高压扭转铜试样的微观组织与压缩性能

通过高压扭转对铜试样施加不同程度的变形,研究了样品扭转面(ND面)和纵截面(TD面)上微观组织特征.对ND面,在较小的剪应变下,原始晶粒形貌模糊,晶粒内部形成等轴状的位错胞及亚晶结构;随变形量的增大,亚晶间取向差及亚晶内部的位错密度增大,最后形成亚微米尺度的等轴晶粒.对TD面,变形初期原始晶粒被拉长,晶粒内部为位错墙分割成的层状结构,层内为拉长的位错胞;随变形程度的增大,拉长晶粒的宽度减小,与剪切方向的夹角减小,晶内层状组织间距减小,并逐渐演化成拉长的亚晶组织;进一步增大变形,晶粒拉长痕迹消失,变形组织与ND面相似,为等轴状亚微米晶粒.压缩实验表明,经16圈扭转后,整个试样上的压缩性能基本均匀,σ_(0.2)达到385 MPa,应变率敏感性指数增大至0.021.

基于DIC方法的地聚合物混凝土断裂过程分析

为了量化研究地聚合物混凝土断裂过程参数的演化过程,采用数字图像相关(digital image correlation,DIC)方法及夹持引伸计法对含初始缺口粉煤灰基地聚合物混凝土试样在三点弯曲加载过程中的裂缝口张开位移(CMOD)、裂尖张开位移(CTOD)及裂缝扩展长度进行测试与计算分析.结果表明:DIC测试的裂缝口张开位移与夹持引伸计测试值吻合较好,试样经历了起裂、裂缝的稳态和亚稳态扩展及失稳破坏阶段;基于DIC测试的裂尖张开位移与基于弹性等效的理论计算吻合较好,但基于DIC裂缝扩展长度的测试值与弹性等效裂缝扩展长度的计算值之间存在较大偏差,导致这一差别的主要原因是由于地聚合物混凝土与水泥混凝土一样存在断裂过程区.

养护温度及时间对粉煤灰基地质聚合物混凝土强度发展的影响

以砂、碎石为骨料，粉煤灰及少量的硅灰为胶凝材料，水玻璃、氢氧化钠为激发剂制备了地质聚合物混凝土，测试了不同养护温度及时间下粉煤灰基地质聚合物混凝土的抗压强度，旨在揭示养护温度及龄期对粉煤灰基地质聚合物混凝土强度发展的影响规律。结果表明：在20－80℃之间，提高养护温度可以提高粉煤灰基地质聚合物混凝土的抗压强度，并呈现线性增长的关系，进一步提高养护温度会导致试样表面微裂纹的产生，进而导致抗压强度有所下降；地质聚合物混凝土的抗压强度随龄期的增加而增大，并趋于稳定，该趋势可用指数函数加以描述；早期的高温养护会加速聚合化反应速度，降低聚合化反应时间，即高温短时养护可达到低温长时养护的效果。

微纳米晶金属的应变率敏感性及应变硬化行为分析

基于亚微米、纳米晶粒组织塑性变形过程中多种变形机制(位错机制、扩散机制及晶界滑动机制)共存,建立了理论模型,用于定量研究亚微米、纳米晶粒组织的塑性变形行为.以铜为模型材料,计算分析了晶粒尺度、应变率以及温度对亚微米、纳米晶粒组织塑性变形行为的影响.结果表明:相比粗晶铜,亚微米晶铜表现出明显的应变率敏感性,并且应变率敏感系数随晶粒尺度及变形速率的减小而增大;同时,增大变形速率或降低变形温度都能提高材料的应变硬化能力,延缓颈缩发生,进而提高材料的延性.计算分析结果与实验报道吻合.

浙南地区住宅建筑采暖空调能耗模拟分析

在3种不同空调系统运行模式下,利用建筑能耗模拟软件IES-VE对温州地区同一住宅建筑能耗进行动态模拟,分析空调运行模式对温州地区住宅建筑采暖空调能耗大小的影响。结果表明,空调运行模式由连续模式改变为间歇式,采暖能耗降低33.5%,制冷能耗减小53.2%,采暖空调总能耗降低43.5%,引入自然通风可将制冷能耗进一步降低27.6%,采暖空调总能耗降低50.5%。间歇式空调模式下,采暖空调能耗的降低与空调运行时间的减少并非线性关系。

