混凝土直拉试验和三点弯曲断裂试验确定的软化曲线的比较

通过混凝土材料直拉和弯曲试验,分别取得了混凝土拉伸软化曲线,并对比分析了直拉试验和三点弯曲断裂试验结果。结果表明,直拉试验所得受拉峰值应力较三点弯曲断裂试验小,这是因为在三点弯曲断裂试验中,应变梯度提高了混凝土的受拉峰值应变,从而提高了受拉峰值应力;直拉试验所得断裂能比三点弯曲断裂试验略大。总体上看,两种试验所得混凝土软化关系相近。因此,三点弯曲断裂试验可代替直拉试验获得混凝土拉伸软化曲线。

冷激铸铁凸轮轴三点弯曲断裂载荷的统计分析

采用直方图分析和Weibull统计分析相结合的方法,分析了TU5GP4型冷激铸铁凸轮轴三点弯曲断裂载荷的分布规律。结果表明:(1)TU5GP4型冷激铸铁凸轮轴三点弯曲断裂载荷的分布直方图属偏态型,标准偏差S=0.223,说明数据分布集中程度高,离散程度小。(2)Weibull模量为33.4,表明其三点弯曲断裂载荷集中程度高,凸轮轴生产工艺可靠性高。

通用中空凸轮轴三点弯曲断裂载荷的统计分析

采用Weibull统计分析方法分析了通用中空冷激铸铁凸轮轴三点弯曲断裂载荷的分布规律。Weibull统计分析表明,通用中空冷激合金灰铸铁凸轮轴三点弯曲断裂载荷符合Weibull统计规律,其Weibull模量为15.9。断口分析表明,渗碳体体积分数高的凸轮轴,其三点弯曲断裂载荷也高,反之亦然。凸轮轴中渗碳体体积分数的差异是导致其三点弯曲断裂载荷分散的原因。

含V形缺口X70管线钢三点弯曲断裂试验研究

通过不同温度条件下不同厚度、不同缺口取向含V形缺口试样进行 3点弯曲试验研究 ,发现X70管线钢具有严重的各向异性现象 ,其在平行钢板表面方向和沿钢板厚度方向力学性能差异较大。试样缺口取向不同 ,试样破坏形式不同 ;分层裂纹以及由分层裂纹所产生的效应主要取决于试样材料中固有的片状缺陷或夹杂 ,有确定的方向性 ,同时与试验温度又有着密切的关系。试验温度低时 ,分层裂纹对材料力学性能影响小 ;随着试验温度增高 ,分层裂纹对材料的力学性能影响增大。

凸轮轴三点弯曲断裂载荷与挠度的关系研究

使用WE-500型液压式万能拉伸试验机测定了1AE6半激冷合金铸铁凸轮轴的三点弯曲断裂载荷,研究了其三点弯曲断裂载荷和挠度之间的关系。研究表明:(1)不同炉次的凸轮轴的三点弯曲断裂载荷存在一定的分散性;(2)凸轮轴的三点弯曲断裂载荷与挠度之间存在正相关关系,凸轮轴中含有适量碳化物对其强度和挠度都是有益的。

冻融循环作用下砂岩三点弯曲断裂性能试验及其破坏形态研究

针对不同初始缝高比砂岩试样的三点弯断裂性能展开冻融循环试验研究,分析砂岩试样断裂破坏面的三维形貌随冻融循环作用的变化规律;同时,探讨试样破坏面的三维粗糙度系数与其起裂荷载、峰值荷载、断裂韧度、断裂能等参数的关系。研究结果表明:冻融循环作用对砂岩试样起裂荷载、峰值荷载、断裂韧度和断裂能有不同程度的劣化作用,其劣化作用的程度又受试样初始缝高比的影响。砂岩试样断裂面的粗糙度系数随冻融循环次数、初始缝高比的增大呈增大的趋势。当初始缝高比一定时,粗糙度系数与冻融循环次数呈较为明显的指数函数关系。冻融循环作用下,砂岩试样断裂峰值荷载的损伤因子、断裂韧度的损伤因子与粗糙度系数的增量有着较为显著的线性递增关系。

沥青混合料三点弯曲断裂的扩展有限元模拟

利用随机骨料生成和投放算法建立沥青混合料两相异质模型,借助ABAQUS软件开展了分别在跨中、偏中20mm和40mm不同位置包含预切口的沥青混合料三点弯曲试件断裂行为的扩展有限元模拟,分析了预切口位置对裂纹扩展路径、载荷位移曲线等的影响规律,并与实验结果进行了比较.结果表明,预切口偏离跨中越远,裂纹扩展方向偏离预切口延长线的角度越大,试件的峰值载荷越大,对试件承载能力的削弱越弱.实验和数值模拟结果在定性上的一致性表明,利用扩展有限元方法模拟沥青混合料断裂行为是可行的.

