缝高比对碾压混凝土名义断裂韧度的影响

对不同缝高比的碾压混凝土试件进行了楔入劈拉试验,通过对名义断裂韧度试验结果进行分析,得到缝高比对碾压混凝土的断裂韧度的影响规律。将碾压混凝土断裂韧度试验结果与已有的混凝土断裂韧度尺寸效应公式及基于Hu公式得到的断裂韧度尺寸效应公式结合,确定了碾压混凝土名义断裂韧度在缝高比这一因素影响下的公式。

基于“名义断裂能”的概念研究超高性能水泥基复合材料的断裂特性

断裂能是描述混凝土等单缝材料断裂破坏特征的重要参数。采用三点弯曲试验方法,通过试验获得超高性能水泥基复合材料基体和超高性能水泥基复合材料的极限挠度值、最大荷载值,绘制超高性能水泥基复合材料基体和超高性能水泥基复合材料的P-δ变化曲线,采用RILEM推荐的断裂功的方法确定超高性能水泥基复合材料基体和超高性能水泥基复合材料的断裂能,并对试件的断裂面进行电镜试验,对试件的破坏进行微观研究。研究表明:PVA纤维的添加,使得P-δ曲线的峰值提高,峰值后的曲线变得平缓,超高性能水泥基复合材料的断裂能较超高性能水泥基复合材料基体提高约6倍。

碾压混凝土名义断裂韧度尺寸效应公式适用性的试验探讨

通过对碾压混凝土楔入劈拉试件断裂试验结果进行分析研究,得到了碾压混凝土的断裂韧度的尺寸效应规律。将碾压混凝土断裂韧度试验结果与已有的普通混凝土断裂韧度尺寸效应公式结合,通过对几种模型计算结果的分析比较,确定了碾压混凝土断裂韧度尺寸效应所适用的公式。

钢纤维增强聚合物改性高强混凝土断裂韧性的试验研究

为研究混凝土材料的抗裂性能,针对新型桥梁建筑材料———钢纤维增强聚合物改性高强混凝土(SFRPMHC),基于边界效应模型,提出用不同边界条件试件确定无尺寸效应断裂韧性的测试方法,并通过6组不同钢纤维及聚合物含量、3种不同缝高比的预制开口试件的验证,研究了材料组份对断裂韧性的影响规律.结果表明直接由试验确定的名义断裂韧性仍有尺寸效应,边界效应模型可较好描述这一规律;随钢纤维含量的增加,混凝土抗压、抗拉强度及失稳断裂韧性均线性增大,而起裂断裂韧性提高不明显;聚合物含量越大,材料抗压强度和断裂韧性也略有增大.

静载作用下含中心裂纹锈蚀钢板断裂性能退化机理与退化规律

以带中心裂纹的锈蚀钢板为研究对象,运用断裂力学的理论和参量,对锈蚀钢板断裂性能的退化机理与退化规律进行研究,建立了锈蚀钢材残余断裂韧度退化的经验模型.结果表明,锈蚀会导致应力强度因子的幅值增加,增大裂纹尖端应力场和位移场的强度,加速既有裂纹的扩展.对于未锈蚀模型和均匀锈蚀模型,裂纹尖端应力强度因子在厚度方向上从模型内部到模型表面逐渐减小;对于点蚀模型,裂纹尖端应力强度因子在厚度方向上从模型内部到表面锈坑底部逐渐增大.锈蚀还会影响J积分荷载曲线,使J积分值更快达到其临界值,导致钢板断裂提前发生.断裂韧度退化的经验模型结果与断裂试验结果较为符合.

陶瓷基复合材料钻孔出口损伤影响规律研究

陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀等诸多优点,在航空航天、核工业、刹车系统中表现出巨大的应用潜力。然而,由于其各向异性、不均质性、硬脆性的特点,使加工变得十分困难。为了减少钻削加工陶瓷基复合材料产生的孔口损伤,根据断裂力学的止裂原理,提出了名义断裂韧性的概念,建立了孔出口损伤的半经验模型,研究了名义断裂韧性对孔出口损伤带来的影响。实验结果表明,所建立的预测模型能很好的预测试验结果,验证孔出口损伤半经验模型的准确性,揭示名义断裂韧性和孔口损伤的关系;随着名义断裂韧性的提高,孔出口的损伤得到改善,且改善效果呈先快后慢的趋势。因此,通过提高工件材料名义断裂韧性的方式,可以有效抑制孔出口的损伤。