预制体结构对SiC_(f)/SiC复合材料力学和热性能的影响

本文采用化学气相渗透法制备了具有二维多层、三维角联锁机织和多轴三维编织三种预制体结构的SiC_(f)/SiC复合材料。在综合分析纤维排列、SiC基体和孔隙分布的基础上,详细讨论了预制体结构对SiC_(f)/SiC复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明,复合材料的力学性能和热导率受纤维排列方式和复合材料密度的综合影响,而热膨胀系数主要受纤维排列方式的影响。此外,二维多层复合材料、三维角联锁机织复合材料和多轴三维编织复合材料的热导率可以分别用串联模型和平行模型来解释。多轴三维编织复合材料由于内部具有连续的可以作为热流快速通道的三维网状SiC基体层,因此具有较高的室温热导率。而随着温度的升高,SiC声子间的散射逐渐增强,SiC基体层在多轴三维编织复合材料中作为声子传播快速通道的作用逐渐减弱,热导率随温度降低的趋势更明显。

沥青混合料疲劳性能研究

论述了沥青混合料疲劳研究的室内试验方法 ,对沥青混合料小梁弯拉疲劳试验与劈裂疲劳试验做了对比 ,说明在中国现有条件下 ,室内疲劳试验采用劈裂试验方法的合理性。并提出几种高等级道路常用沥青混合料的疲劳方程及沥青混合料抗拉强度结构系数 k,供设计参考。

单向分布钢纤维增强水泥基复合材料(Ⅱ):制备及钢纤维增强作用

研究了制备单向分布钢纤维混凝土的方法及单向分布钢纤维对混凝土劈裂抗拉强度和弯曲抗拉强度的增强作用.在钢纤维混凝土成型振动时,对试模中的混凝土拌合物施加匀强磁场,钢纤维受到磁场力作用,方向趋同于磁场方向,硬化后即制备出单向分布钢纤维混凝土.结果表明:制备的单向分布钢纤维混凝土纤维方向效应系数达到0.90以上;钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度和弯曲抗拉强度随钢纤维方向效应系数的提高而提高;钢纤维掺量相同时,相同配合比的单向分布钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度和弯曲抗拉强度显著高于普通钢纤维混凝土.

多孔混凝土疲劳性能的研究

多孔混凝土作为路面的基层,和面层一起受到车辆荷载和温度的反复作用,结构设计中需考虑其疲劳性能。通过室内小梁弯拉疲劳试验,分析疲劳寿命试验数据的概率分布,得出多孔混凝土疲劳寿命服从双参数威布尔分布,以此建立了不同应力水平和等效应力水平下两种形式的疲劳方程;分析了疲劳寿命变异性的影响因素及减小变异性的相应措施,比较得出其疲劳性能优于半刚性基层材料。利用得出的疲劳方程,建立了以多孔混凝土作为水泥混凝土路面下面层荷载应力计算的疲劳应力系数,以及作为沥青路面基层时,进行层底弯拉应力验算的弯拉强度结构系数,可用于路面结构计算。

路面透水水泥混凝土性能研究

透水混凝土是具有拱架结构的多孔混凝土。通过正交试验及分析,研究了集浆体积比、集料级配、水胶比等因素对透水混凝土力学性能及透水性能的影响,为透水混凝土的设计与应用提供了依据。

路用透水型彩色再生混凝土的性能研究

试验研究了一种由建筑垃圾混凝土骨料制备的路用透水型彩色再生混凝土的抗压强度、弯拉强度、透水系数。结果表明:水胶比对路用透水型彩色再生混凝土的抗压强度、弯拉强度、透水系数均有明显的影响。添加聚丙烯纤维可以有效增强透水混凝土的弯拉强度,颜料对彩色再生透水混凝土的力学性能影响不显著。

