两点弯曲下柔性玻璃变形和疲劳行为研究

基于两点弯曲法加载方式及原理,分析了柔性玻璃的弯曲变形及疲劳行为,推导了弯曲曲率半径、弯曲应力与板间距之间的定量关系,基于高周疲劳理论,建立了柔性玻璃的应力-寿命(S-N_f)模型。结果表明,两点弯曲作用下,柔性玻璃试样的厚度不会改变其弯曲挠曲线轨迹,通过调节板间距,可获得试验所需的试样弯曲曲率半径。忽略柔性玻璃厚度的影响,试样的弯曲曲率半径与板间距呈线性关系,弯曲最大拉应力与弯曲曲率半径成反比。选择的最小弯曲曲率半径R_(min)越大,试样疲劳寿命越高,最大弯曲曲率半径R_(max)值的增大并不会显著影响试样的弯曲疲劳次数。Basquin模型能够有效预测不同交变应力或不同弯曲曲率半径作用下柔性玻璃的弯曲疲劳寿命。

光纤动态疲劳参数的两种测试方法及其差异分析

由光纤筛选实验寿命预期模型可知,影响光纤寿命的主要参数有威布尔指数m、应力腐蚀敏感性参数n和筛选应力与静态应力比值。文章重点讨论了轴向张力法和两点弯曲法对光纤寿命的重要评价指数动态疲劳参数Nd值的影响及判定。对两种测试方法测得的G.652D光纤的Nd值进行统计,对优缺点进行了分析。结果表明,轴向张力拉伸法可以很好地发现光纤强度问题,但实现过程中光纤容易打滑,而两点弯曲法则相反。在实际测试过程中应综合使用两种测试方法。

应力载荷作用下5A06铝合金薄板材料在盐水中腐蚀行为

以铝合金薄板在受载及盐水作用下可能存在的腐蚀加速问题为研究背景,用两点弯曲法探讨1.8mm厚5A06铝合金薄板在50℃的3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,研究发现施加载荷可以促进铝合金薄板材料的腐蚀。对不同腐蚀时期的裂纹形貌、金相组织以及元素成分等进行分析发现:在盐水环境中应力载荷对材料腐蚀的促进体现在与腐蚀程度成正比的关系,受铝合金材料内固溶强化相的影响,材料阳极区优先溶解,形成点蚀坑;另外,应力载荷会导致铝合金薄板表面氧化膜撕裂,并促使腐蚀裂纹扩展。

基于耗散能评价沥青混合料的疲劳性能

疲劳开裂是由交通荷载重复作用而导致破坏累积的过程,是沥青路面结构破坏的一种主要形式。弯曲疲劳发生的典型模式是:水平拉应变造成沥青混凝土层底部的微裂缝,然后经由重复荷载作用致使微裂缝向上发展,最终导致路面破坏。常用的沥青路面疲劳特性的研究方法有现象学法、断裂力学法和耗散能法。为用不同的耗散能统计指标评价混合料的抗疲劳性能,在不同的加载条件和作用环境下进行两点梁弯曲试验,同时研究了混合料的一些特性,包括劲度模量、耗散能、疲劳寿命和愈合效果。

C_(f)/Al复合材料复合编织结构T型件弯曲性能

以航空发动机中典型结构T型件为研究对象,选用三维五向(立板)和叠层缝合(底板)两种结构复合编织了T型件预制体,采用真空压力浸渗法制备了C_(f)/Al复合材料复合编织结构T型件。分别进行了室温和350℃条件下的两点弯曲试验,探究了不同温度下复合材料T型件的弯曲性能,分析了T型件微观组织特征、弯曲载荷-位移曲线、破坏形貌及其失效机制。结果表明:C_(f)/Al复合材料三维复合编织结构T型件微观组织无明显缺陷,且两种编织结构缝合较完整。室温条件下,T型件平均弯曲强度为384.2 MPa;350℃条件下,平均弯曲强度为204.6 MPa。其室温和350℃弯曲载荷-位移曲线呈现非线性特征,且都存在线性弹性阶段、塑性变形阶段、失效卸载阶段。复合材料弯曲失效后,没有碎裂和断裂,仍保持结构的完整性。但由于根部是由两种不同编织结构缝合而成以及根部圆角的存在,容易使根部产生应力集中,以致失效部位集中在根部。

基于耗散能评价沥青混合料的疲劳性能

疲劳开裂是由于交通荷载重复作用而导致破坏累积的过程,是沥青路面结构破坏的一种主要形式。弯曲疲劳发生的典型模式是:水平拉应变造成沥青混凝土层底部的微裂缝,然后经由重复荷载作用致使微裂缝向上发展,最终导致路面破坏。常用的沥青路面疲劳特性的研究方法有现象学法、断裂力学法和耗散能法。为用不同的耗散能统计指标评价沥青混合料的抗疲劳性能,笔者在不同的加载条件和作用环境下进行两点梁弯曲试验,同时研究了混合料的一些特性,包括劲度模量、耗散能、疲劳寿命和愈合效果。

两种光纤动态疲劳参数测试方法的比较

光纤拉伸强度的测量对于理解其裂纹扩展、疲劳性能以及老化效果很重要,有助于预测其长期行为。针对光纤引入最新一代涂层后,在测量光纤拉伸强度过程中遇到一些与试验相关的问题,通过对比拉伸法和两点弯曲法对光纤动态疲劳参数nd的测试结果,建议对于一次涂层原位模量较低的涂层体系涂覆的光纤较适宜采用两点弯曲法测试其动态疲劳性能。

叠合板中桁架钢筋对预制板受力性能的影响

采用混凝土叠合板可在保证结构受力性能的同时,有效地提高结构的装配率。受限于板的整体厚度和相关规范中对现浇层厚度的要求,预制层的厚度通常不能满足刚度需求。国内常采用在预制板中布置桁架钢筋的方法提高预制板刚度。然而目前却没有规范给出桁架钢筋预制板刚度的计算方法,此外,我国应用的桁架钢筋板厚度较薄,尺寸较小,刚度提升效果十分有限,采用桁架钢筋提升板的刚度可能并不经济。为此,通过跨中两点弯曲试验研究桁架钢筋对预制板受力性能的影响,并基于试验结果和理论分析,提出了预制板刚度计算方法。试验结果表明:桁架钢筋对预制板刚度的提升有限,60mm厚桁架钢筋板的刚度可能无法满足施工要求;桁架钢筋对混凝土板有效受压面积的削弱将导致混凝土板受弯承载力明显降低,上弦钢筋的屈曲将导致预制板达到极限状态后承载力迅速下降。基于试验结果的参数分析显示,取消桁架钢筋,适当增加预制板厚度,不仅能有效提升预制板的刚度和承载力,还能降低楼板钢筋用量达26%左右。