窗的传热系数对浙南住宅采暖空调能耗的影响

在三种不同空调运行模式下,利用建筑能耗模拟软件IES-VE对温州地区某住宅建筑能耗进行动态模拟,分析不同空调运行模式下,窗的传热系数对温州地区住宅建筑采暖空调能耗的影响规律。结果表明,窗的传热系数每减小20%,采暖能耗降低6%,且与空调模式相关性不大,但窗的传热系数对夏季空调能耗的影响与空调运行模式密切相关。连续空调模式下,窗的传热系数每降低20%,制冷能耗增加0.4%;间歇式空调模式下,制冷能耗随窗传热系数的增大而减小,窗的传热系数每降低20%,制冷能耗增加1.0%;间歇式空调+自然通风模式下,窗的传热系数的每降低20%,制冷能耗减小0.5%。

住宅自然通风节能率及其开窗行为相关性分析

利用IES—VE建筑能耗模拟软件对温州地区某住宅建筑的空调能耗进行模拟，量化分析了自然通风节能效果。鉴于外窗开启行为受室外气温、风速以及相对湿度等气象参数控制，计算中选取控制外窗开启的室外温度上限区间为26℃～28℃，湿度上限区间为80％～100％，风速下限区问为0～1．5m／s，进而探讨了外窗开启条件对节能率的影响。计算结果表明：自然通风可导致空调能耗至少减少30％；自然通风节能率对外窗开启控制条件变化敏感，节能率随外窗开启温度、湿度上限值的提高而增大，随外窗开启风速下限值的增大而减小，该趋势可用全年满足开窗条件小时数这一指标的变化加以解释。

载流圆锥薄壳的磁弹性应力与变形分析

在建立旋转壳体的非线性磁弹性运动方程的基础上 ,研究了电磁场和机械载荷联合作用下载流圆锥薄壳的磁弹性效应 .通过算例 ,得到了载流圆锥薄壳的位移及应力与通电电流强度之间的关系 ,解决了圆锥薄壳顶点处的奇异性问题 ,给出了轴对称条件下的数值解 .计算结果表明 :改变通电电流强度 ,可以改变载流圆锥薄壳的应力与变形状态 ,达到控制圆锥薄壳的受力与变形的目的 .

高层建筑动态位移摄像测量环境影响及自适应滤波降噪研究

位移是反映结构性能和安全的重要指标。大型结构动态位移监测仍存在较多困难。摄像测量具有非接触、低成本等突出优点,有望成为一种实用方法,但其全天候工作性能评估及优化有待研究。开展了高层建筑动态位移全天候摄像测量长期室外试验,并以降雨天气下的位移实测数据为研究对象,分析了降雨对摄像测量精度的影响。降雨对摄像测量产生了显著影响,导致位移测量精度明显降低。为拓宽摄像测量的适用环境,提出了采用自适应滤波方法进行降噪处理。结果表明,自适应滤波方法能有效地去除测量噪声,提高摄像测量在暴雨环境下的测量精度,为实现高层建筑动态位移全天候摄像测量提供了必要条件。

载流球台薄壳的磁弹性应力与变形分析

在对机械载荷与非定常电磁场耦合作用下的球台薄壳的应力、位移与电磁场、机械场等关系研究的基础上,建立了载流球台壳的磁弹性基本方程.采用分离变量法,导出了数值计算方程式,并通过具体算例,讨论了电场中电磁量、作用时间等因素与球台壳应力及变形之间的关系.

植物纤维增强保温砂浆性能试验研究

为了提高墙体保温砂浆的耐久性,实现保温砂浆在高抗压强度条件下具有较低的导热系数,本课题采用正交实验,对陶砂植物纤维和水泥基植物纤维2种保温砂浆的抗压强度、抗折强度、密度、导热系数分别进行了试验。根据试验结果,分析了各因素对保温砂浆性能的影响,建立了保温砂浆性能之间的相关关系,并对比分析2种保温砂浆的性能。结果表明,m(陶砂)∶m(稻壳)和m(砂)∶m(稻壳)是影响保温砂浆性能的主要因素;抗压强度和抗折强度、导热系数与密度呈线性关系,导热系数和抗压强度、密度与抗压强度呈指数关系;2种砂浆综合性能对比分析,应优先选择水泥基植物纤维保温砂浆。

高强螺旋箍筋约束高强混凝土柱承载性能计算分析

阐述了高强箍筋约束高强混凝土柱的轴心受压承载性能,正截面承载性能及斜截面承载性能的计算与分析。通过工程实例,给出了在PKPM设计计算时将普通箍筋转化为高强箍筋的实践方法并进行了对比,可供相关领域的工程师参考。

