半刚性沥青路面砂胶应力吸收层技术研究

针对我国半刚性沥青路面反射裂缝病害突出的问题,提出在基层和面层之间设置砂胶应力吸收层;研究了砂胶应力吸收层的材料组成、级配、物理力学特性和合理厚度;并通过弯曲破坏试验验证了砂胶应力吸收层具有良好的低温抗裂性。

胶拼连续梁吊杆力精度及胶接缝应力控制

铁路胶拼连续梁拼装时吊杆力偏差难以避免,通过数值计算方法,研究郑济铁路(郑州—济南)3×56 m胶拼连续梁吊杆力偏差对拼装线形、胶结缝应力的影响,以及避免应力超限的控制措施。结果表明:综合考虑拼装线形、施工过程胶结缝应力及成桥运营阶段结构受力,应按照1%的精度控制吊杆力;利用压力环对胶拼节段预先称重再拼装的控制方案,可精确控制吊杆力,控制精度为±0.5%;通过减小一次悬拼节段长度可提高结构对吊杆力的容许偏差能力;设计时采用长悬臂吊拼、施工时吊杆力偏差过大使得胶结缝应力对吊杆力敏感性过高,这是导致胶拼梁施工过程产生裂缝,甚至运营后漏水问题的重要原因。

补片尺寸对胶层应力分布的影响

粘接修理结构中,胶层起着传递载荷的作用。其应力状态对于粘接修理结构有着重要的影响。为此,本文用有限元法分析了复合材料粘接修理结构中胶层应力分布随补片尺寸的变化。研究表明,增加补片长度和厚度可以提供补片分担载荷的作用,但是,对胶层的性能要求提高。胶层中大部分区域的应力较低,大部分载荷靠较小面积的胶层传递。修理试样的破坏形式的变化反映了胶层应力分布的变化。

复合材料粘接修理结构中胶层的应力分布

利用有限元方法,研究了复合材料粘接修理结构中胶层的弹性模量对其应力分布的影响。分析了胶层出现屈服和未屈服两种情况下,胶层的第1主应力,剥离应力和xy面剪切应力的分布随胶层弹性模量的变化情况。胶层的第1主应力随弹性模量的增大而增大,未屈服时,应力分布梯度也逐渐增大,大部分载荷集中到胶层的端部和破孔边缘。但是,出现屈服时,应力分布梯度则逐渐下降,大部分胶层承担相应的载荷。最大剥离应力出现在胶层的端部,并随胶层弹性模量的增大而增大。胶层两个粘接面的xy面剪切应力分布并不一样,但都随着胶层弹性模量的增大而增大。

胶膜对复合材料加筋结构胶接面应力的影响分析

研究了胶膜对复合材料加筋结构胶接面应力的影响。通过采用将复合材料加筋结构在界面附近按照单层,在界面附近以外的区域处理为均质各向异性材料的手段,建立了含胶膜复合材料加筋结构胶接面应力分析的三维模型。

单面和双面复合材料粘接修理胶层中的应力分析

胶层在复合材料粘接修理结构中起着载荷传递作用,采用有限元分析方法,研究了单面和双面粘接修理胶层中的应力分布特点,比较了2种不同修理形式胶层的VonMises应力、剥离应力和剪切应力的分布。结果表明,相同载荷下,单面修理的胶层VonMises、端部的剥离应力都较大,受剪切也比较严重。还研究了补片尺寸对胶层应力的影响。

碳纤维传动轴胶接胶层应力均匀化分析

碳纤维传动轴胶接联接在传递载荷时,会出现端部胶层应力大、中间应力小的现象,这种现象会使胶接接头的胶层首先从端部破坏,影响联接性能。从应变角度阐述胶接胶层应力曲线规律,说明了影响胶层应力分布的因素有胶层内、外周向变形量和胶层厚度,提出几种胶接胶层应力均匀化方法,并用有限元分析方法进行了验证。结果表明:(1)增加胶层厚度可以使胶层应力均匀化,但均匀化程度不明显,且在工程中会增加胶层缺陷;(2)采用变胶层厚度的鼓形结构胶接能够使胶层应力均匀化明显,最后指出影响鼓形胶接胶层应力均匀化的因素有变厚度胶层长度L、胶层的最大厚度H。

