高性能玻璃纤维增强树脂基复合材料拉-压疲劳行为

对LTX1240玻璃纤维/环氧复合材料开展拉-压疲劳试验,绘制S-N曲线进行疲劳寿命预测,利用扫描电镜观察疲劳试样断口形貌,分析其在拉-压循环载荷作用下的失效模式。结果表明:LTX1240玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的条件疲劳极限为278 MPa;失效过程为树脂基体最先破坏,接着界面分层乃至纤维拉伸、剪切破坏,它们相互作用形成了弥散损伤区并据此扩展发生材料断裂。

针刺C/SiC复合材料拉-压疲劳特性与失效机理

研究了室温下针刺C/SiC复合材料的拉-压疲劳特性,并与其拉-拉疲劳特性进行了对比。结果表明:针刺C/SiC复合材料的拉-压疲劳强度略低于拉-拉疲劳强度;两种循环载荷下都存在迟滞现象,随着循环数的增大迟滞环不断右移,且偏斜程度和包围面积不断增大。采用扫描电子显微镜对失效试件的断口形貌和微观结构的观察表明:除了垂直于加载方向的基体开裂以及界面脱粘,拉-压循环加载下的细观失效机制还包括平行于加载方向的基体开裂以及层间的开裂。这些平行于加载方向的损伤使得纤维受力状态恶化,最终削弱了针刺C/SiC复合材料拉-压疲劳强度。

先驱体转化-热压单向C_f/SiC复合材料的高温拉伸蠕变

采用先驱体转化 热压工艺制备了Cf/SiC复合材料 ,研究了Cf/SiC复合材料的130 0～ 145 0℃、蠕变应力 90～ 12 5MPa下的蠕变性能 ,考察了温度及应力对复合材料稳态蠕变速率的影响关系。结果表明 :Cf/SiC复合材料的稳态蠕变速率在 10 - 7s- 1量级 ,蠕变应力指数为 1 6 8,蠕变激活能ΔQ为 99 2kJ·mol- 1;

压铸TiC/Al-9Si-1.4Cu-0.5Mg复合材料的拉伸性能

利用熔铸－原位反应和压铸成形技术制备了ＴｉＣ／Ａｌ－９Ｓｉ－１．４Ｃｕ－０．５Ｍｇ复合材料，测试了复合材料的拉伸性能．结果表明：ＴｉＣ／Ａｌ－９Ｓｉ－１．４Ｃｕ－０．５Ｍｇ复合材料的室温极限拉伸强度为３５４ＭＰａ，比基体合金提高２６％；２６０℃时复合材料的极限拉伸强度为２７２ＭＰａ，比基体合金提高４６％．复合材料的延伸率与Ａｌ－９Ｓｉ－１．４Ｃｕ－０．５Ｍｇ合金相当．讨论了进一步提高熔铸一原位反应ＴｉＣ／Ａｌ－９Ｓｉ－１．４Ｃｕ－０．５Ｍｇ复合材料拉伸强度的途径．

钢筋混凝土梁柱节点核心区拉-压杆模型化方法研究

OPENSEES(Open System for Earthquake Engineering Simulation)中的节点"宏模型"是一种模拟钢筋混凝土梁柱节点较为理想的高效单元模式,但目前该模型中确定节点核心区剪切应力应变关系的两种常用方法:修正斜压场理论(MCFT)和斜压杆模型,均存在不足;本文提出了能全面反映节点三种传力机理的拉-压杆模型方法来确定剪切应力-应变关系,并推导了该模型的变形协调条件、平衡方程。通过分析比较,拉-压杆模型方法的计算结果与相应的梁柱节点试验结果吻合较好,能在节点配箍率变化较大的范围,更好地反映核心区的剪切应力应变关系。

超低温处理对T700碳纤维/环氧复合材料拉—压疲劳性能的影响

对T700碳纤维/环氧复合材料在超低温处理前后的拉—压疲劳性能进行了的研究。采用真空袋—热压罐成型工艺,制备了T700碳纤维/环氧复合材料单向板,在液氮中对试样进行超低温浸泡和超低温/室温循环处理,利用光学显微镜观测了试样在超低温处理过程中产生的微裂纹情况,并测试了超低温处理后试样的静强度和拉—压疲劳1000次、10000次及130000次后的剩余强度。对T700碳纤维/环氧复合材料超低温损伤机理进行了分析,并讨论了超低温处理和拉—压疲劳对复合材料剩余强度的影响。结果表明,超低温处理和拉—压疲劳处理都会使试样产生微裂纹,并引起试样内的残余应力释放和试样的剩余强度降低;经历不同的超低温处理之后,试样的剩余强度达到最高值时所对应的拉—压疲劳次数不同;随着超低温处理和拉—压疲劳的作用,试样的剩余强度会经历先升高—再降低的过程。

