高应变率下混凝土准一维大变形压缩实验研究

为研究C30混凝土动态大变形力学性能,设计开展了准一维应变动态大变形分离式霍普金森压杆(SHPB)实验,获得了C30混凝土材料在200~530/s应变速率下的应力-应变曲线。同时为了进行比较,利用MTS810实验机进行了准静态大变形压缩实验。实验结果表明:在有被动围压的实验情况下,混凝土呈现出显著的弹塑性力学行为,这与混凝土单轴压缩时表现出弹脆性力学行为明显不同;混凝土在动态大变形压缩时也表现出了应变率敏感的特性,同时由于应变率效应及外围钢套提供约束效应,混凝土动态压缩时应力峰值相对其静态单轴压缩强度值显著增大。

大变形压缩条件下聚氨酯弹性体的力学性能研究

弹性吸能材料在大变形条件下的力学性能研究对于工程和设备的安全运行具有重要意义。通过对圆柱体和立方体浇注型聚氨酯弹性材料的循环压缩试验研究,测试了聚氨酯弹性材料在大变形压缩条件下应变分别为0.5和0.7条件下的应力应变曲线、以及10次循环压缩过程中的吸能值。试验结果表明:聚氨酯弹性体表现出了优秀的弹性、力学性能和吸能特性。应力应变曲线表现出明显的非线性;吸能主要发生在塑性变形到压实阶段;聚氨酯弹性体在重复试验下力学性能和吸能特性会趋于稳定。

铸态Mg-6Zn合金的半固态压缩变形行为及本构模型的建立

利用Gleeble-3500型热力模拟试验机对铸态Mg-6Zn合金在变形温度500,520,540℃,应变速率0.1,1,5 s^(-1)下进行半固态压缩试验,得到了真应力-真应变曲线;基于真应力和真应变试验数据及Arrhenius模型,建立该合金的半固态压缩本构模型,并进行试验验证。结果表明:Mg-6Zn合金的半固态压缩变形过程主要分为类弹性变形、应变硬化变形和流变黏塑性变形3个阶段;峰值应力随变形温度的升高或应变速率的减小而降低。利用建立的本构模型计算得到的真应力与试验结果之间的相关性很好,相关系数为0.947,平均相对误差为5.57%,说明该本构模型能够较准确地预测铸态Mg-6Zn合金的半固态压缩变形行为。

硅橡胶压缩永久变形性能的研究进展

综述了硅橡胶压缩永久变形性能的研究进展,主要介绍了基胶、填料、助剂、试样尺寸及测试环境等对压缩永久变形测试结果的影响,并展望了低压缩永久变形硅橡胶的研究方向。

黄土结构性对其压缩-回弹变形特性的影响

工程中的地基沉降、基坑回弹等均与其压缩-回弹特性直接相关。原状黄土具有特殊的结构性,为揭示黄土结构性对其压缩回弹特性的影响,以西安某地两个不同深度Q_(3)黄土为研究对象,开展原状黄土、重塑黄土及原状饱和黄土压缩-回弹特性试验,得到原状黄土的压缩-回弹-再压缩-再回弹曲线,通过分析黄土压缩回弹过程中结构性指标的变化规律,揭示黄土结构性对压缩、回弹系数的影响规律。结果表明:当荷载不超过前期所受最大荷载时,压缩系数随结构性指标的增大而减小,超过后随结构性指标的增大而增大。直到荷载达到结构屈服应力时,黄土压缩-回弹的结构性指标最大,压缩系数同时达到极大值,随后两者均减小。回弹系数随结构性指标的减小而增大,且不同黄土回弹系数与结构性指标的关系近乎相同,说明黄土压缩、回弹系数均受其结构性的控制。

耐低温超低压缩永久变形三元乙丙橡胶的配方设计

研究由乙烯、丁烯和亚乙基降冰片烯为单体,茂金属催化合成的新型三元乙丙橡胶(EBT EPDM)和通用三元乙丙橡胶(EPDM)的耐低温性能以及炭黑种类对EBT EPDM胶料耐低温性能的影响。结果表明:与EPDM胶料相比,EBT EPDM胶料的t_(10)和t_(90)均缩短,F_(max)-FL增大;EBT EPDM硫化胶在低温条件(-40℃×72 h)下的压缩永久变形减小71.5%,脆性温度降低37.7%,低温回缩温度TR10最低,低温弯曲后表面未出现裂纹,耐低温性能优异;随着炭黑粒径的增大,EBT EPDM硫化胶的低温压缩永久变形减小,脆性温度降低;在相同低温条件下,EBT EPDM硫化胶的压缩永久变形与硅橡胶硫化胶相近,但EBT EPDM价格远低于硅橡胶,可拓宽其在低温密封领域的应用。

