嵌锁钎焊工艺的钛合金金字塔加筋点阵夹芯结构力学行为

针对制备工艺导致钛合金点阵力学性能降低的问题,提出嵌锁钎焊工艺,设计并制备钛合金金字塔加筋点阵夹芯结构,开展了在典型载荷下力学行为的研究。首先,建立金字塔加筋点阵在平压及三点弯曲载荷下发生典型失效模式的理论预报模型。随后,采用嵌锁方法制备了钛合金金字塔加筋点阵夹芯试件,采用钎焊连接的方式将嵌片间及面芯间进行连接,制备成点阵夹芯结构。然后,分别开展平压试验和三点弯曲试验,获得了结构刚度和极限载荷,分析金字塔加筋点阵夹芯结构的失效过程。最后,将嵌锁钎焊工艺制备的点阵结构平压力学性能与采用激光焊接工艺、超塑成形工艺以及3D打印工艺等方法制备的钛合金点阵结构的平压力学性能进行对比。结果表明,采用嵌锁钎焊工艺可以有效提升点阵结构的力学性能。

嵌锁密实水泥混凝土的强度特性试验

传统水泥混凝土配合比设计对粗集料级配组成与结构的考虑较少,为充分发挥粗集料的作用,从水泥混凝土多相分散系的角度,在粗集料形成嵌锁骨架结构的基础上,提出了嵌锁密实水泥混凝土。通过混凝土的抗压和抗弯拉强度试验,分析了水灰比、砂率和水泥净浆填充比对嵌锁密实水泥混凝土强度的影响,并回归得出了嵌锁密实水泥混凝土强度计算公式。研究结果表明:水灰比、砂率和水泥净浆填充比对水泥混凝土强度均有明显影响;就抗压强度而言,水泥净浆填充比存在最佳值;砂率过大对抗压强度不利,应控制在合理范围内;计算值与实测值对比得出,误差可以满足工程应用要求。

嵌锁碎石垫层压实技术研究应用

在道路建设和维护中,碎石垫层是常用的一种基础材料.然而,传统的碎石垫层容易出现压实不均、稳定性差的问题,影响道路的使用寿命和行车安全.为了解决这一问题,嵌锁碎石垫层压实技术逐渐得到广泛关注和应用.对嵌锁碎石垫层压实技术进行深入研究,并探讨其在道路垫层、基层、底基层建设领域的应用,以期为提升公路路基工程的质量和效益贡献力量.

橡胶粉对嵌锁密实水泥混凝土强度特性的影响分析

以嵌锁密实水泥混凝土为基础,掺加废旧橡胶粉,使其不仅具有橡胶粉混凝土的优点,同时能够解决橡胶粉水泥混凝土强度不足问题,并通过橡胶粉表面处理使嵌锁密实水泥混凝土与橡胶粉水泥混凝土能够有效结合。采用橡胶粉等体积置换部分砂(10%、20%、30%),分析橡胶粉掺量以及橡胶粉种类(表面改性和未改性)对水泥混凝土的抗压强度和抗弯拉强度的作用。分别应用线性模型、对数抛物线性模型、对数S-logistic模型分析混凝土强度在不同橡胶粉掺量下的变化。试验结果表明:橡胶粉掺量和种类对混凝土的强度有显著的影响,总体是随着橡胶粉掺量的增加强度降低;线性模型能够较好地反映强度随着未改性橡胶粉掺量的变化趋势;对数S-logistic非线性模型可以更加准确地模拟改性橡胶粉掺量对强度变化的影响。

嵌锁密实型水泥混凝土粗集料级配振动分析

借鉴体积法思想和粒子干涉理论,以嵌锁骨架和密实填充为理念,通过粗集料的振动填充试验,分析了不同粒径集料之间的填充关系,确定了嵌锁密实型水泥混凝土粗集料级配的合理填充比例。研究得出,不同最大粒径的振动填充剩余孔隙率均随填充比例的增大而减小,存在2～3个明显的波谷。随着混料最大粒径的减小,剩余孔隙率减小,且变化曲线的起伏变化幅度降低,更容易趋于稳定。粗集料逐级振动填充的合理填充比例依次为40%、45%和35%。试验验证表明,利用合理填充比例,可以方便地计算确定嵌锁密实结构的粗集料级配组成。