覆面材料对结构保温板力学性能的影响

结构保温板(structural insulated panels,SIP)作为建筑构件具有轻质高强、保温隔声性能好等优点,但因木材资源缺乏,其应用受到限制。为寻求更广泛的原料来源,引入两种竹质板材竹帘胶合板和重组竹,测定以木质定向刨花板、竹帘胶合板和重组竹覆面的SIP板式结构的拉伸黏结强度、抗剪强度及过梁弯曲性能。结果表明:三者的拉伸黏结强度分别为0.157,0.150和0.059MPa,前两者符合JGJ 144—2004中对聚苯乙烯泡沫板现浇混凝土外墙外保温系统现场黏结强度的要求,而重组竹覆面板材低于限定值;抗剪强度分别为0.096,0.078和0.062 MPa,过梁抗弯强度分别为2.87,4.04和0.66 MPa。为提高重组竹的拉伸黏结强度,应注意避免材料制作过程中的热伤害;为提高其过梁抗弯性能,当开设洞口作为过梁使用时,可以考虑改变覆面重组竹的竹束走向,以避免载荷对板材连接强度较弱界面的应力集中。

考虑荷载影响的桥梁混凝土结构耐久性设计

为更好地指导海洋环境混凝土结构耐久性使用寿命设计,采用试验研究弯拉荷载对混凝土氯离子扩散系数的影响,结合菲克第二定律提出考虑荷载影响的桥梁混凝土结构耐久性设计方法。研究结果表明,承受弯拉荷载与不承受荷载试件扩散系数控制指标的比值Dη/D0与应力水平η成指数关系。针对国内某大桥初步设计确定的典型构件及所处环境参数等,引入弯拉荷载对混凝土氯离子扩散系数的影响,建立了"设计使用寿命-氯离子扩散系数控制指标"间的对应关系,给出了达到设计使用寿命要求的28d氯离子扩散系数控制指标。

贫混凝土基层疲劳特性研究

贫混凝土用于路面基层时,由于受到荷载应力和温度应力的反复作用,需研究其疲劳特性.通过分析室内小梁弯拉疲劳试验结果,得出贫混凝土的疲劳寿命服从双参数威布尔分布,据此建立了不同应力水平和等效应力水平下两种形式的疲劳方程.通过对比,得出贫混凝土的疲劳性能优于其他常用半刚性基层材料.利用得出的疲劳方程,建立贫混凝土作为水泥混凝土路面下面层荷载应力计算的疲劳应力系数,以及作为沥青路面基层时,进行层底弯拉应力验算的弯拉强度结构系数.

铝合金双面双弧同步立焊工艺特征与接头组织性能分析

采用双面双弧同步立焊工艺方法,对8 mm厚5083铝合金进行自熔试验,I形坡口一次熔透,焊缝成形美观。通过调节两侧电弧热量配比研究熔池成形规律,并从焊接接头的微观组织、力学性能分析其连接机理。研究结果表明,随着热输入的增加,双面双弧同步立焊热量加速集聚,熔深以三次幂函数的速度增大。双面双弧同步立焊接头轮廓呈'双曲线形',而相同热输入下的单面焊接头则呈'倒马鞍形'。总热输入一定的情况下,双面双弧接头正面熔宽随能量配比系数的增大而增大,反面熔宽随能量配比系数的增大而减小,中间熔宽基本不变,熔化面积随能量配比系数的增大先增大后减小;能量配比系数一定时,随着焊速的增大,接头熔宽和熔化面积均减小。母材组织为条带状纤维织构,热影响区发生静态回复与再结晶,变形组织消失,产生新晶粒,焊缝区主要由α-Al固溶体、β相(Al_8Mg_5)质点和骨骼状的Mg_2Si析出相组成。焊缝的抗拉强度随着能量配比系数的增大而减小,拉伸断裂形式为韧性断裂。热影响区出现软化现象,双弧交汇区硬度低于正面焊缝区。

