疲劳应力应变滞后环的研究

研究疲劳应力应变滞后环对探讨疲劳积累损伤很重要.本文根据orowan力学模型导出了疲劳应力应变滞后环的解析解.

BiAlO_(3)掺杂PZT陶瓷的高压电性能和低电场应变滞后

铅基压电陶瓷因其优异的压电性能,被广泛应用于压电器件。其中,压电驱动器要求压电陶瓷具有较高压电性能并且在电场下具有较高的电致应变和较小的应变滞后。本研究通过施主-受主共掺,得到高压电性能和低电场应变滞后的PZT陶瓷。采用传统固相反应法制备了(1-x)(Pb_(0.95)Sr_(0.05))(Zr_(53)Ti_(47))O_(3)-x BiAlO_(3)+0.2%MnO_(2)陶瓷(掺杂量为质量百分数),并对其微观结构和压电性能进行了研究。结果表明:BiAlO_(3)掺杂量较少时,陶瓷中缺陷偶极子的“钉扎”效应使得陶瓷畴壁转动困难,陶瓷压电性能较弱,应变滞后也较小。随BiAlO_(3)掺杂量增加,缺陷偶极子“钉扎”效应减弱,陶瓷的压电性能和应变滞后随之提高。本实验得到的性能最优组分为x=1.75%,该组份陶瓷的压电系数d_(33)=504 p C/N,机电耦合系数k_(p)=0.71,机械品质因数Q_(m)=281,居里温度T_(C)=312℃,在10k V/cm电场下的应变滞后仅为15%,并且还具有较好的温度稳定性,是一种具有应用价值的压电驱动器用压电陶瓷材料。

阻尼比和应力应变滞后效应分析

通过一加层工程实例,结合应变能阻尼比计算方法,探讨了阻尼比对加层结构的影响,通过ANSYS软件对增大截面法加固柱分析,提出了该工程设计时应该高度重视新旧结合面的抗剪问题。

应变滞后能损伤与Uddeholm法热疲劳寿命的相关性

采用应变能研究Uddeholm热疲劳结果表明,当材料的强度、塑性的配合使每一循环所受到的应变能损伤最小时,材料的热疲劳抗力最佳,且可根据材料的常规机械性能及物理性能,予测材料的热疲劳抗力。

应变滞后对RC压弯结构套箍加固后极限承载力的影响研究

为探究RC压弯结构在"服役—加固—再服役"过程中的滞后应变对其套箍加固后极限承载力的负面影响,分析了滞后应变影响下RC偏压柱在套箍加固后可能存在的破坏模式,并在考虑混凝土材料非线性与滞后应变条件下计算并分析了一矩形偏压RC柱在套箍加固后的极限承载力M-N关系曲线。分析结果显示:滞后应变使结构在加固后存在两种负面状态:(1)极限状态下原结构先于加固层到达极限,导致极限承载力降低;(2)极限状态下加固层先到达极限,但原结构应力水平较低,导致极限承载力降低。在现行加固规范的基础上,提出了考虑滞后应变的极限承载力计算修正公式,并分析了先期恒载水平、先期偏心水平以及截面厚高比(加固层厚与原截面高之比)等5项无量纲参数对公式中应变滞后劣化系数以及劣化扩大系数的影响,分析发现,在仅考虑加固效率时,采用高强材料与薄层加固可以有效提升加固材料利用率。

考虑预应力筋拉应变滞后的混凝土梁刚度统一

根据裂缝间钢筋平均应变符合平截面假定,分别考虑预应力筋与非预应力筋处于相同和不同水平位置处,详细推导了裂缝截面处后张有黏结预应力筋的拉应变滞后系数.结合前期完成的刚度计算规范比较结果,借鉴精度较好的刚度计算模式,并通过大量挠度试验数据,提出了考虑预应力筋拉应变滞后特点的混凝土梁刚度计算公式.结果表明:不论对钢筋混凝土梁,还是对各类预应力混凝土梁,该刚度公式计算值与实测值均符合较好,从而将钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁的刚度公式统一起来;特别是对后张有黏结和无黏结预应力混凝土梁,相比现行混凝土结构设计规范刚度公式,该刚度公式计算精度更高,可为规范修订提供参考.