氢化丁腈橡胶在柴油中压缩永久变形的研究

通过分析含油介质中压缩载荷对氢化丁腈橡胶(HNBR)硫化试样的影响,选择介质与压缩载荷同时作用的试验方法模拟橡胶密封件工作状态。结果表明,随着温度的升高,HNBR压缩永久变形持续增大;当持续压缩28 d时,HNBR压缩永久变形由80℃时16.44%增大至200℃时91.14%。随着浸泡时间的延长,80℃时HNBR压缩永久变形降低后保持稳定,120℃,160℃及200℃时持续增大。通过分析具有相似物理或化学变化机理的试样性能,得出HNBR寿命预测方程为y=-1312.60x-0.20343。

木材横纹压缩大变形应力－应变关系的定量表征

在１００—１３００ｋｇ／ｍ３的密度变异范围选取１７种阔叶树试树，采用典型的６种木材压缩加工条件（气干·２０℃：饱水·２０℃：饱水·１００℃３种条件与约束条件相组合），进行横纹大变形压缩试验和数字化数据采集，经数据分析处理，建立了定量描述木材横纹压缩大变形全领域应力－应交关系的数学表达式。该式的适用性对本试验范围内的各树种、压缩工艺条件均为有效，计算值与实测值十分吻合。

试样厚度对室内测定黄土压缩变形的影响

为研究试样厚度对室内测定黄土压缩变形的影响及水、力相互作用下的压缩变形特性,基于改造后的WG-2型固结仪,针对厚度分别为20 mm和40 mm的原状黄土,开展了不同初始上覆荷载条件下连续增湿压缩试验。结果表明,在同一上覆荷载条件下,试样压缩变形随着增湿含水率的增大而逐渐增大;同一增湿条件下,上覆荷载较小时,不同厚度试样的沉降变形相差不大;不同厚度试样的压缩变形量随着上覆荷载的增大而呈现增大的趋势。初始上覆荷载越小,含水率越低,试样厚度对压缩变形量的影响越大,随着增湿含水率和上覆荷载增大,可以忽略试验厚度对于压缩变形的影响。

超高层建筑钻孔灌注桩基础压缩变形及沉降分析

为提升超高层建筑桩基础的安全性,文中以某高层建筑为例,利用试验测试方法对超高层建筑钻孔灌注桩基础压缩变形及沉降进行分析。结果表明,钻孔灌注桩桩身完整性良好,抗压强度为56.8 kPa,桩身波速为4200~4550 m/s,满足设计方案的质量要求;试验桩和工程桩的Q-s曲线均为缓变形式,均未达到极限状态,所有类型桩的沉降量变异性较小;试验桩与工程桩的平均侧阻力为110.4~121.3 kPa。研究成果可为超高层建筑钻孔灌注桩基础的合理设计及施工工艺确定提供参考。

木材横纹压缩大变形过程测定与分析

以采自我国东北林区１１个树种的木材为试材，设置水分饱和２０、１００℃和气干２０℃三种测试条件，对不同树种的试材，分别进行径向和弦向的大变形压缩试验。以力学试验机、绘图仪、Ａ／Ｄ转换器、电子计算机构成数字化采集系统，连续采集压缩过程中的变形及载荷数据，转换为应力—应变数据文件。经数学推导和统计分析，得出能够揭示木材横纹压缩大变形全过程，较完善地定量描述常用树种的各种压缩条件下应力—应变关系的数学表达式。比较分析了不同构造类型（针叶树材、阔叶树材、散孔材、半散孔材和环孔材）的木材横纹压缩力学指标参数在径向和弦向上的差异。

模拟研究橡胶的压缩永久变形

利用分子动力学模拟方法定性分析各种因素对橡胶压缩永久变形的影响.研究结果表明,增加交联度会提升橡胶材料的玻璃化转变温度、降低其压缩永久变形;增强非共价键作用强度会降低橡胶的压缩永久变形,且当非共价键作用强度相同时,柔性好的橡胶材料具有较小的压缩永久变形;合理降低温度和互锁程度能够有效降低橡胶材料的压缩永久变形.此外,减小分子链的断裂程度以及协同老化作用(在橡胶的老化过程中降低老化程度)均会降低橡胶材料的压缩永久变形.该模拟研究结果可为延长橡胶的使用寿命提供思路与理论指导.