风电叶片全场三维变形测试及分析

以风电叶片为研究对象,基于数字图像相关技术测量其全场三维变形。表面做随机散斑处理后悬臂固定,通过绳索和定滑轮在挥舞方向逐级施加静力载荷。采用两部CCD摄像机采集初始状态及每级荷载下风电叶片的数字图像,对数字图像进行相关运算,获得其全场三维位移值和平面应变值。分析测试的主要影响因素和难点,并提出相应的解决方法。作为验证,同时采用游标卡尺测量平面外位移,二者测量结果吻合较好,表明该方法在风电叶片变形场测量中具有较好的精度。

基于强度指标的粉煤灰基地质聚合物设计

以粉煤灰为主要原材料,少量的硅灰为SiO2调节材料,以水玻璃和NaOH溶液作激发剂,制备了粉煤灰基地质聚合物材料,探讨了影响粉煤灰基地质聚合物强度的主要因素,结果表明:养护温度对地质聚合物强度影响最大,NaOH溶液摩尔浓度次之,NaOH溶液与水玻璃的质量比影响最小。

矿渣掺量对粉煤灰基地质聚合物混凝土高温性能的影响

以砂、碎石为骨料,粉煤灰及矿渣为胶凝材料,水玻璃、氢氧化钠为激发剂制备了粉煤灰基地质聚合物混凝土,研究了矿渣掺量对其高温性能的影响。结果表明:不同矿渣掺量试样的质量损失率均随作用温度的升高而增大,300、600、900℃时质量损失率分别约为5%、6%、7%。矿渣掺量由0增大至30%,初始态抗压强度由6.5 MPa提高至55.6 MPa;300℃作用后抗压强度分别提高至17.9、68.4 MPa;600℃作用后,试样表面出现少量裂缝,矿渣掺量小于30%试样的强度较300℃时有所降低,但仍保持在初始态的1.24~2.08倍,而矿渣掺量为30%的试样强度则降低为初始态的77%;900℃作用后,试样表面开裂加剧,强度保持在19 MPa左右。

地质聚合物再生混凝土的制备及其力学性能

以粉煤灰地质聚合物为胶凝材料,天然砂、碎石及再生粗骨料为集料,制备了地质聚合物再生混凝土,并探讨了再生骨料取代率及养护条件对其抗压强度的影响,结果表明,地质聚合物再生混凝土的强度随再生骨料取代率的增加而呈现先增后降的变化趋势,存在一个最佳的掺量;高温养护能加速地质聚合物再生混凝土强度的发展,并导致峰值强度的最佳掺量向低掺量方向偏移。

受激材料对地质聚合物砂浆强度的影响

介绍了一种新型无机胶凝材料——地质聚合物砂浆,以立方体抗压强度为指标,探讨了不同受激材料复掺体系对地质聚合物砂浆强度的影响,结果表明,粉煤灰基地质聚合物砂浆的强度随偏高岭土掺量的增加而降低,而随矿渣掺量的增加而提高,矿渣基地质聚合物砂浆的强度随偏高岭土掺量的增加也呈现降低的趋势。

硅粉对地聚合物混凝土抗硫酸盐性能的影响

以地聚合物混凝土为研究对象,对其进行了硫酸盐干湿循环实验,分析了试样的强度及质量损失,探讨了硅粉对粉煤灰基地聚合物混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响,结果表明:地聚合物混凝土强度随硅粉掺量的提高而增大,质量及强度损失随硅粉掺量的增大而降低。

纤维增强水泥砂浆的耐高温性能

通过对普通硅酸盐水泥、粉煤灰、钢纤维制备的不同试样的实验测试,测得了不同纤维含量的水泥基复合材料在高温后的质量损失、超声波波速损失及力学性质,结果表明:随温度升高,其质量损失百分比、波速减少百分比均增大,水泥基复合材料的抗压、抗折强度不断减小。

CFRP约束地质聚合物混凝土轴向应力-应变关系

为了探究地质聚合物混凝土(GPC)在多轴应力状态下的应力-应变关系,开展了碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)约束GPC圆柱的轴压试验,揭示了GPC在不同约束条件下的应力-应变曲线特征,据此建立了完整的轴向应力-应变模型、抗压强度模型和极限轴向压应变模型,特别是针对CFRP约束普通强度GPC,提出了新的模型参数表达式,并利用文献试验结果予以验证。结果表明:抗压强度模型具有良好的预测能力,预测值的平均绝对误差为3.55%;极限轴向压应变模型也能较精准地对其他研究的试验结果做出预测,预测值的平均绝对误差为17.03%。新的轴向应力-应变模型参数表达式不仅适用于CFRP约束高强GPC也适用于CFRP约束普通强度GPC。