短肢墙预应力楼盖体系墙端弯矩增大系数的试验

通过对短肢剪力墙无粘结预应力楼盖结构体系2个顶层梁、墙肢、预应力现浇板组合体的试验研究,分析了结构体系中现浇板、受扭连梁等对短肢墙墙端弯矩增大系数的影响。利用电算分析对试验研究结果进行补充和完善,最后建议对该结构体系进行设计时,短肢墙墙端弯矩增大系数应比现行规范相应提高。

型钢活性粉末混凝土柱大偏压性能分析

为研究型钢活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)柱大偏心受压力学性能,采用足尺试件进行大偏心受压试验.制作了6根截面尺寸为300 mm×350 mm,高度为3000 mm的型钢RPC柱,进行大偏压承载力性能试验,观察受力过程及破坏形态,测量极限承载力、侧向挠度及截面应变.试验结果表明,该组合结构具有较高的承载力及良好的变形能力,受压区RPC基本符合平截面假定,柱的极限承载力随含钢率的增加而提高,随偏心距的增大而降低.基于平截面假定,考虑截面受拉区RPC拉应力的贡献,建立了足尺型钢RPC柱的极限承载力计算公式,可供工程设计时参考.

玄武岩纤维对新型陶粒混凝土性能的影响研究

为研究玄武岩纤维掺量对陶粒混凝土性能的影响,制作了立方体试件、抗折试件和棱柱体试件,测得不同玄武岩纤维掺量下的吸水率和软化系数,7 d、14 d、28 d抗压强度和劈裂抗拉强度,28 d抗折强度、轴心抗压强度及静弹性模量。结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,各组软化系数均大于0.85;各龄期下的抗压强度在玄武岩纤维掺量为0时上下波动;7 d、14 d、28 d劈裂抗拉强度和28 d抗折强度均呈现先增加后减小的趋势;立方体抗压强度、轴心抗压强度和静弹性模量变化规律基本一致。基于本试验和相关论文中的立方体抗压强度和轴心抗压强度数据进行线性拟合,建立了陶粒混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度间的经验公式。

重组竹/玻纤/PET泡沫复合多层结构保温板制备及性能评价

【目的】为了促进木质结构保温板(SIP)的可持续发展,引入具有优良力学性能及装饰效果的可再生重组竹,结合环保型粉状环氧树脂胶黏剂,制备了重组竹/结构保温板复合材料。【方法】通过差示扫描量热法(DSC法)、力学性能测试和导热系数测试研究粉状环氧树脂胶黏剂的固化特性及复合材料的结合强度、抗弯强度、导热系数及耐热水性。【结果】(1)粉状环氧树脂胶黏剂的最佳固化条件为84℃开始发生固化反应,在116℃时充分固化,于180℃下体系完全固化。(2)当涂胶量为150 g·m^(-2),热压时间为15 min时,重组竹/结构保温板复合材料的结合强度和抗弯强度分别可达0.83和19.80 MPa,导热系数为0.0542 W·m^(-1)·K^(-1)(25℃)。在80℃热水浸泡3 h后,复合材料的结合强度仍达0.15 MPa。【结论】获得综合性能优异且具有良好耐热水性的重组竹/结构保温板复合材料。

橡胶粉掺量和细度对路用橡胶混凝土物理力学性能影响分析

为研究橡胶粉掺量和细度对路用橡胶混凝土物理力学性能的影响规律,以3种橡胶粉掺量和4种橡胶粉细度为变化参数,对橡胶混凝土和普通混凝土进行抗弯拉强度和立方体抗压强度试验,并得出橡胶混凝土脆性系数。试验结果表明:橡胶混凝土脆性较小,具有良好的变形能力;橡胶粉掺量对混凝土各强度指标的影响程度高于细度对其的影响;橡胶粉掺量10%和20%的橡胶混凝土的抗弯拉强度和立方体抗压强度均随橡胶粉掺量的增加而减小,随橡胶粉细度的增大而增大;橡胶混凝土脆性系数随着橡胶粉掺量的增加而不断减小;橡胶粉掺量30%、细度为177μm的橡胶混凝土性能指标的离散性较大,建议实际工程中采用掺量≤20%,细度≤250μm的橡胶粉。研究成果可为橡胶混凝土在道路工程的应用提供参考。

