冻融循环对混凝土酸雨侵蚀损伤进程的影响

基于混凝土相对表面弹性模量和相对动弹性模量损伤退化曲线的测定,研究了冻融循环对混凝土酸雨侵蚀损伤进程的影响。结果表明:冻融循环使得混凝土在酸雨腐蚀初期的性能上升阶段缩短,提前进入损伤下降阶段,同时使得酸雨对混凝土的损伤速率增大,且随着冻融循环次数和酸雨酸度的增大而不断增大。微观测试分析表明冻融循环加快酸雨对混凝土的损伤进程主要是源于冻融循环引发的冻胀应力可加快混凝土表面腐蚀产物的脱落以及内部新裂缝的产生,并促使已有微裂缝扩展以至贯通,从而为酸雨侵蚀介质的进一步侵入提供快速通道。

冻融循环与水流冲磨耦合作用下混凝土损伤进程

冬季寒冷地区与水流接触的混凝土,常常会受到冻融循环和水流冲磨的双重作用,二者耦合后的作用机理及损伤进程尚不明确。研究了混凝土在冻融循环和水流冲磨耦合作用下的损伤进程,从混凝土质量损失、相对动弹性模量出发进行混凝土损伤评价,详细分析了C40、C50、C55混凝土分别在单独冻融循环、单独水流冲磨以及冻融-冲磨耦合作用下的损伤进程。结果表明:耦合作用下混凝土表面剥落严重,且质量损失超过了单独冻融循环和单独冲磨作用下质量损失之和。同时,冻融-冲磨耦合作用下的相对动弹模下降较多,C40混凝土的相对动弹模低至52%,加快了混凝土的失效过程;冻融循环作用导致混凝土结构疏松,进而促进了水流对混凝土的冲磨作用,使混凝土损伤加剧。

内圈蠕变引起的车轴轴承损伤进程的研究

车轴轴承内圈“蠕变”现象会导致内圈绕着车轴“旋转,”它是轴承磨损和发热的一个潜在的原因。人们仍不清楚内圈蠕变开始后车轴和轴承是如何迅速恶化的。文章用与实物等大的铁路车辆轴承在实验室进行了内圈蠕变仿真试验,调查了以内圈蠕变为起点的轴承损伤进程。试验结果揭示了轴承温度、振动以及车轴外径与内圈内径之间间隙的变化关系,并对内圈蠕变作出了预测。

持续弯曲荷载下混凝土的酸雨侵蚀特性

基于混凝土相对表面弹性模量和相对动弹性模量损伤劣化曲线的测定,研究了承受不同弯曲荷载的混凝土在模拟酸雨溶液(pH=2.0)下的损伤过程。结果表明:酸雨侵蚀混凝土相对表面弹性模量依次经历快速下降、缓慢下降和急速下降3个阶段,相对动弹性模量依次经历加速上升、缓慢下降、加速下降3个阶段;弯曲荷载对混凝土的酸雨侵蚀损伤进程具有加速作用,且弯曲应力水平和腐蚀龄期越大越显著。微观分析表明弯曲荷载加速混凝土酸雨侵蚀损伤进程主要是由于弯曲荷载可增大混凝土微裂纹,并促使酸雨腐蚀产物快速脱落,从而使得酸雨侵蚀介质向混凝土内进一步侵入的能力增强。

镁离子对混凝土酸雨侵蚀破坏历程的影响

配制4种不同Mg^2+含量(0mol/L,0.005mol/L,0.015mol/L和0.025mol/L)的模拟酸雨溶液(pH=3.5),采用干湿循环加速腐蚀实验研究了酸雨中Mg^2+对混凝土轴心抗压强度和静压弹性模量在上述模拟酸雨环境下损伤退化规律的影响。结果表明:混凝土在酸雨侵蚀持续作用下,其轴心抗压强度和静压弹性模量损伤演化规律为短暂上升、缓慢下降、加速下降和临近破坏急速下降4个阶段。Mg^2+明显加速了混凝土酸雨侵蚀破坏进程,缩短了混凝土轴心抗压强度和静压弹性模量在酸雨侵蚀各阶段的保持时间,且Mg^2+含量越大越明显。微观测试分析表明Mg^2+加速混凝土酸雨侵蚀破坏主要源于酸雨中Mg^2+的侵入会进一步降低混凝土孔隙溶液的pH值,从而导致混凝土水泥水化产物C-S-H、C-A-H、AFt等进一步加速溶蚀分解破坏所致。

某爆炸分离装置分离过程仿真研究与设计改进

爆炸分离装置分离过程仿真需考虑材料破坏过程,将材料本构关系由弹塑性扩展至渐进式损伤断裂模型。为了模拟爆炸分离过程中各组件损伤破坏进程,首先将金属材料动态损伤本构引入Abaqus有限元分析平台,然后建立爆炸分离装置有限元分析模型,开展爆炸分离过程中各组件损伤破坏进程的精确模拟,复现地面试验情况,确定设计薄弱环节,预示结果与试验结果一致,证实了响应预示方法及计算结果的可靠性,为后续同类产品的设计与动态损伤破坏进程模拟提供了参考。