动车组牵引速度传感器胶应力研究

对动车组牵引速度传感器进行胶应力计算及仿真分析,根据计算结果优化改进牵引速度传感器的结构,并通过可靠性试验验证改进方法的可行性和有效性。

无应力胶接的功能胶粘剂研究

有机胶粘剂固化时不可避免地体积收缩几乎是一种常识。这种体积收缩在胶接接头引起了十分有害的裂纹、空洞或缺陷,导致了应力集中和收缩残余应力,使高要求高精度胶接的试件过早破坏,甚至无法胶接。利用膨胀聚合的原理,我们研制了固化时无体积变化的功能胶粘剂CCVC-ZA,激光平面干涉试验确证了无应力胶接。该胶粘剂填补了无应力胶接的空白,可用于超滤膜、光学玻璃等高要求应力敏感构件的粘接,具有广阔的应用前景。

EA-01电应力疏散胶的研制

本文报导了用于热缩电缆附件中间连接的一种新型填充段电应力疏散胶的配方，研究了电性能调节剂，增粘剂，填料，氨酸橡胶等对产品性能的影响．

胶补加筋板应力强度因子及胶层剪应力计算

在铆钉力法的基础上,提出计算胶接修补加筋板结构应力强度因子及胶层剪应力的解析法,对分析胶接修补的加筋板强度具有现实意义.利用影响系数,可以得到筋条、补片及蒙皮位移的表达式,根据位移协调条件,建立联立方程, 从而得到胶层剪应力及铆钉力.通过解析式,计算裂纹尖端的应力强度因子,分析补片对结构修补的效果,综合考虑了筋条及补片对应力强度因子的影响.

基于三维有限元模型的弹翼胶接结构胶层应力分析

目前对复合材料胶接修理结构中胶层的模拟多采用二维平面单元,不能有效模拟胶层在外载荷作用下的真实应力状态。考虑某飞行器弹翼修理时形成的复合材料双面胶接结构承受载荷后处于三维应力状态的情况,建立了该修理结构的三维有限元模型,计算出单向拉伸条件下胶层的剪应力,并与Hart-Smith解析解进行对比。分析结果表明三维有限元模型正确、合理。利用所建立的模型分析胶层的剪应力和剥离应力的分布特点,得出胶层破坏的失效顺序,为胶接修理结构的承载能力分析以及结构改进提供参考依据。

胶接悬臂梁的纯弯曲变形及剪切应力计算

胶接梁在工程实际中有广泛应用,其应力和变形分析是其结构可靠性设计的重要依据,而其胶接层的剪切破坏又是其主要破坏形式之一.本文利用材料力学假设和方法研究了胶接悬臂梁在端部纯弯矩作用下的变形问题和胶接层内剪切应力的分布问题,并通过算例说明了不同材质组合下梁的轴向变形、挠度变形和胶接层剪切应力分布的变化规律,结果表明,当胶接梁上下两部分材质不一致时,胶接层内剪切应力并不为零,且主要分布在梁悬垂端附近,这与单一材质梁纯弯曲的结果是不一样的.

CFRP平-折-平胶接接头应力模型

以碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料平-折-平(FJF)胶接连接接头为对象,构造了圆弧段胶接梁单元,建立用于FJF胶接接头胶层应力分析的半解析模型,并与三维有限元模型胶层应力结果进行对比.同时分析了胶层宽度和厚度对胶层应力的影响.结果表明,利用半解析模型计算得出的胶层剥离应力和剪切应力分布与三维有限元模型获得的对应应力分布基本一致,搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力相较于三维有限元模型计算结果的误差绝对值分别为5.4%和3.7%,有着较好的计算精度.搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力值在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而降低,在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低.搭接区圆角胶层剥离应力和剪切应力值在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低,在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而增加.该模型能够为碳纤维增强复合材料平-折-平胶接连接接头的应力分析提供一定的参考.