一种运载火箭连接螺栓刚度设计方法及应用

不同规格的高强度螺栓被广泛应用在大型运载火箭的结构连接部位。提出复杂连接位置尤其是有集中载荷作用处的螺栓结构刚度分配设计方法。设计中通过匹配螺栓或螺栓组与被连接件的刚度特性,合理分配外部弯矩载荷在被连接位置处各零件上所承担的比例,从而实现复杂结构刚度设计。通过对典型高强度材料螺栓进行拉弯耦合试验,获得不同高强度材料螺栓的刚度性能。最后把试验结果应用到具体火箭螺栓连接结构设计案例中,验证刚度设计方法的有效性。

影响覆铜板刚性的因素

文章以弯曲强度,拉伸强度及储能模量作为覆铜板刚性表征指标,对不同树脂体系的覆铜板刚性进行了相关考察,确认了覆铜板配本结构,树脂含量,温度等对覆铜板刚性的影响情况,从而在配本结构方面提出了改善覆铜板刚性的措施,为PCB生产过程中产生的翘曲或扭曲问题提供了新的改善方向。

钢结构用界面处理砂浆的制备及影响因素研究

研究了水胶比、胶砂比、胶粉及憎水剂掺量对界面处理砂浆性能的影响,以拉伸粘结强度、压折比作为衡量指标,制备了与钢结构表面粘结性能优异的界面处理砂浆。试验结果表明:界面处理砂浆水胶比为0.5、胶砂比为1∶2.5、胶粉掺量为10%,憎水剂掺量为1.5%时,界面处理砂浆与钢构件的标准、耐水、耐热、热湿循环、耐冻融拉伸粘结强度分别为1.35、0.78、1.09、0.65、0.70 MPa,压折比为2.5。

固化剂稳定铁尾砂基层结构设计参数取值分析

为分析固化剂稳定铁尾砂材料用作基层时结构设计参数取值,分别进行不同铁尾砂、5-10 mm碎石及固化剂掺配比例下,试件90 d养生龄期的弹性模量试验及弯拉强度试验。试验结果表明:5-10 mm碎石添加30%和40%时,固稳铁尾砂弹性模量及弯拉强度测试值与规范推荐的水泥稳定碎石弹性模量及弯拉强度接近或略高;未掺碎石时,固稳铁尾砂弹性模量及弯拉强度测试值与规范推荐的水泥稳定土弹性模量及弯拉强度接近或略高。确定了固稳铁尾砂混合料弹性模量及弯拉强度推荐取值范围,通过疲劳试验,采用Haversine(半正弦)加载模式,回归得到的稳定铁尾砂混合料(5-10 mm碎石添加30%,固化剂用量6%)疲劳参数a的取值为13.49,b的取值为12.008,疲劳参数与规范推荐的水泥稳定碎石类材料接近。

水泥-乳化沥青-BTA混合料疲劳特性

采用垂直振动方法成型水泥-乳化沥青-BTA混合料试件,深入研究其疲劳特性。应用Weibull分布建立了水泥-乳化沥青-BTA混合料疲劳方程,并与BTA混合料疲劳方程进行对比;分析了添加乳化沥青、水泥对BTA混合料疲劳特性的影响。研究表明:建立的水泥-乳化沥青-BTA混合料、BTA混合料疲劳方程能准确反映二者的疲劳寿命;乳化沥青、水泥的加入,改善了BTA混合料缺陷,增强了其柔韧性和强度,疲劳性能显著优于BTA混合料;水泥-乳化沥青-BTA混合料在50%失效概率下,疲劳方程回归系数a为2.68,b为0.17。