三维编织CMC的弯曲断裂研究

从界面断裂的角度出发,对三维编织CMC的断裂作了理论研究和数值分析.对于三点弯曲试件,通过数值拟合修正了能量释放率G的理论表达式中的自由常数A,同时也研究了材料的各个参变量对于断裂韧性的影响,由此得出了一个基本完善的三点弯曲试件断裂韧性G的理论公式,该能量释放率方法可以应用于单试件的试验计算.与断裂韧性的柔度标定方法相比,该方法一方面可以减少试件数量;另一方面,试验结果显示出在试件切口尺寸处于0.4≤a/W≤0.5时,可以获得比较稳定的断裂韧性值.

机加中心孔对球铁凸轮轴三点弯曲性能的影响

研究了机加中心孔（直径8．7mm）对DA471和DAMN两种球铁凸轮轴三点弯曲断裂性能的影响。研究表明，二者三点弯曲断裂载荷分别下降1．5％和5．9％，且都分别小于其截面积下降的百分数。同时初步分析了产生上述现象的原因。

不同断裂模式下低温对砂岩断裂韧度的影响研究

为了研究不同低温条件下砂岩峰值载荷和断裂韧度的变化规律,对经过低温处理的5组干燥砂岩试件和常温砂岩试件进行半圆盘三点弯曲断裂试验。研究结果表明:低温对不同断裂模式的砂岩试件峰值强度和断裂韧度产生了明显的影响,纯Ⅱ型砂岩试件在20~-60℃的峰值强度和断裂韧度随温度的降低逐渐增大,-80℃时略有下降;纯Ⅰ型和Ⅰ+Ⅱ复合型砂岩试件峰值强度和断裂韧度在20~-20℃随着温度的降低呈增大趋势,-20~-60℃随着温度的降低呈减小趋势。在不同温度条件下,纯Ⅰ型断裂模式的砂岩试件峰值强度最低、断裂韧度K_(IC)最高;Ⅰ+Ⅱ复合型砂岩试件断裂模式的峰值强度与等效断裂韧度K_(eff)均居中;纯Ⅱ型砂岩试件断裂模式峰值强度最高、断裂韧度K_(IIC)最低。K_(IC)与K_(eff)受低温影响的变化幅度较大,K_(IIC)受低温影响的变化幅度最小。

冻融循环作用后花岗岩断裂性能的试验研究

对含有不同初始损伤花岗岩的三点弯曲断裂性能展开冻融循环试验研究,分析了冻融后花岗岩的断裂破坏机理;对试样断裂面的形貌进行了重构,并分析了试样断裂特性随其破坏面的分形维数的变化规律。结果表明:冻融循环作用下,试样的起裂荷载、峰值荷载、断裂韧度有不同程度的劣化,其劣化的程度又随试样初始缝高比的增大而加剧;随着冻融循环次数的增大,试样裂纹的扩展机理由遵循最大能量释放原则转变为遵循最小耗能原理。试样断裂面的分形维数与冻融循环次数呈较好的指数函数递增关系。峰值荷载损伤因子、断裂韧度损伤因子与分形维数变量有着较为显著的幂函数关系;峰值荷载损伤因子、断裂能损伤因子与粗糙度系数增量呈较好的幂函数关系。

球墨铸铁断裂韧性测试程序的开发

根据国家标准开发了球墨铸铁断裂韧性测试程序,在试验机上对球墨铸铁做三点弯曲断裂韧性试验时,可以通过设计软件,方便地绘制球墨铸铁的载荷———位移曲线,找出曲线的线性部分,并进行数据处理。设计程序将试验过程和数据采集、结果处理于一体,大大方便了试验的进行。

岩石-混凝土界面拉伸断裂性能的率相关性研究

该文弯曲断裂试验获得了不同应变率下界面的抗拉强度、荷载-加载点位移曲线、荷载-裂缝口张开位移曲线、起裂荷载和峰值荷载,通过夹式引伸计法和DIC法获得了临界裂缝扩展长度。并计算了界面断裂能及双K断裂参数,分析了不同应变率下界面断裂过程区演化规律及特征长度的变化。结果表明:随应变率的增大,断裂能和起裂韧度增大,临界裂缝长度和失稳韧度先增加后减小,断裂过程区长度及特征长度随应变率的提高而减小。该文从裂缝发展路径、自由水粘性、惯性效应三方面探讨了岩石-混凝土界面断裂参数的率效应。