胶接接头胶层切应力测试新方法

理论分析表明胶接接头胶层切应力分布是不均匀的,但内部胶层的切应力理论结果至今还没有适当的测试方法进行试验验证。本文提出了胶层切应力测试新方法,通过测试接头盖板的正应力,拟合正应力分布方程推算出胶层切应力。试验结果与胶层切应力理论分析吻合,验证了胶接接头胶层切应力理论。

瓦斯抽采钻孔高膨胀应力胶凝剂封孔工艺研究与应用

瓦斯抽采是治理煤层瓦斯最基本的措施,瓦斯抽采量的多少与抽采钻孔的封孔质量紧密相关。目前,抽采钻孔封孔效果差、抽采浓度低是煤层瓦斯抽采的共性问题。郑煤集团告成煤矿二1煤层属于三软煤层,钻孔孔壁易破坏、裂隙发育,封孔条件差,加剧了瓦斯抽采难度。为提高瓦斯抽采效果,提出了一种新型的封孔材料,即高膨胀应力胶凝剂,结合封孔管柱,从而实现“两堵一注”带压封孔。该方法在告成煤矿25041工作面第3单元进行了现场应用,对比性试验结果表明:高膨胀应力凝胶剂具有渗透性强、抗压性能好特点;采用高膨胀应力凝胶剂封孔,瓦斯抽采浓度可维持在40%以上且浓度波动幅度小;与传统水泥浆封孔相比,高膨胀应力凝胶剂封孔可使瓦斯抽采纯量提高4倍左右,平均瓦斯抽采纯量随时间呈负指数衰减。该封孔技术为解决三软低透气性煤层瓦斯抽采浓度低、衰减快等问题提供了一种新的方法。

基于有限元法的胶接接头胶层应力分析

胶层应力对胶接接头的强度有着至关重要的影响。文章尝试使用有限元法对一种典型的胶接接头进行应力分析,获得胶层的剥离应力和剪应力,其应力分布符合弹性力学的结论,对胶层的损伤机理研究具有指导意义。文章还对斜削接头进行了胶层应力分析,结果表明该有限元模型适用广泛,具有良好的工程应用价值。

红外发射管结构可靠性工艺的研究与应用

红外发光二极管作为遥控器的主要发射元件,其质量将影响遥控器的使用性能及客户的满意度,结合实际应用中的失效现象,研究红外发射管在使用过程中出现的常见内部银胶应力失效问题。通过解剖呈现银胶应力失效的具体内部形态,并阐述常见失效的影响因素,其中包括反光杯结构、银胶结合剂、支架等。根据实际生产使用过程中,识别影响以上几个因素的关键控制因子,并探讨通过采取哪些工艺防护措施来提升红外发射管的结构可靠性。

型钢再生混凝土界面黏结应力组成及其强度

为研究型钢再生混凝土(SRRC)界面黏结应力组成与各部分黏结应力的大小,首先分析了型钢与再生混凝土的黏结应力组成,再根据17个型钢再生混凝土试件的推出试验,研究型钢再生混凝土界面黏结滑移的全过程;接着,通过理论分析并结合试验数据,求解了型钢再生混凝土界面的化学胶结应力和摩擦应力的大小,并推导了型钢屈服时的临界黏脱长度lcr计算公式;最后,对影响化学胶结应力和摩擦应力大小的因素进行了分析.研究结果表明:增大混凝土强度、配箍率与保护层厚度可提高摩擦应力,增大保护层厚度可提高摩擦应力与化学胶结应力.

热-力载荷下复合材料/金属双面胶接接头界面力学模型

在温度和静拉伸载荷共同作用下,考虑胶层的材料非线性,建立了复合材料/金属双面胶接接头界面的力学分析模型,推导出弹性响应和塑性响应下胶层剪应力的分段表达式,使用胶层最大剪应变失效准则计算出胶层主导破坏的结构极限载荷,并与有限元数值结果进行对比和验证。分析表明,双面胶接接头应力分析理论模型与相关简化假设正确、合理。在此基础上,研究了复合材料/金属双面胶接接头在热-力载荷下的胶层剪应力分布特点、破坏模式和失效机理,为胶接结构的承载能力分析及结构改进设计提供理论依据。