含三角对称分布共晶团复合陶瓷力学性能研究

从Al2O3/ZrO2(4Y)自生复合陶瓷棒状共晶团的生长机理出发,研究了三角对称分布棒状共晶团的力学性能。基于相互作用直推法,先求得三角对称分布棒状共晶团每一组分的力学性能,然后通过坐标变换求得了整个棒状共晶团的力学性能。对棒状共晶团进行了随机均匀化处理,在考虑Al2O3块晶和ZrO2颗粒夹杂的情况下,求解了复合陶瓷的力学性能。计算中将Al2O3块晶视为椭球,通过三主轴比值的变化近似地模拟了任意形状的Al2O3块晶夹杂;计算了三个主轴的长度比变化时对复合陶瓷材料弹性性质的影响,并与实验结果进行了比较。研究表明:三角对称分布棒状共晶团每一组分呈横观各向同性,其弹性模量与ZrO2纤维的体积含量呈线性关系;三角对称分布棒状共晶团亦为横观各向同性,其在垂直[0001]晶向的平面内力学性质是完全对称的,与平面内坐标选取无关;随Al2O3块晶三个主轴长度比的变化,弹性模量的最大值与最小值相差3.1%。

水泥土搅拌桩复合地基变形模量确定的一种新方法

水泥土搅拌桩在我国公路和工民建等领域得到广泛应用,但由于复合地基的复杂性和各种不确定性因素的影响,加固区复合模量计算理论仍不完善。本文从土体的e lnp曲线出发,构造土体的ε lnσ的应力应变曲线,并得到其弹塑性状态的屈服方程。根据最小势能原理及桩土变形协调条件得到水泥土搅拌桩复合地基的变形表达式和水泥搅拌桩复合地基加固区变形模量的表达式,并通过现场载荷试验反算的变形模量验证了该表达式的可靠性。

锈蚀对钢管混凝土柱协同工作机理的影响

钢管锈蚀会对钢管本身的材料属性和套箍作用效果产生直接影响,也势必影响到钢管混凝土柱的力学性能和承载力。为了对钢管混凝土柱锈蚀后套箍力学机理有更清楚的认识,通过采用钢管壁厚和钢管刚度折减法,建立了钢管混凝土柱的锈蚀模型。在此基础上,根据弹性力学理论和钢管混凝土柱的协同工作原理,研究了轴向压力作用不同锈蚀程度下轴压钢管混凝土的套箍力学机理。分析结果表明,套箍力不但与核心混凝土的Poisson比、截面尺寸和弹性模量有关,而且还与外钢管的锈蚀程度、Poisson比、截面尺寸和弹性模量有关。随着锈蚀程度增加,钢管混凝土柱的组合弹性模量呈线性递减,外钢管对核心混凝土的套箍作用减弱,核心混凝土轴向压力分配系数呈线性增大。套箍力降低了核心混凝土轴向压力分配系数,提高了其轴向压承载力。

西非马里地区红土粒料的矿物组成与路用性能

对西非马里地区红土粒料的基本物理性能、矿物织构组成与路用性能进行试验研究。结果表明,红土粒料砾石组的主要成分是赤铁矿石(40.6%)和高岭石(39.5%),粉黏粒组主要由赤铁矿石(27.0%)和石英(63.0%)组成,高岭石含量仅10.0%;颗粒容易发生破碎,其中19~2 mm粒径颗粒抗冲击能力差,当击实次数超过98次时颗粒破碎趋于稳定;在欠压实状态下,干密度与颗粒破碎率的关系呈近似线性增长规律,当破碎率大于25%后,压实度普遍能达到98%以上;红土粒料的水稳性较差,但在96%压实度前提下,饱水4 d的CBR接近80%,回弹模量变化范围在190~300 MPa之间,可满足西非地区路面底基层的使用要求。

E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料力学性能试验研究

通过对6组48个试件进行力学性能试验,研究了E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料顺纤维方向和垂直纤维方向的抗拉强度、弹性模量、泊松比,并与输电杆塔结构中常用钢材进行了力学性能和成本对比分析。结果表明,E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料力学性能优异、绝缘性能良好、成本合理,适宜在输电杆塔结构中应用。