粗骨料嵌锁型混凝土研究进展综述

通过对大量国内外文献进行汇总与研究,对粗骨料嵌锁型混凝土施工工艺开发与研究的最新进展进行了综述。研究表明:通过施工工艺的改变来制备新型粗骨料嵌锁型混凝土是可行的,粗骨料有效嵌锁对混凝土的基本力学性能、耐久性能、经济性能及环保等方面都有积极的影响。最后结合环境保护和建筑业可持续发展理念,提出了粗骨料嵌锁型混凝土施工工艺开发推广需要进一步研究的问题。

复合材料胶接维修中的机械嵌锁理论研究

胶接维修是飞机复合材料维修的主要方式,胶接结合机理研究表明,机械嵌锁、静电吸附、化学结合是影响界面结合强度和维修效果的三大主要因素。然而,各种要素相互干扰,无法研究单因素结合机理在胶接中的作用。利用低表面能的氟碳助剂,在激光处理(Laser,LA)和抛光(Polish,PO)处理的复合材料层合板表面形成一层CF膜,采用激光共聚焦显微镜(LSCM)观察表面形貌和粗糙度,表征机械嵌锁作用;接触角计算表面自由能表征静电吸附作用;X射线光电子能谱(XPS)表征化学结合作用;单搭接剪切测试界面结合强度。结果表明,氟碳助剂处理后的表面形貌和粗糙度几乎无变化,PO-CF和LA-CF试样的表面能降低到10mJ/m2左右,接触角升高到115°左右,能谱测试的C1s分峰谱图位置和强度相同。单搭接剪切力学性能测试结果表明,在静电吸附和化学结合作用相同的前提下,LA-CF样比PO-CF样的剪切强度大8.1MPa,说明在本实验的界面结合机理研究中,机械嵌锁比静电吸附和化学结合所起到的作用要大。

橡胶粉嵌锁密实水泥混凝土抗弯拉强度的影响分析

文章采用橡胶粉等体积替代砂(10%、20%、30%,分改性橡胶粉和未改性橡胶粉),分析不同纤维掺量、砂率和水灰比对橡胶粉嵌锁密实水泥混凝土抗弯拉强度的影响,根据方差分析结果,采用不同模型拟合抗弯拉强度随试验因子的变化。试验结果表明:改性橡胶粉RICC混凝土的抗弯拉强度大于未改性橡胶粉RICC混凝土;橡胶粉掺量和种类、纤维掺量和水灰比对RICC混凝土抗弯拉强度具有显著性影响;而砂率对RICC混凝土抗弯拉强度的影响不显著;采用抛物线形模型可较好拟合RICC混凝土抗弯拉强度随改性橡胶粉和纤维的变化关系;RICC混凝土抗弯拉强度与水灰比的变化关系采用线性模型拟合,线性关系良好。

粗集料嵌锁型高强高性能混凝土的制备与性能(英文)

为了保证塑性混凝土的必要的工作性和均匀性,通常的新拌混凝土的粗集料体积分数控制在比较低的水平,尽管集料间也有少量嵌锁,粗集料大体上悬浮在砂浆之中。采用作者发明的抛填骨料混凝土工艺即在混凝土施工过程中均匀抛入一定体积率的粗集料,仅用440kg/m3胶凝材料制备了抗压强度为94MPa的混凝土。研究表明:抛填骨料工艺能制备骨料之间相互嵌锁的混凝土,随着抛填骨料对初始混凝土的体积置换率10%到20%的增加,混凝土的强度和弹性模量在体积置换率20%时达到最大,随后有所降低;混凝土的氯离子渗透系数和干缩系数随着置换率的增加而降低。抛填集料对混凝土的取代不仅提高了混凝土的强度而且改善了混凝土的其他性能。