橡胶压缩永久变形测定不确定度分析与评定

依据ISO 815-1:2008对三元乙丙橡胶密封材料的压缩永久变形进行了测试,分析了测量重复性、试验设备、测量工具等因素引入的不确定度,量化了各分量的标准不确定度,计算了合成标准不确定度和扩展不确定度。不确定度分析及评定结果显示,压缩永久变形测定结果不确定度的主要分量为测量重复性引入的不确定度;当三元乙丙橡胶压缩永久变形为28%时,扩展不确定度为3.2%(置信水平P=95%,包含因子k=2)。

盾构机/TBM主驱动密封用耐高温低压缩永久变形丁腈橡胶胶料的研究

研究生胶体系、补强体系、硫化体系对盾构机/全断面隧道掘进机(TBM)主驱动密封用丁腈橡胶(NBR)胶料性能的影响。结果表明:硫黄/促进剂ZBEC/促进剂TETD体系、硫黄/促进剂CBS/促进剂TETD体系和硫黄/过氧化物DCP/促进剂EZ/促进剂MBTS体系胶料的工艺性能较好,可以满足无痕分段硫化工艺要求;NBR3350硫化胶和NBR N31/NBR N32并用硫化胶的拉伸性能较好;NBR N31/NBR N32并用硫化胶的抗撕裂性能优于NBR3350硫化胶;随着硫黄用量的增大,硫化胶的硬度增大,回弹值减小,抗撕裂性能、耐老化性能和耐磨性能下降,高温压缩永久变形先减小后增大,压缩生热降低,耐油性能呈提高趋势;促进剂ZBEC用量增大,硫化胶的拉伸性能提高,抗撕裂性能、耐老化性能和耐磨性能下降,高温压缩永久变形减小,生热降低,耐油性能略有降低;将白炭黑替换成炭黑N774后,硫化胶的拉伸性能有所提升,高温压缩永久变形减小,耐磨性能变化不大。

温度变化对5080橡胶胶料耐介质压缩永久变形的影响

研究了高低温、介质变化和不同厂商产品性能对5080橡胶胶料压缩永久变形的影响;验证了在YH-10或RP-3介质中压缩永久变形随温度及生产工艺变化的波动情况。结果表明,100℃下,5080橡胶压缩永久变形最优;RP-3介质中接近-55℃时,5080橡胶回弹性基本丧失;YH-10介质中接近-55℃时,仍有一定回弹性,可酌情使用。

低压缩永久变形耐油耐冷却液氢化丁腈橡胶配合研究

选取5种不同牌号的中高丙烯腈含量氢化丁腈橡胶(HNBR),通过不同丙烯腈含量生胶、填料体系、硫化体系、防护体系进行配合试验,研究了10个不同配方的HNBR胶料,测试了其耐热空气老化、耐1#标准油和3#标准油老化、耐15W40机油老化、耐冷却液老化性能以及低温性能。结果表明,选用丙烯腈含量为34%~36%的HNBR生胶3446、2010、2020L,单填充70份N774炭黑,采取F40和TAIC-70并用比为12.5∶5.5的过氧化物硫化体系,选用5份耐热增塑剂TOTM、2份耐热防老剂445,所制得的混炼胶在150℃下具有较好地耐热空气、耐标准油、耐机油、耐冷却液性能以及较低的压缩永久变形。

5083铝合金热压缩变形流变应力行为

在Gleeble-1500热模拟机上,当变形温度为300-500℃、应变速率为0.01-10 s^-1、真应变为0-0.8时,采用圆柱体等温热压缩实验研究5083铝合金变形流变应力行为。通过分析流变应力指数函数中系数A、β与应变的关系,建立Zener-Hollomon参数的指数关系本构方程。运用该本构方程对5083铝合金不同应变速率、变形温度及应变条件下的流变应力进行预测,发现流变应力预测值与温升修正值吻合得相当好。

AZ31镁合金高温热压缩变形特性

在应变速率为0.005～5s-1、变形温度为250～450℃条件下,在Gleeble1500热模拟机上对AZ31镁合金的高温热压缩变形特性进行了研究。结果表明:材料流变应力行为和显微组织强烈受到变形温度的影响;变形温度低于350℃时,流变应力呈现幂指数关系;变形温度高于350℃时,流变应力呈现指数关系;变形过程中发生了动态再结晶且晶粒平均尺寸随变形参数的不同而改变,其自然对数与Zener Hollomon(Z)参数的自然对数成线性关系;材料动态再结晶机制受变形机制的影响,随温度的不同而改变;低温下基面滑移和机械孪晶协调变形导致动态再结晶晶粒的产生;中温时Friedel Escaig机理下位错的交滑移控制动态再结晶形核;高温时位错攀移控制整个动态再结晶过程。在本实验下,材料的最佳工艺条件是:变形温度350～400℃,应变速率为0.5～5s-1。

Al-Cu-Mg-Ag合金热压缩变形的流变应力行为和显微组织

采用热模拟实验对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金进行热压缩实验,研究合金在热压缩变形中的流变应力行为和变形组织。结果表明:Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金在热压缩变形中的流变应力随着温度的升高而减小,随着应变速率的增大而增大;该合金的热压缩变形流变应力行为可用双曲正弦形式的本构方程来描述,其变形激活能为196.27kJ/mol;在变形温度较高或应变速率较低的合金中发生部分再结晶,并且在合金组织中存在大量的位错和亚晶;随着温度的升高和应变速率的降低,合金中拉长的晶粒发生粗化,亚晶尺寸增大,位错密度减小,合金的主要软化机制逐步由动态回复转变为动态再结晶。