欧洲规范拉-压杆模型设计分析

随着中国交通建设企业逐步走出国门,欧洲规范也更多地应用到海外项目中。该文详述了欧洲规范EN 1992-1和EN 1992-2中拉-压杆模型的设计原理和方法,对拉压杆模型的强度计算表达式、考虑的主要影响因素作了深入解析。在此基础上与中国规范相关内容进行了全面对比,并进行了实例计算验证。

泡沫铜夹层压印及压印-黏接复合接头的力学性能分析

为研究泡沫金属作为压印接头以及压印-黏接复合接头夹层的可行性及接头的力学性能,选取AA5052铝合金板材及泡沫铜进行压印连接以及压印-黏接复合连接,搭接形式为单搭及十字搭接。对单搭接头进行拉伸剪切试验,对十字接头进行剥离试验。结果表明,泡沫铜作为压印接头以及压印-黏接复合接头夹层是可行的。并且,对于单搭接头,5052-泡沫铜-5052压印-黏接复合接头的承载能力、失效位移、能量吸收值均最优;对于十字搭接接头,5052-泡沫铜-5052压印-黏接复合接头的失效位移最大,5052-5052压印接头的能量吸收能力最优。

泡沫金属三明治结构压印-粘接复合接头剥离性能分析

为研究三明治结构压印-粘接复合接头的抗剥离性能,选取AA5052铝合金板以及泡沫镍、泡沫铜以及泡沫铁镍进行压印-粘接复合连接,对接头进行拉伸剪切试验,采用扫描电镜对失效断口进行了观察,分析了接头的失效形式、失效载荷、能量吸收值以及失效机理。结果表明:夹层的存在会使接头中胶层的失效过程更加稳定,夹层对于压印-粘接复合接头的承载能力并无显著影响,但是会降低其失效过程中的能量吸收值。

三明治结构压印-黏接复合接头的力学性能及失效分析

为研究泡沫金属作为压印-黏接复合接头夹层的可行性以及接头的力学性能,选取AA5052铝合金板和泡沫镍、泡沫铜以及泡沫铁镍进行压印-黏接复合连接,利用电液伺服材料试验机对接头进行拉伸剪切试验,利用扫描电镜对失效断口进行观察,分析接头的失效形式、失效载荷、能量吸收值及其失效机理。结果表明:泡沫金属夹层可以使压印-黏接接头静力学性能更加稳定,并且三明治结构压印-黏接复合接头的承载能力与泡沫金属的面密度呈负相关关系,失效位移与泡沫金属的面密度呈正相关关系,泡沫镍夹层三明治结构压印-黏接复合接头的能量吸收能力更加优异。

铜合金同异质板材压印-粘接复合连接的力学性能及断口分析

对H62铜合金同种板组合及分别与5052铝合金和镀锌钢的异种板组合进行了压印-粘接复合连接。利用电动伺服材料试验机对试件进行了拉伸-剪切试验,采用扫描电镜对失效断口进行了观察,分析了试件的失效强度、能量吸收值及失效模式,测试了铜合金压印-粘接复合连接接头的力学性能。结果表明:铜合金同/异质板材组合压印-粘接复合连接接头的强度主要取决于粘接剂,失效模式取决于连接点处压印互锁结构。针对压印-粘接复合连接,H62-H62接头的抗剪强度均值达到5021.52 N,能量吸收均值是5.3 J,接头为拉脱失效并伴随轻微擦伤;H62-5052接头失效模式为底部分离,下板明显塑性变形,缓冲吸震能力为H62-H62接头的1.87倍;H62-镀锌钢接头为颈部断裂失效,抗剪切强度最高,为H62-H62接头的1.20倍。

5052铝合金压印-电阻点焊复合连接可行性研究

为了提高压印连接接头的强度,改善电阻点焊对铝合金连接不稳定的问题,对5052铝合金压印-电阻点焊复合连接的可行性进行了探究性试验。在焊接时间和焊接压力保持不变的情况下,将焊接电流(23-27 k A)视为唯一变量,探究了焊接电流的最优值。利用超声波水浸聚焦入射法对复合连接接头的成形性进行了检测;使用MTS材料试验机对试样进行了拉伸-剪切试验,得到了压印-电阻点焊复合连接接头的最大静拉伸载荷、失效形式及能量吸收值。结果表明:压印-电阻点焊复合连接可以实现对5052铝合金接头的有效连接且接头形貌可以利用超声C扫描进行检测;在焊接时间和焊接压力不变的情况下,适当增大焊接电流,接头的最大静拉伸载荷和能量吸收能力均有所提高,焊接电流的最优值均为25 k A;当焊接电流继续增加,接头内部结构遭到破坏。

水平荷载作用下轴压比对框架—泡沫混凝土复合墙板影响的有限元分析

本文主要以轴压比为主要参变量,利用ABAQUS有限元软件对框架-泡沫混凝土复合墙板进行数值模拟,通过对其应力云图、骨架曲线和承载力的分析,定性确定了水平荷载作用下轴压比对复合墙板受力状态和抗震性能的影响.为完善框架-泡沫混凝土复合墙板设计和工程实际应用提供参考依据.