嵌锁密实混凝土强度研究

普通混凝土强度主要由水泥与集料的界面强度决定,而粗集料级配组成对混凝土强度影响在配合比设计中常被忽略。根据马教授振动填充试验结果,选取具有嵌锁结构粗集料,利用均匀设计法安排混凝土强度试验,计算分析试验结果。通过试验结果分析可知,均匀设计安排试验可以大量减少试验工作量;嵌锁密实混凝土强度与水灰比呈线性减小关系,与集浆比基本呈线性减小关系,抗压强度与砂率呈线性增大关系,而抗弯拉与砂率呈线性减小关系;且影响因子大小为:水灰比>砂率>集浆比;嵌锁密实结构级配粗集料的混凝土,集料之间存在一定咬合力,其能够减缓裂缝继续向试件内部发展。

土工格栅嵌锁力的理论计算方法探讨

针对土工格栅嵌锁力提出了一套简化的理论计算方法。通过对碎石填料和格栅作用模型的简化处理,给出了一种格栅与填料颗粒的单元嵌锁模式,并通过对该嵌锁模式下的填料颗粒的两种运动趋势—平移和转动进行讨论和分析,推导了不同条件下格栅的极限拉力,得出了最终的单元嵌锁力。

胶粉对嵌锁密实混凝土温度收缩的影响及其微观机理分析

以嵌锁密实水泥混凝土为基础,探讨了橡胶粉掺量及表面改性对混凝土温度收缩的影响机制。同时借助SEM微观测试方法,对橡胶粉嵌锁密实混凝土微观界面结构进行研究,分析胶粉对混凝土温缩性能的改善机理。研究结果表明:合适掺量的未改性胶粉提高了混凝土的温缩性能;经改性后的胶粉具有较好的吸水性,进一步提高了混凝土的温缩性能;未改性胶粉的掺入使得胶粉-水泥石界面结构较为薄弱,出现孔洞,而改性胶粉混凝土中胶粉-水泥石界面结构较为致密。

嵌锁块路面受力特性研究

水泥混凝土嵌锁块路面结构具有结构强度较高、耐久性好、工程造价低、养护维修方便的优点,另外施工铺筑时机械化要求不高,比较适用于低等级公路。针对传统嵌锁块尺寸小、传荷能力弱的缺点,该文开发了大尺寸企口嵌锁块,并对其路用性能进行了分析。通过有限元法建立了嵌锁块路面数值计算模型,研究了大尺寸企口矩形嵌锁块铺设方向、块体尺寸、土基强度、基层厚度、接缝传荷等因素对嵌锁块路面受力性能的影响,发现土基强度、基层厚度和接缝传荷是影响路面结构力学性能的重要因素,提出了适合低等级公路建设的铺砌方式和块体尺寸,为合理设计大尺寸企口嵌锁块路面结构提供了理论依据。

普通水泥混凝土路面嵌锁型缩缝传荷能力计算分析

回顾了嵌锁类接缝传荷能力研究历史,然后使用刚性路面有限元分析软件Ever-FE2.24对不同条件下水泥混凝土路面集料嵌锁类缩缝进行模拟,根据计算结果分析了水泥混凝土路面基层刚度、集料粒径、裂缝宽度、面板厚度、气温等因素对接缝集料嵌锁传荷能力的影响。分析表明:气温的变化对接缝集料嵌锁传荷能力影响较大。

嵌锁式面板加筋挡土墙结构研究

为了克服传统加筋挡土墙面板连接性能较差、整体刚度不足、加筋锚固措施不力的缺陷,提出了一种新型面板结构形式—嵌锁式加筋挡土墙面板结构,其采用了系列嵌锁、反包式面板以及和土工加筋材料相结合的技术,在上下相邻面板之间设置齿榫和齿槽,形成"咬合嵌锁"的受力机制,从而增强面板整体结构的整体稳定性,形成可靠、高效连接。加筋材料反包内置面板的连接技术,可大幅提高加筋材料和面板之间的连接性能,同时将加筋材料封闭在墙体内部,有效延缓了加筋材料的老化。基于ABAQUS分析软件的5种仿真对比试验,证明了该挡墙结构在承载能力、锚固安全方面具有明显优势,同时相较于传统挡土墙,具有施工便捷、造价经济的独特优势。