二次受力问题中钢筋砼加固梁滞后应变的计算

二次受力问题中钢筋砼梁滞后应变_(Lag)的计算一直以来是工程结构加固问题的关键。本文基于相关文献,引入误差调整系数γ,从而简化砼规范中砼应力-应变公式,推出一套完整的二次受力状态下钢筋砼加固梁加固材料滞后应变计算公式。并经算例证明。

CFRP加固钢筋混凝土梁滞后应变计算方法

为了系统研究从零负载状态到满负载状态各个阶段CFRP片材加固梁滞后应变的计算方法,在充分考虑加固梁不同负载状态及受压区混凝土非线性本构关系的基础上,分别建立了不同负载贴片加固梁考虑混凝土抗拉作用时的滞后应变计算公式及不考虑混凝土抗拉作用时的简化计算公式.试验数据和对比分析结果表明:"考虑混凝土抗拉作用"公式的计算结果与试验数据吻合良好,计算误差<8%,明显优于现有文献的计算方法;"不考虑受拉区混凝土抗拉作用"公式的计算结果在混凝土开裂前和试验值相差较大,但对已裂加固梁的计算误差与"考虑混凝土抗拉作用"公式的计算误差接近.为简化计算,对未裂和已裂混凝土梁贴片加固时的滞后应变可分别采用"换算截面"公式和"不考虑混凝土抗拉作用"公式进行计算,两种简化方法的误差均不会超过10%.

经卸载后加固RC梁的滞后应变影响分析

在考虑二次受力的基础上,基于弹塑性理论,提出了在对构件卸载时和未卸载时纤维布滞后应变的精确计算方法、卸载加固对象的最佳卸载值的计算方法。

二次受力对FRP布加固混凝土梁的滞后应变

FRP布具有轻质、高强、耐腐蚀、施工方便等优点,在土木工程中得到广泛的应用,尤其是用于旧有结构的加固。在加固中,结构往往处于二次受力状态,导致FRP布相对于结构应变滞后。本文对目前FRP布加固混凝土梁滞后应变的研究进行综述,并通过实际算例,比较各算法的优缺点。

轮轴钢LZ50的单轴微动疲劳失效机理

研究了轮轴钢LZ50在单轴微动疲劳条件下的应力-应变滞后回线,微动区的磨损特征及断口和截面形貌;分析讨论了磨屑的形成与演变过程及微动疲劳失效机制.结果表明,LZ50在单轴微动疲劳过程中消耗的塑性不可逆功少,微动损伤机制为粘着磨损、磨粒磨损,并伴有氧化磨损.磨损过程中基体材料脱落、破碎、氧化形成磨屑,其中的硬质氧化物颗粒促进了材料表面的磨粒磨损,加速了疲劳失效过程.微动疲劳裂纹萌生区的宽度大约为100μm,失效断裂面垂直载荷方向.

真空热循环对空间级缩合型硅橡胶拉伸性能的影响

对空间级缩合型硅橡胶 KH- X- B进行了真空热循环试验 (12 3～ 4 0 3K,10 - 5Pa)。测试了热循环前后材料的质损率、拉伸性能、热膨胀性能 ,讨论了循环过程中的应变滞后效应和附加残余应变以及它们对材料的强化作用。结果表明 ,材料质损率随循环次数增加而提高后趋于平缓 ;室温及高温拉伸强度随循环次数的增加是先增强而后下降 ;循环过程中发生应变滞后现象 ,且第一次循环后产生附加残余应变 ,2 0 6次循环后残余应变消失 ,材料强化 ,4 0 0次循环后重新产生残余应变 ,材料强度下降。