内部裂缝缺陷对混凝土断裂性能的影响

为研究混凝土梁内部贯穿裂缝缺陷对其断裂性能的影响,设计了含不同裂缝缺陷混凝土梁的三点弯曲断裂试验,研究不同长度、位置及数量的水平裂缝缺陷对混凝土断裂性能的影响。通过试验测得的P-Dm曲线以及相关试验数据计算得到含不同裂缝缺陷的混凝土断裂参数与断裂能。对比结果可知:混凝土三点弯曲梁的起裂荷载和起裂韧度受水平裂缝缺陷参数变化的影响较小,而失稳荷载和失稳韧度受水平裂缝缺陷的影响较大;水平裂缝越长,试验测得其失稳荷载越小,计算得到的失稳韧度和断裂能也越小。水平裂缝距离试件的底部越近,试验测得其失稳荷载越小,计算得到的失稳韧度和断裂能也越小。水平裂缝数量越多,试验测得其失稳荷载越小,计算得到的失稳韧度越小,断裂能也越小。该现象表明混凝土试件中含线性缺陷导致材料的缺失量越大,其完全断裂所消耗的能量越小,且测得的断裂参数值也越小。

一种新CrMoV合金钢断裂韧度试验研究

C rMoV材料是一种新型耐高温、耐热裂及耐疲劳的合金钢材料。采用三点弯曲法/多试样法对C rMoV合金锻钢材料的断裂韧度KIC进行试验研究,试验数据经有效性判据检验后得到有效的KIC。试验表明在常温(20℃)和低温(-40℃)情况下该C rMoV合金钢材料的断裂韧度KIC值为63 MPa.m1/2,说明该C rMoV在较大的温度范围内具有一致的断裂韧度,该结果可作为该材料的断裂力学性能数据加以应用。

组合试验法推求混凝土拉伸软化曲线的研究

针对混凝土拉伸软化曲线测定难度大、成功率低的问题,提出了一种新的确定混凝土拉伸软化曲线的方法——组合试验法,即通过两种简易的混凝土基本试验混凝土轴心抗拉强度试验和三点弯曲断裂试验,结合简单的数值计算,确定混凝土拉伸软化曲线。为验证组合试验法的准确性,通过算例获得了混凝土拉伸软化曲线,并与混凝土直接拉伸试验获得的拉伸软化曲线进行了对比分析。结果表明,组合试验法获得的拉伸软化曲线的精度满足工程要求,且该方法简便,具有较广的应用前景。

激光切割对金刚石膜性能的影响

研究了激光切割对CVD金刚石膜三点弯曲断裂强度和热导率的影响。选择合适的激光 切割电压和切割速度可以避免这种激光损伤并给出了判断该切割电压和切割速度是否合适的 方法。

钢纤维和聚合物对混凝土断裂特征的影响及机理分析

为了改善混凝土微观结构特征与断裂韧性采取在混凝土中复掺钢纤维和聚合物乳液,通过三点弯曲断裂试验得到了普通混凝土、钢纤维混凝土、聚合物乳液改性混凝土及钢纤维聚合物混凝土荷载-变形曲线及相应裂纹张开宽度,计算得到了断裂能、临界应力强度因子和裂纹尖端张开位移等断裂特征参数。通过氮吸附试验和压汞试验,得到了混凝土总孔隙体积、总比表面积、中值孔径及平均孔径等微观孔结构特征参数,分析了钢纤维和聚合物乳液对混凝土增强增韧的机理。结果表明:掺入钢纤维后,混凝土压折比从8下降到5.29~6.21,临界荷载及变形分别增加了48.9%~112.3%和10.7%~136.1%,断裂能、临界应力强度因子和裂纹尖端张开位移分别增加了595.4%~1936.4%,96.8%~177.7%,158.3%~233.3%,总孔隙体积、总比表面积和中值孔径分别降低了2.2%~45.9%,8.0%~75.2%,6.7%~43.7%;与钢纤维混凝土相比,复掺聚合物乳液后,混凝土压折比降低到4.85,且聚合物乳液掺量越大,压折比越小,三点弯曲断裂临界荷载及对应的变形增加幅度不明显,断裂能、临界应力强度因子和裂纹尖端张开位移分别增加了24.4%~61.0%,7.9%~54.0%,27.8%~144.4%,混凝土总孔隙体积和总比表面积分别减小了28.1%~43.7%和42.5%~67.7%,复掺聚合物乳液能有效提高钢纤维混凝土断裂性能;混凝土三点弯曲荷载-变形曲线更饱满,下降段更加平缓,且复掺效果优于单掺。