外置-串联复合型LET铰链的设计与性能分析

针对LET铰链存在拉压刚度低、工作精度差的问题,基于外置LET铰链,设计了外置-串联复合型抗拉压LET铰链,推导了铰链弯曲等效刚度与拉压等效刚度的理论计算式。实例计算与有限元分析误差在5%以内,验证了理论分析与等效刚度计算式的正确性。将外置-串联复合型LET铰链与相同尺寸的外置LET铰链、Nested-LET铰链进行性能对比,在保持弯曲变形能力的前提下,外置-串联复合型LET铰链拉压刚度是外置LET铰链的43.3倍,是Nested-LET铰链的1.43倍,充分表明该铰链结构设计的合理性与有效性。

基于M-C准则的沥青路面多种破坏的统一力学指标及其应用

基于M-C准则,初步提出了一种沥青路面多种破坏现象的统一力学控制指标——路面损伤潜在指数（APPDI）。以5条高速公路沥青路面为例,在有限元计算的基础上利用APPDI分析其路面破坏的力学模式。结果表明：应力的主应力组成对沥青路面的破坏有很大的影响,主应力的多种不同组成状态分别对应不同温度下车辙、TopDown裂纹和层底弯拉。APPDI结合应力莫尔圆及其在路面结构中出现的位置,可以判断沥青路面结构的破坏形式,为解释路面破坏机理及优化路面设计提供了一定理论基础。

PE-ECC短梁抗剪性能研究

设计制作了一根高强混凝土短梁和两根PE-ECC短梁,完成了其抗剪性能试验,通过应用拉-压杆方法、有限元方法及规范方法对其进行了抗剪承载力计算.结果表明:三根短梁均发生了剪切破坏,但剪切破坏形态并不相同,高强混凝土短梁发生剪压破坏,PE-ECC短梁发生弯剪破坏;与高强混凝土短梁相比,PE-ECC短梁的初裂荷载和极限荷载均有较大幅度提高,显示了较好的剪切延性;拉-压杆方法及有限元方法计算的抗剪承载力数值与实测值吻合良好,而规范方法计算值偏小,过于保守.

中高层生态复合墙体斜截面极限承载力分析

随着城镇化建设的飞速发展,多层住宅已经不能满足人们的需求,为解决实际问题提出中高层生态复合墙体结构体系。本文在保持原有生态复合墙原有诸多优点基础上,根据中高层生态复合墙体的受力特点和破坏模式,建立复合墙体软化拉-压杆模型进行研究,通过拟合参数有限元分析,进一步提出了统一的斜截面承载力公式,该分析模型能够较好地反映生态复合墙体的极限承载力特性,可应用于不同受力状态下生态复合墙体的极限承载力验算。

深部预制裂隙锚固软岩拉-压力学特性数值模拟研究

锚固软岩力学特性是深部软岩巷道围岩稳定性控制的重要依据。基于离散元软件PFC,构建能够模拟深部软岩力学行为的Burgers黏结模型,并建立拉-压复合应力下的预制裂隙锚固软岩数值模型,以探究不同裂隙倾角下锚固软岩中锚杆力学特性、锚岩力学特性及新增裂隙倾角分布规律,最终建立含拉拔荷载、裂隙倾角参数的轴向应变线性回归模型,从而对锚固软岩轴向应变发展规律进行一定预测。结果表明:不同倾角裂隙会使裂隙处的锚杆轴力值、表面剪应力值产生不同程度减小,当裂隙倾角为45°时,二者减小程度最大,此时拉-压复合应力使锚固体在锚杆-岩体接触界面处的破坏倾向性达到最大;随着预制裂隙与锚杆夹角的减小,锚固体轴向应变量逐渐增大,且拉-压复合应力作用过程中其轴向应变量与裂隙倾角值、拉拔荷载值呈明显线性关系;随着预制裂隙与锚杆夹角的减小,新增裂隙数量逐渐增加,其中裂隙倾角大多呈45°与135°左右,少有垂直或平行于锚杆的裂隙产生。

封头的一种非常规冷压工艺及其模具设计

分析对比了冷压工艺生产封头对热压工艺的优势 ,重点介绍了封头的一种非常规的冷压工艺 ,研究结果表明 :这一方法对提高产品质量、降低生产成本以及提高压力容器的专业化生产水平具有一系列技术、经济优势。

拉-弯-剪复合受力混凝土构件的承载力计算研究

试验研究表明,复合受力状态下的钢筋混凝土构件的抗拉、抗弯、抗剪强度是相关的。以拉弯相关性、弯剪相关性为基础,根据截面满足的平衡条件,分别推导出矩形截面钢筋混凝土构件在小偏拉、剪力共同作用和大偏拉、剪力共同作用下考虑拉-弯-剪三者相关性的承载力验算式。通过对比试验数据,考虑拉-弯-剪相关性的构件承载力验算方法计算的结果与试验数据符合良好。从安全角度考虑,建议进一步修正GB 50010—2010《混凝土设计规范》中关于拉-弯-剪构件设计方法。