不同冲击气压下煤样动态剪切强度的长径比效应

采用Φ50mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,开展了不同冲击气压下直径75mm,长径比分别为0.20,0.27,0.33,0.40和0.47的5组煤样的动态剪切试验,划分了煤动态剪应力时程曲线的阶段,探讨了冲击气压对煤样动态剪切强度的影响,分析了煤样动态剪切强度和加载率的长径比效应,并建立了长径比效应理论模型。研究结果表明:①煤样动态剪应力时程曲线可分为应力初始上升、应力线性增长、应力缓慢上升和应力下降4个阶段;②煤样动态剪切强度与冲击气压呈正线性相关,但不同长径比下增加幅度存在差异,具体表现为:相同冲击气压增量下,煤样长径比越小,动态剪切强度的增加幅度越大;③煤样动态剪切强度和加载率均与长径比有关,在0.25,0.35 MPa较低冲击气压与0.45,0.55 MPa较高冲击气压下分别呈现出正、负长径比效应,并通过方差分析确定了长径比对其影响最小的冲击气压为0.376MPa;④建立了不同冲击气压下煤样动态剪切强度长径比效应理论模型,通过加载率效应推导出加载率长径比效应理论模型,并验证了模型的合理性和准确性。

新旧混凝土结合面剪切强度参数分析和计算研究

新旧混凝土结合面的抗剪强度是装配式混凝土结构和混凝土结构加固等领域重点关注的问题.基于搜集、整理的新旧混凝土结合面(以下简称结合面)的剪切试验数据库(含439个试件),对GB 50010―2010、ACI 318―19、Eurocode 2、PCI7th四个规范所给结合面抗剪建议计算式进行对比分析.结果表明:在各参数的影响下,ACI结果的保证率表现最好,而Eurocode 2计算强度的拟合效果最好;在结合面宽度达到300~400 mm时,GB 50010―2010的表现最好,但安全富余均较低,相对误差最大达到9倍.对数据库进行参数分析,发现结合面剪切强度τ_(exp)存在尺寸效应,与结合面的沿剪切方向尺寸关联较大;且τ_(exp)与夹紧力ρfy有较好的相关性.基于分析结果,根据叠加计算理论,对计算式提出建议和修正:分析引入尺寸效应系数β;同时修正了摩擦系数μ;应用了数据库拟合的销栓力分段函数,极大值为6.6 MPa.经对比验算证明,修正计算式在有无插筋及各种粗糙度情况下的误差最小,拟合效果最好,可为工程应用提供参考.

两种复合树脂与牙本质剪切粘接强度的比较

目的在离体牙牙本质上涂布粘接剂后分别予以声波技术充填Sonicfill树脂及分层充填P60树脂,评估应用两种复合树脂与牙本质的剪切粘接强度。方法选择因牙周病拔除的磨牙40颗,制成40个牙本质试件,随机分为2组。A组为Sonicfill树脂组,B组为P60树脂组。每组涂布粘接剂后,A组采用声波技术充填树脂,B组采用分层技术充填树脂。经过循环温度为5℃及55℃的冷热循环疲劳试验,每个循环为3 min,共循环500次后,测试2组的剪切粘接强度(Shear Bond Strength,SBS)。结果A组的SBS为(10.32±1.13)MPa,B组的SBS为(8.43±0.98)MPa,两者差别有统计学意义(P<0.05)。结论运用声波技术的Sonicfill树脂充填体相比采用分层充填的P60树脂拥有更高的剪切粘接强度。因此,在修复过程中使用声波充填技术不亚于传统分层充填树脂,且临床操作时间更短。

钙质砂特征形状分析及不排水剪切强度研究

钙质砂的形状是影响其宏观力学性质的重要因素。人工挑选出不同特征形状(块状、片状、条状)的钙质砂,通过显微图像采集与处理技术,定义并构建了一个形状参数(偏离度α),对钙质砂的特征形状进行三维定量描述,配制3种不同形状掺量的钙质砂试样进行三轴固结不排水剪切试验,研究钙质砂的特征形状对其剪切特性的影响。研究结果表明:(1)偏离度α能够较好地对钙质砂的形状进行描述及区分,可作为一种量化钙质砂形状的有效手段;(2)钙质砂的不排水剪切强度与偏离度α有较好的相关性:若增加片状钙质砂的含量(α增加),则试样的不排水剪切强度降低,若增加条状钙质砂的含量(α减小),不排水剪切强度增大。研究成果不但加深了对钙质砂特征形状的理解,还为准确评估钙质砂的抗剪强度提供了新思路。

