非共振椭圆振动切削BK7光学玻璃的亚表面损伤深度预测研究

椭圆振动辅助切削引起的亚表面损伤严重影响BK7光学玻璃的应用,但是目前尚无关于椭圆振动辅助切削的亚表面损伤深度预测模型。应用脆性材料的压痕断裂力学,结合经典公式,利用切削力和亚表面损伤深度的相关性,建立基于椭圆振动辅助切削加工BK7光学玻璃的亚表面损伤深度预测模型,使用有限元软件模拟不同切削参数对工件亚表面损伤深度的影响。研究发现,亚表面损伤深度与切削力的指数成正比(即κ^(Fχ)_(c));随着切削参数的变化,亚表面损伤深度的变化趋势与切削力的变化趋势一致;二者的线性回归方程中,所得指数χ=0.54与预测模型的0.45非常接近,模型得到了很好的验证。利用该模型,可以通过测量切削力快速实时地预测椭圆振动辅助切削加工BK7光学玻璃时产生的亚表面损伤深度。

自主反应堆压力容器辐照损伤预测模型构建分析

反应堆压力容器(RPV)辐照脆化问题是制约RPV安全服役的关键,构建辐照损伤预测模型是预测辐照脆化损伤的有效方法。本文通过研究辐照损伤参数化预测模型、结构化预测模型和人工神经网络预测模型等典型辐照损伤模型的构建机理和构建方法,对比了不同预测模型的优缺点。结果表明:基于辐照机理的预测模型构建技术较能反映辐照脆化的物理作用机理,基于此提出了RPV自主预测模型的构建技术路线。

ECE处理后钢筋混凝土冻融损伤模型研究

寒冷地区的既有钢筋混凝土结构经电化学除氯(ECE)提升其耐久性后仍将遭受冻融循环的环境作用。通过对钢筋混凝土试件进行电化学除氯后的冻融循环试验,研究除氯时间、粉煤灰掺量、外加剂等因素对混凝土冻融损伤度的影响规律;分析电化学除氯混凝土相对动弹性模量的变化规律和不同因素的影响,建立电化学除氯钢筋混凝土冻融损伤预测模型。研究表明:随冻融循环次数增加,各试件呈现较明显的冻融损伤增大趋势;达200次冻融循环作用时,对比未除氯混凝土,除氯7 d、14 d的混凝土试件损伤层发展迅速,电化学除氯28 d的混凝土试件劣化最严重;掺入粉煤灰降低了电化学除氯混凝土的抗冻性,减水剂、引气剂则提高混凝土的抗冻性;基于相对动弹性模量为损伤变量建立了电化学除氯钢筋混凝土冻融损伤模型,试验值与模型拟合良好。

橡胶自密实混凝土疲劳断裂全过程声发射特征辨识参量试验研究

废旧轮胎日益增多带来严重的环境问题,将废旧轮胎橡胶颗粒作为混凝土骨料能够减少污染和减少天然骨料的使用。采用液压闭环伺服材料试验机MTS322试验装置(material testing system,MTS)对橡胶自密实混凝土梁进行了静态弯拉试验和不同加载工况下的疲劳弯拉试验。对橡胶自密实混凝土梁在三点弯作用下的断裂性能进行了系统地研究,并考虑了橡胶自密实混凝土梁在不同加载应力水平和应力比下的疲劳破坏规律。讨论了应力场强度因子与断裂韧度的比值与疲劳次数的对数之间的数学关系,建立了橡胶自密实混凝土的疲劳损伤预测模型。试验过程中还采用声发射技术实时测量了循环荷载作用下橡胶自密实混凝土梁内部的声发射信号,对比了不同加载应力水平和应力比下橡胶自密实混凝土梁内部裂缝发展的特征,发现了橡胶自密实混凝土梁内部裂缝的生长分为三个阶段,应力水平越低的情况下,橡胶自密实混凝土梁内部疲劳损伤程度越严重。

玄武岩纤维长度对喷射混凝土抗冻性能影响的试验研究

在喷射混凝土中掺入不同长度的玄武岩纤维,其抗冻性能会受到不同程度的影响,为对其进行研究,设立5组不同工况的室内试验:掺量一致(4 kg/m^(3))长度不同(6 mm、16 mm、50 mm)的3组玄武岩纤维(BF)喷射混凝土,以及一组钢纤维喷射混凝土(SF)和一组普通喷射混凝土(PC)。从质量损失率和相对动弹性模量出发,分析掺入不同长度玄武岩纤维后,喷射混凝土抗冻性能的变化,并建立玄武岩喷射混凝土损伤预测模型,得到冻融损伤最大次数预测值。根据结果表明:(1)BF16改善混凝土抗冻性能的效果最佳,与普通喷射混凝土相比,冻融循环100次时,质量损失降低37.6%,相对弹性模量提升幅度为31.99%,BF6与BF50的改善作用有限,其中BF50对质量损失为负作用。(2)根据建立的冻融损伤经验模型,5种工况的冻融损伤最大次数预测为:BF16>BF6>SF>BF50>PC。