不同温度下16Cr3NiWMoVNbE结构钢的低周疲劳行为

对16Cr3NiWMoVNbE结构钢在25,100,200,300,350℃下进行了应变比为-1的总应变控制的低周疲劳(LCF)试验,研究了不同温度下该结构钢的循环应力响应、疲劳寿命和循环应力-应变行为。结果表明:试验钢在温度不高于200℃时,表现出循环软化的现象,而在300℃时,表现出明显的循环硬化现象;随着温度的升高,疲劳寿命有下降的趋势,利用三参数幂函数公式能较好地表征不同温度下的应变-寿命关系。

锈蚀钢筋混凝土梁剩余抗弯承载力评估

锈蚀钢筋混凝土梁出现锈胀裂缝后即进入裂缝修复期,在裂缝修复期间锈蚀梁仍然需要必要的安全储备。分析锈蚀钢筋混凝土梁受力机理的基础上,通过锈蚀钢筋应变滞后比,合理考虑锈蚀钢筋与混凝土的协同工作性能,提出了更合理的锈蚀钢筋混凝土梁的剩余抗弯承载力评估方法。

空间级加成型硅橡胶的拉伸性能

对空间级加成型硅橡胶(KH-S-A)进行了真空热循环试验(123～403K,10-5Pa)。结果表明,试样质量损失率随热循环次数增加而提高,随后趋与平缓;在室温及高温条件下,试样拉伸强度随循环次数的增加开始增强而后下降;热循环过程中发生应变滞后现象,第1次循环后产生附加残余应变,260次循环后残余应变消失,400次循环后重新产生残余应变同时拉伸强度下降。

负载下碳纤维布加固钢结构受弯构件理论研究

我国建筑行业已步入一个以既有建筑改造为主,新建建筑为辅的阶段。本文主要对负载下碳纤维加固钢结构构件的理论研究,首先,对粘贴碳纤维加固钢结构构件的破坏形式进行介绍;其次,由于实际工程中很容易发生端部剥离破坏,本文提出并推定出碳纤维布滞后应变的计算方法;最后,通过对构件受力变形过程进行分析,计算其弯矩特征值,对界面应力进行分析,得出粘结剪应力方程、剥离应力方程,为实际工程提供参考。

复合加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验

对7根钢筋混凝土梁拉区粘贴CFRP,压区粘贴角钢,分析不同加固量和不同加固历史对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响;绘制受拉钢筋、CFRP的应力-应变曲线及荷载-挠度曲线。结果表明:CFRP与角钢加固的试验梁极限承载力提高明显,同时,外部加固材料可有效延迟或抑制试件裂缝的开展;对持荷加固和卸荷加固的钢筋混凝土梁,加固材料存在不同程度的应变滞后,且卸荷加固梁的CFRP、角钢利用率明显优于不卸荷加固梁;试验得到的极限承载力计算结果与试验值吻合较好。

卸载程度对钢桁梁桥主桁构件加固效果的影响

早期修建的部分钢桁梁桥已无法满足当前通行能力的要求,需要对原桥主桁进行加固。桥梁加固通常是在负载情况下进行,需要考虑加固构件的分阶段受力,不同的加固施工方案所对应的卸载程度会产生不同的加固效果。该文结合松浦大桥扩宽加固工程,利用ANSYS单元生死技术模拟加固施工过程,提出了能够考虑加固板件应变滞后的有限元模拟方法。分别计算新旧构件在三种不同卸载程度的加固方案下的应力分布,从构件安全度及材料利用率两方面分析卸载程度对加固效果的影响。最后综合考虑社会影响比选施工方案。结果表明:所提出的构件加固模拟方法能有效考虑应变滞后效应并实现杆件的加固模拟;加固构件安全度和加固材料利用率随着卸载程度的增加而提高;综合社会经济性影响,推荐采用先更换下层桥面,再拆除上层桥面,然后加固主桁结构,最后安装新的上层桥面的施工方案。

二次受力下CFRP片材加固混凝土梁的裂缝分析

根据严格的变形协调关系,对二次受力下CFRP加固混凝土梁的裂缝宽度计算方法进行了分析和研究,提出了考虑CFRP应变滞后的正常使用阶段的裂缝宽度公式。计算与试验结果吻合较好,可供实际工程应用参考。