复材界面剪切强度对铝模板粘接性能的影响分析

为探究复合材料界面剪切强度对铝模板材料粘接的影响,运用线性弹性分析方法进行计算,反映出胶层抗剪强度,并提出剪切强度的计算公式。结合整个结点的平衡方程,导出了粘弹性体的应力-应变关系式,通过考虑节点全局平衡的弯矩系数,将剪切粘接性能变化与胶层厚度相结合,提出了粘接样品的制备流程。通过仿真实验分析进行了验证,发现在加载前、加载后,铝模板材料剪切力-位移曲线基本一致,当加载时,最大剪切力可达533.5 N,胶粘力随胶粘层厚度的增大而进一步下降。结果表明,所提研究方法有助于揭示粘接材料在受力时的真实响应,为设计和优化粘接结构提供了更可靠的参考。

不同控制方式和卸荷应力路径下类岩石节理剪切强度特征研究

为研究不同控制方式和卸荷应力路径下岩石节理失稳剪切强度特征,借助RDS-200型岩石节理剪切试验系统开展了2种控制方式和3种卸荷应力路径下的类岩石节理直剪试验。结果表明:(1)采用应力控制方式进行切向加卸载时,各剪切加卸载路径下,节理剪切应力-时间曲线多存在失稳跌落现象,剪切应力-位移曲线失稳后多表现为折线形式。(2)与采用应力控制方式进行切向加载的试样结果相比,采用位移控制方式进行切向加载、采用应力控制方式进行法向卸载并保持剪切应力恒定、采用应力控制方式进行法向卸载和切向加载、采用应力控制方式同时进行法向和切向卸载的试样失稳剪切强度均有所降低;节理黏聚力减小百分比平均值为36.07%,而内摩擦角变化范围仅在4.12%以内,所以黏聚力降低是节理失稳剪切强度降低的主要原因。(3)以采用应力控制方式进行切向加载试样的拟合摩尔-库仑公式为基准,位移控制方式或其他采用应力控制方式的加卸载应力路径下试样失稳剪切强度的相对误差平均值最大可达55.78%。经引入黏聚力修正系数k对摩尔-库仑准则进行修正后,相对误差平均值的最大值减小到5.23%,说明对经受位移控制方式或采用应力控制方式的其他加卸载应力路径的工程节理来说,进行黏聚力的折减修正是必要和可行的。研究结果对不同控制方式及卸荷应力路径下岩体节理剪切承载能力的准确估计具有一定参考价值。

浅层膨胀土及其纤维改良土的剪切强度特性

与膨胀土工程灾害密切相关的浅层膨胀土受到的围压通常较低,其力学特性有别于高围压下的情形.通过三轴剪切试验比较高、低围压下膨胀土的剪切行为及剪切强度的非线性特征,探讨聚丙烯纤维改良浅层膨胀土的剪切特性及加固机理.结果表明,浅层膨胀土剪切强度具有明显的非线性,可用幂函数表征.随着土体中水的质量分数增大和围压减小,膨胀土剪切强度非线性更加明显.采用高围压下的抗剪强度参数试验结果会导致浅层饱和膨胀土的黏聚力被高估225.7%、内摩擦角被低估42.5%.掺入纤维后膨胀土的剪切强度明显提高,提升幅度与土体中的三维纤维网状结构的形成度有关.增大纤维长度可以有效降低剪切强度衰减率,继而消弱膨胀土的应变软化效应;过长的纤维在膨胀土内容易弯曲和扭折,会导致纤维-膨胀土界面作用随着土体变形而逐渐劣化.

含根量对SANDWICH形加筋土界面剪切强度影响--以红叶石楠为例

SANDWICH形加筋土是一种采用粘土夹砂层以及土工格栅而形成的混合填料形式的加筋土结构。采用一系列直接剪切试验研究含根量、竖向应力等因素对筋土界面强度的影响。试验证明,根系的加入对SANDWICH形加筋土界面最大剪应力有所提升且随着竖向应力的增大,土体抗剪强度增幅大。随着粘土中含根量的增加,筋土界面最大剪应力在不同竖向应力作用下出现先增后减的趋势。根据试验数据,利用拟合软件提出了评价筋土界面剪切强度的经验公式,得出理论上含根量的最优值为4.2%。并通过试验验证了拟合公式的有效性和正确性。

真空热压温度对316L钢/Q355钢复合板界面组织和剪切强度的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机模拟并在900、1000、1100和1200℃实施的真空热压工艺制备了316L钢/Q355钢复合板。研究了真空热压温度对316L钢/Q355钢复合板界面的元素扩散、显微组织和剪切强度的影响。结果表明:随着真空热压温度的升高,Q355钢组织从珠光体转变为上贝氏体和粒状贝氏体,复合板的界面结合强度提高,1200℃真空热压的316L钢/Q355钢复合板界面结合强度达到最大值483 MPa;热压温度升高导致复合板剪切断裂断口的形貌和成分发生变化;Fe、Cr、C、Ni等元素的扩散导致复合板界面结合强度升高,剪切断裂于脱碳层而不是界面。

