CFRP布加固木梁界面粘结应力的试验研究和理论分析

为了研究CFRP布加固木梁的界面粘结应力,对6根CFRP布加固的木梁进行了静力试验,得到了碳纤维布端部的应变分布。由相邻两测点的应变计算出了CFRP布与木材的平均界面粘结剪应力。忽略碳纤维布和木梁的剪切变形,推导了在任意荷载作用下两者之间的界面粘结剪应力和粘结正应力的计算公式,并根据边界条件给出了在两点对称集中荷载作用下公式中的系数,应用该公式计算了试验梁碳纤维布端部的界面粘结剪应力和正应力,结果表明粘结剪应力的计算值与试验值吻合较好,说明该公式是可行的。

对称型陶瓷层状复合材料中的残余应力分析

针对由层间约束引起的层内残余应力,提出了用于描述层合材料应力应变状态的非均匀应变模型. 利用非均匀应变模型推导出对称型层合材料由层间约束引起的层内残余应力的解析表达式,得到层内应力和界面应力沿长度方向分布的变化规律.指出轴向残余应力是层间界面剪应力造成的,是位置的函数;论证了由于表层材料受力的非对称性,界面必定存在正应力,且界面正应力须自平衡,界面正应力亦为长度方向上位置的函数 针对Si3N4-Si3N4/TiN-Si3N4三层及多层（2N+1）对称型陶瓷基层状复合材料,研究了残余应力对强界面结合的层合材料宏观力学性能和裂纹扩展行为的影响和作用.结果表明,材料的宏观性能随着残余应力的变化而变化,其变化规律与理论计算的结果吻合.

JRC、围压和轴压共同作用下砂岩裂隙面渗流特性的试验研究

基于裂面多迹线及支持向量回归预测模型,求得砂岩劈裂裂隙面的节理粗糙度系数(JRC)。以ELE岩石渗透仪为试验平台,分析不同JRC的砂岩劈裂裂隙面在围压、轴压共同作用下的渗流特性。结合试验数据分析得出,渗流量随围压呈递减的幂函数关系,随轴压呈递增的正比例函数关系,随JRC呈递减的线性函数关系。将3个函数依次复合,构造了一个基于JRC、围压、轴压值的渗流量预测模型。在提出一种模型参数反演简便方法的基础上,得到了三维预测图形,预测值与试验值的误差较小,证明了渗流量预测模型的有效性。为对改变界面正应力进行控渗的工程行为进行指导,提出高效和有效控渗界面正应力临界点两个新概念,并基于渗流量预测模型提出一种客观的方法来确定高效和有效控渗界面正应力临界点。结果表明,高效控渗界面正应力临界点对JRC与轴压均不敏感,其值维持在0. 38 MPa;但有效控渗界面正应力临界点均敏感,且在某JRC下,渗流量随着有效控渗临界点的增大而呈指数增大,其值主要介于1. 00 MPa与2. 50 MPa之间。