集料嵌锁型碾压混凝土刚性基层材料工程实验研究

研制了一种集料嵌锁型碾压混凝土路面基层材料,并在十漫高速公路工程中进行了工程实验研究,结果表明,这种集料嵌锁型碾压混凝土基层强度高,表面粗糙,和面层之间结合良好,在减少下面层和下基层后,其承载力仍满足设计及指标,施工进度快,具有很好的技术经济效益。

嵌锁密实水泥混凝土及其工作性

为了充分发挥粗集料在水泥混凝土中的作用,在粗集料形成嵌锁骨架结构的基础上,提出嵌锁密实水泥混凝土,通过坍落度试验,分析了水灰比、砂率、水泥净浆填充比等对嵌锁密实水泥混凝土工作性的影响,回归得出了坍落度计算公式,对比验证得出,回归公式可以满足工程应用要求。

嵌锁式CFRP方形蜂窝夹芯梁低速冲击响应及失效机理

采用嵌锁组装工艺制备了碳纤维/树脂基复合材料方形蜂窝夹芯梁,实验研究了低速冲击载荷下简支和固支夹芯梁的动态响应及失效机理,获得了不同冲击速度下夹芯梁的失效模式,分析了其损伤演化过程和失效机理,探讨了冲击速度、边界条件、面板质量分布以及槽口方向等因素对夹芯梁破坏模式及承载能力的影响。研究结果表明,芯材长肋板槽口方向对夹芯梁的失效模式有较大影响,槽口向上的芯材跨中部分产生了挤压变形,而槽口向下的芯材跨中部分槽口在拉伸作用下出现了沿槽口开裂失效,继而引起面板脱粘和肋板断裂;同等质量下,较厚的上面板设计可以提高夹芯梁的抗冲击能力,冲击速度越大,夹芯梁的峰值载荷和承载能力越高;固支边界使得夹芯梁的后失效行为呈现出明显的强化效应,在夹芯梁跨中部分发生初始失效后出现了后继的固支端芯材和面板断裂失效模式。

基于沥青混合料接触应力测试的旋转压实嵌锁点判定

基于智能颗粒传感器测试旋转压实过程中沥青混合料内部颗粒接触应力,提出了应力变化率指标R_(s)以及应力嵌锁点(LPS)判定方法。选取AC-13、AC-20与SMA-13这3种沥青混合料,进行旋转压实成型,测试粗集料接触应力,从细观力学角度识别混合料宏观力学嵌锁状态,并与传统基于旋转压实高度变化识别嵌锁点的结果进行对比。结果表明:①位于试件上部与底部智能颗粒的测试信号存在频谱混叠和谐波干扰,建议将智能颗粒布置于受干扰小的试件中部进行测试;②对于AC悬浮密实型沥青混合料,存在3个压实阶段:压实初始粗细集料相互接触挤压,R_(s)快速增大,进入快速压实阶段;随着悬浮在粗骨料周围的细集料与沥青胶结料开始承担荷载,R_(s)相对减小,进入蠕变阶段;当各组分间形成稳定内部结构,应力达到嵌锁状态;③对于SMA骨架密实型沥青混合料,可分为2个压实阶段:粗集料在初始压实作用下快速形成咬合骨架,并在外荷载作用下接触应力不断增强,进入紧固压实阶段,应力幅值与R_(s)呈增长趋势;当集料形成稳定骨架受荷结构时,达到应力嵌锁状态;④SMA-13混合料压实可能会受温度离析影响,在拌和温度170℃条件下,颗粒应力幅值在紧固压实阶段产生波动,并非线性增加;⑤与传统基于试件高度变化的嵌锁点判定结果对比,基于R_(s)判定的LPS均滞后于体积嵌锁点。

水泥混凝土路面接缝集料嵌锁作用的研究现状及前景

本文讨论集料嵌锁作用在接缝传荷能力中的重要作用,总结现有的研究成果,并展望了该领域的研究前景。