蜂窝夹层板面内剪切强度预测

蜂窝夹层板面内剪切强度是蜂窝夹层板结构设计中的重要参数之一。为了快速预测蜂窝夹层板面内剪切强度,基于拉丁超立方法抽样进行试验设计,构建了与仿真结果一致性良好的代理模型;利用代理模型基于Sobol法求解得到了影响蜂窝夹层板面内剪切强度各设计变量的灵敏度,确定了对蜂窝夹层板面内剪切强度有显著影响的参数;构建了蜂窝夹层板面内剪切强度预测公式,并对预测公式进行了验证。结果表明,蜂窝夹层板面内剪切强度预测值和实际值的相对误差最大不超过7%,平均相对误差不超过2%,满足工程应用精度要求。

居住建筑节能系统外保温层PUR板的剪切粘接强度研究

为解决国内外墙外保温发展存在的问题,简述了居住建筑常用节能保温改造方式,梳理了外保温层起鼓、产生裂缝和脱落的原因,重点设计了建筑外墙外保温层PUR板(聚氨酯板)的剪切粘接强度测试试验,采用PUR板、胶粘剂和混凝土砖块制备外保温层,探究粘接界面缺陷面积和缺陷位置这2个因素对外保温层剪切粘接强度的影响。试验结果表明,粘接缺陷面积占比变大,试件剪切粘接强度会偏低,缺陷面积超过60%时,产生的影响更加严重;缺陷位置靠前,试件的剪切粘接强度偏低,缺陷位置不对称,也会直接影响外保温层的粘接强度。

瓷砖胶粘结层剪切强度测试机理及方法改进研究

准确测量瓷砖胶粘结层剪切强度对有效预防瓷砖脱落至关重要.本文首先改造常规拉力试验机,设计出一种基于单搭接接头的剪切测试装置,开展不同厚度瓷砖胶粘结层的剪切强度测试试验,结果表明:接头破坏模式均为粘结界面脱粘开裂破坏,无瓷砖胶内聚破坏;瓷砖胶层厚度越大,粘结层剪切强度越低.建立数值模型计算分析发现,单搭接接头剪切时会产生附加弯矩,导致纯剪变为拉剪,从而产生试验误差,且瓷砖胶厚度越大,剪切时因附加弯矩产生的误差越大.为消除附加弯矩对剪切测试结果的影响,本文改进剪切试验装置,通过双搭接接头对称加载的方式,有效避免因附加弯矩产生的试验误差,提高瓷砖胶粘接层剪切强度测试结果的准确性.

回流焊温度对SnBi-SAC/ENIG焊点剪切强度的影响

针对有机电路板在回流焊接时的热变形问题,采用机械混合方法制备SnBi-SAC/ENIG复合焊点,研究回流焊温度对焊点微观组织和力学性能的影响。结果表明复合焊点在180℃下的剪切强度约为25 MPa,可满足芯片与基板预连接强度需求。随着回流焊温度的升高,复合焊点界面微观组织细化,存在弥散分布的小尺寸富Bi相与Ag_(3)Sn相。在250℃回流焊时,复合焊点强度提升至约55 MPa。该材料可适用于低温预连接-结构加固-高温回流的封装工艺,对抑制封装结构热变形具有显著效果。

装饰用胶干湿状剪切强度分析及在结构设计中的应用

为了提升室内艺术设计用胶粘材料的干状和湿状剪切强度,研究了胶粘材料中OH-与NCO-摩尔比R1值、腰果二酚含量和二月桂酸二丁基锡用量对胶粘材料干状和湿状剪切强度的影响。结果表明,随着R1值从2.5增至7,PU-a和PU-b胶粘材料的干状和湿状剪切强度都呈现先增加后减小的趋势,分别在R1值为6和R1值为6.5时取得最大值。随着腰果二酚含量从0%增至30%,PU-a胶粘材料的干状和湿状剪切强度先减小后增加而后又减小,在加入腰果二酚后胶粘材料的干状和湿状剪切强度都低于未添加腰果二酚的胶粘材料。随着二月桂酸二丁基锡用量从0%增至0.3%,PU-a和PU-b胶粘材料的干状和湿状剪切强度都呈现先增加后减小特征,分别在二月桂酸二丁基锡用量为0.15%和0.1%时取得最大值。

