基于砂箱模型试验的加筋土挡墙最优布筋方式分析

为探讨最小加筋材料面积的加筋土挡墙最优布筋方式,开展了以纸质作为挡墙面板和加筋材料的砂箱模型试验,测试了加筋土填料和加筋材料的物理力学性质,分析了布筋密度、筋带宽度及长度等因素对加筋土挡墙稳定性的影响规律。试验研究表明:处于极限稳定状态的加筋土挡墙,采用"窄筋密布"、"窄筋长布"方案的用筋量均小于"宽筋疏布"、"宽筋短布"方式;在用筋量相同条件下,采用"上长下短"布置方式的稳定性高于"上下等长"布置。

基于光滑点插值的腐蚀损伤结构应力分析方法

针对环境作用下金属结构表面易发生广布腐蚀损伤,并对其自身强度产生影响这一问题,通过元胞自动机方法得到结构表面的腐蚀损伤形貌图,用开源计算机视觉库(OpenCV)结合图像分析技术对含腐蚀损伤结构的边界信息进行提取,依据提取信息建立计算模型,采用光滑点插值方法(S-PIM)对含腐蚀损伤结构的内部应力进行求解。结果表明:光滑点插值法与图像分析技术相结合可计算出含广布腐蚀损伤结构内部的应力分布,为环境作用下结构强度的定量分析提供新方法。

金属表面腐蚀损伤形态演化规律研究

针对金属材料在环境作用下容易形成腐蚀损伤而致其力学性能降低的问题,采用元胞自动机方法,通过定义元胞规则,以氢标电极电位作为材料特性参数,定义铝和铁两种金属的溶解概率。研究两种材料在不同的温度和相对湿度腐蚀环境下,腐蚀表面形态演化和腐蚀产物形成规律。结果为研究金属搭接件在环境作用下的枕垫效应提供了理论依据。

多晶金属材料断裂过程数值模拟方法

针对多晶金属材料微观结构的多样性和破坏过程的复杂性,在基于Voronoi图构建多晶体微观结构图的基础上,结合近场动力学方法,将多晶体离散为一系列物质点,通过积分求解近场域内各物质点的相互作用力,建立了外界载荷作用下多晶材料内部裂纹扩展及结构破坏的损伤演化模型,对多晶材料取不同晶界强度系数和晶粒大小时的断裂性能进行研究。研究结果表明,当晶界强度系数β≥1时多晶材料通常发生穿晶破坏,β<1时材料则容易发生晶间破坏;在材料表现为穿晶破坏模式下,随着晶粒尺寸的减小,材料的抗断裂性能得到提升。