涂层与基体界面结合强度测定模型的有限元模拟

采用有限元法对涂层与基体界面结合强度进行了力学模拟,并对试验模型提出了改进。通过对涂层与基体界面最大剪切应力和最大法向应力的分析,比较了模型中不同基体台阶深度、涂层尺寸对界面结合强度的影响。确定了最佳模型,使模拟过程中最大法向应力明显降低,能够更好地体现不同体系剪切应力的变化,并在最佳模型下研究了不同涂层和基体材料相互作用的界面结合强度。

螺旋扭状增强材料螺旋效应的光弹性研究

将二维光弹性试验方法运用到螺旋扭状增强材料螺旋性能的研究中,创新地设计了一种用光弹性试验模型模拟混凝土内部应力分布的类比试验方法,用光弹性材料模拟混凝土,而用金属铅模拟螺旋扭状的增强材料(螺纹钢)。分析了几种不同表面特征的样品不同截面处的最大剪应力。试验结果表明:螺旋扭状增强材料的粘结锚固性能大于平直型材料;节距会影响粘结锚固性能;直观地显示了"螺旋效应"的影响,扩大了光弹性在工程中的应用范围。

青藏铁路路堤纵向裂纹形成与扩展的力学机理

在多年冻土区修建路堤,打破了原来天然地表与外界的热力平衡,引起地下温度场重新分布,使得路堤两侧的天然地表下多年冻土融沉,造成整个路堤应力场局部出现应力集中,导致路堤的两侧出现了大量的纵长宽大裂纹。这些裂纹在上覆荷载作用,尤其是列车动荷载或者地震作用下,有可能发生路堤的突然沉陷,严重危害行车安全。就路堤应力集中现象来讨论裂纹的形成和扩展力学机理,即裂纹扩展主要受拉应力作用,而裂纹的扩展角受剪应力的控制。