基坑支护工程用复杂胶粘剂室温剪切强度量化研究

为研究深基坑支护工程用复杂胶粘剂,以环氧树脂85、环氧树脂80、环氧树脂60、异佛尔酮二胺、聚氧丙烯二胺等为原料,制备深基坑支护工程用复杂胶粘剂A、B组分,将胶粘剂组成成分、室温剪切强度分别作为输入、输出参数,量化任一原料配比的深基坑支护工程用复杂胶粘剂室温剪切强度,分析配方组成成分以及固化剂投入比对深基坑支护工程用复杂胶粘剂室温剪切强度的影响。研究结果表明,深基坑支护工程用复杂胶粘剂室温剪切强度量化值与实际值之间相对偏差较小,室温剪切强度对配方组成成分的敏感程度较强,随着固化剂投入比增大,剪切强度降低。

纤维增强复合材料剪切强度测定方法的优化

鉴于目前纤维增强复合材料剪切强度测试方法存在测量精度低、成本高、效率低等问题,提出了改进三点弯曲剪切强度的测量方案。通过在试件表面粘贴增强片的方式,调节复合材料最大切应力和正应力的比值,使复合材料优先出现剪切破坏。从实验验证和理论分析两个方面对改进方案进行了实验测试,结果表明,复合材料剪切强度测定方法的优化方案的最大误差为1.56,最小误差为0.30。误差在可接受范围内,可以为相关工作提供参考。

外墙保温层不同板材剪切粘接强度测试研究

为了保证建筑中设置的外墙保温层具有良好的保温效果,需要在外墙保温施工与应用之前,研究保温层的剪切粘接强度。设计一种建筑外墙保温层剪切粘接强度分析试验,准备试验原料和设备,制备岩棉板、聚氨酯板、挤塑板、聚苯板4种类型的保温层试件。按照设定的剪切力加载方案模拟外墙保温层的脱落过程,通过保温层表征的观测,得出数据,计算设置剪切粘接强度指标的具体取值。结果表明,岩棉板的剪切粘接强度更高、聚苯板的剪切粘接强度最差,而对于相同材质的外墙保温层而言,尺寸越大对应保温层的剪切粘接强度越大。

曲线形波形钢腹板剪切屈曲强度的影响参数研究

为了研究曲线形波形钢腹板的抗剪强度随影响参数的变化规律,在验证现有文献中ANSYS有限元模型的基础上,引入影响参数变化,建立了曲线形波形钢腹板的ANSYS有限元模型。研究表明:曲率半径对曲线形波形钢腹板的屈曲模式影响很大,但是其对抗剪强度的影响几乎可以忽略不计。曲线形波形钢腹板的抗剪强度随腹板厚度增大显著提升,随腹板高度增加显著下降。对于不同型号的波形钢腹板,在曲率半径相同的情况下,1200型曲线波形钢腹板的抗剪强度高于1600型和1000型,其中1000型最差。研究结论可为曲线波形钢腹板桥梁的设计和应用提供参考依据。

土壤含水率对剪切强度的影响及固结实验分析

在岩土工程中,土壤含水率与剪切强度是影响工程质量的重要参数。本论文通过实验手段,深入探讨了含水率对土壤剪切强度的影响机制。实验包括压实和固结试验,旨在分析不同含水率下土壤体积、密度及剪切强度的变化规律。研究结果显示,含水率的增加导致土壤剪切强度降低,并在特定含水率范围内,二者呈现出显著的线性关系。这一发现有助于我们更好地理解土壤力学特性,为岩土工程设计及施工提供科学依据。我们进一步进行固结试验对土壤的弹性模量、压缩模量和固结系数等参数进行了量化。此项研究结果对提高岩土工程的建设质量,防止地质灾害的发生,具有显著的参考价值。

粉煤灰对水泥土三轴剪切峰值强度的影响性分析

针对考虑粉煤灰影响的珠三角水泥土三轴峰值剪切强度尚未得到深入研究这一问题,采用室内试验方法,对胶凝材料总掺入比、龄期、围压和粉煤灰掺入比等因素及其对三轴剪切强度之间的影响性进行分析,并揭示各因素与强度之间的影响规律。研究结果表明:试样的峰值强度均随围压逐渐增加,且呈现出相关性很好的线性相关关系。总体上试样的峰值强度随胶凝材料总掺入比逐渐增加。试样的峰值强度均随龄期逐渐增加,但并未表现出很好的线性关系。试样的峰值强度均先随粉煤灰掺入比逐渐增加,当粉煤灰掺入比超过一定程度后,峰值强度随粉煤灰掺入比有所下降。试验围压对峰值强度的影响没有明显的规律,峰值增量大部分处于0~1.5 MPa范围内。龄期也表现出类似的影响规律。试样的峰值强度增量均先随粉煤灰掺入比逐渐增加,当粉煤灰掺入比超过一定程度后,峰值强度增量随粉煤灰掺入比有所下降。研究结果可为珠三角软土区水泥土处理的设计与施工提供试验依据。