煤矸石粗骨料对混凝土力学性能的影响

针对煤矿煤矸石产量大、利用率低等问题,对煤矸石作为混凝土骨料的理化性能和力学性能进行了探究。试验结果表明:与普通碎石相比,非自燃煤矸石的堆积密度与表观密度小、吸水率高、压碎值大,当水灰比不变时,煤矸石混凝土的强度随着煤矸石粗骨料掺量的增加先增加后减小;当非自燃煤矸石混凝土掺量不变时,煤矸石混凝土的强度随着水灰比的增加先增加后减小。水胶比为0.5,煤矸石粗骨料取代率为40%时,煤矸石混凝土的强度最高为最优配合比。煤矸石可以作为混凝土粗骨料使用,但若全部采用煤矸石作为混凝土粗骨料,应限制煤矸石粗骨料在强度要求较高的混凝土中使用。

TC4热氧化钛合金内空半球壳体的动态响应

利用有限元程序对TC4(Ti-6Al-4V)热氧化钛合金内空半球壳体进行子弹冲击模拟,基于准静态压缩实验和动态Hopkinson压杆实验数据,研究了径厚比、冲击速度、应变率效应对TC4热氧化钛合金内空半球壳体动态响应的影响,得到了不同工况下的TC4热氧化钛合金内空半球壳体的接触力峰值以及顶点位移.TC4热氧化钛合金的材料模型由实验数据拟合得到的考虑应变率效应和温度效应的Johnson-Cook本构方程描述,其中,实验数据由Hopkinson压杆技术测得.结果表明:接触力峰值和顶点位移均与径厚比成反比;接触力峰值和顶点位移均与冲击速度成正比;考虑应变率效应更能反映TC4热氧化钛合金内空半球壳体的抗冲击能力和抗变形能力.

汽车车架用B610钢的力学性能与数值模拟研究

随着汽车数量的增加和广泛使用,现代汽车工业对材料的力学性能提出了更高的要求。本工作对汽车车架用B610钢进行了不同温度下的准静态及动态压缩试验,发现B610钢承受准静态荷载时高温区域(400~600℃)内材料的温度软化效应最为明显,而当承受动态荷载时在低温区域(–80~25℃)内材料的应变率硬化效应最为明显。同时利用试验数据拟合得到了B610钢考虑温度及应变率的Johnson-Cook本构模型,对B610钢材质的车架进行了正面碰撞的数值模拟,结果表明Johnson-Cook模型计算得到的内能转化率达到92.8%,而线弹性情形仅有21.4%,等效应力峰值也降低了47%,充分说明了在汽车被动安全性研究中考虑材料温度软化效应及应变率硬化效应的重要性。