格室加筋层。为更好地理解土工格室加筋层的真实剪切状态,基于直剪试验,使用数值计算的方法研究了土工格室加筋层在不同剪切角度、层位和不同宽高比下的应力-应变状态。结果表明:土工格室加筋层呈现明显的各向异性,土工格室对黏聚力和内摩擦角都有所提高,这与现行的三轴试验研究结果稍有不同;当剪切面平行穿过土工格室中部时,加筋层的抗剪强度最大;随着剪切面与土工格室角度的增加,加筋层的抗剪强度逐渐减小;随着土工格室宽高比的线性增加,加固层的抗剪强度也基本线性增加。研究成果可为土工格室加固路基、边坡和挡墙的稳定性研究提供参考。

多次压缩对TC4钛合金高温变形行为影响的研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机分别以单次及多次压缩在变形温度900~1050℃,以不同的应变速率对TC4钛合金进行了变形试验。结果表明:单次压缩变形时,流动应力随着应变速率的增大而增大,随温度的升高而降低,在变形温度900、950℃观察到了明显的应力改变,这与900、950℃变形时发生魏氏组织转变相关。同时,当温度在900、950℃时,原始组织呈压扁与破碎状;当温度高于950℃时,大的变形量下易生成魏氏组织。多次压缩变形时,当变形温度为900℃时得到了片层组织形貌特征,而当变形温度高于950℃时生成了魏氏组织,这种微观形貌特征会影响材料的力学性能。因此,为了改善合金的塑性变形能力,将变形温度尽量控制在900℃,以避免魏氏组织的形成。

高合金化Al-9Zn-2Mg-2Cu-0.3Ce合金均匀化过程中的组织演变

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC),研究了一种高合金化Al-9Zn-2.0Mg-2Cu-0.3Ce(质量分数,%)合金的铸态微观组织,以及其均匀化过程中微观组织的演变,获得了较优的单级均匀化工艺。结果表明:铸态时,合金晶粒内部枝晶网络发达,Zn、Mg、Cu元素偏聚严重,合金中主要的非平衡凝固相为T(AlZnMgCu)相和θ(Al_(2)Cu)相。经过470℃×48 h均匀化热处理后,合金中的枝晶网络基本消除,凝固相T逐渐回溶至基体中,主要的残留相为耐高温相Al_(2)CuMg、Al_(8)Cu_(4)Ce和Al_(7)Cu_(2)Fe。扩散动力学分析表明,470℃退火48 h的单级均匀化工艺足以使合金中的非平衡相回溶至基体中。