轮胎碎片对黏土剪切特性影响研究

【目的】为解决黏土工程性质差和废旧轮胎利用率低的问题,【方法】将轮胎碎片加入黏土中,开展轮胎碎片-黏土界面直剪试验,探究了轮胎碎片含量对黏土剪切性能的影响。随后进行了一系列循环剪切试验,分析不同轮胎碎片含量、竖向应力和剪切幅值对轮胎碎片混合土剪切界面剪切刚度和阻尼比的影响。【结果】结果表明,轮胎碎片的掺入可以增大黏土抗剪强度、内摩擦角、阻尼比和剪切刚度,但会降低黏聚力。其中,5%轮胎碎片含量混合土具有最优的抗剪强度和较好的剪切刚度与阻尼比。竖向应力和剪切幅值对混合土剪切界面剪切刚度和阻尼比影响较大,且随着竖向应力和剪切幅值的增大,混合土剪切界面剪切刚度增大,阻尼比下降。【结论】结果证明,轮胎碎片的掺入可以使黏土呈现一定的隔震减震性能,但何种轮胎碎片掺量能使黏土具有相对较优的抗剪强度和减震性能,以及轮胎碎片的加筋作用机理还需进一步研究。

轮胎碎片-砂混合土抗剪性能优化试验研究

废旧轮胎碎片-砂混合土有诸多优点,作为轻质填料目前已有应用。对轮胎碎片-砂混合土进行系列剪切试验,探讨碎片含量和纵横比、密实度等不同因素对混合土抗剪性能的影响规律。研究结果表明,加入轮胎碎片后,混合土摩尔-库仑包线呈非线性,且随碎片含量增加,抗剪强度、内摩擦角相应增加,非线性特征更明显。通过优化轮胎碎片纵横比、增加碎片含量和密实度,混合土内摩擦角可以增加8%～89%。其他条件相同时,单纯改变轮胎碎片宽度对抗剪性能影响不明显,但纵横比影响很大,对于给定宽度的轮胎碎片,仅有惟一的某个长度值使得混合土内摩擦角达到最大,且最大值可达65°。

轮胎碎片加筋砂土路基承载力试验

废旧轮胎碎片与砂土混合使用,可以有效提高路基承载力,减小路基不均匀沉降。为了深入研究废旧轮胎碎片加筋路基工作机理,通过室内模型试验,利用数字照相无标点变形测量系统,结合地基土压力分布和P-S曲线,研究了废旧轮胎碎片加筋路基的加筋机理和破坏模式,研究结果表明,轮胎碎片加筋使土体位移场产生了显著的变化,有效的限制了路基浅部土体的水平位移,轮胎碎片含量为5%时,加筋效果较优。

铝合金薄板在轮胎碎片冲击作用下的动态响应分析

航空轮胎爆裂所产生的高速轮胎碎片是在航空结构设计时候必须考虑的一种严重威胁,而碎片冲击的方式(冲击角度和速度)直接决定了冲击的危害程度。根据设计原则和适航要求,需要对轮胎碎片不同冲击条件下的冲击危害进行研究,进而避免航空结构在使用中遭受严重的冲击损坏。在实验验证的基础上,通过数值计算研究了航空铝合金薄板在多种冲击角度和速度下的动态响应,并对计算结果进行了对比分析。结果表明,该型铝合金薄板能抵抗最大角度为90°和最大速度为135 m·s^(-1)的轮胎碎片冲击。

基于大尺寸轮胎碎片冲击分析的航空铝合金选型研究

根据飞机设计原则和相关适航条例,航空轮胎爆裂所产生的高速轮胎碎片是在航空结构设计中必须考虑的一种严重威胁。在冲击速度一定的条件下,大尺寸轮胎碎片往往具有比小尺寸碎片更严重的危害。针对两种航空铝合金材料,首先通过试验得到了两种材料的基本力学性能,然后通过有限元方法计算了两种材料的飞机壁板抵抗大尺寸轮胎碎片冲击的动态响应,并对两种材料的抗冲击性能进行了对比分析。结果表明:AL01型铝合金具有更优的抗冲击性能。

民机燃油箱口盖耐轮胎碎片撞击分析及试验

CAAC25要求燃油箱口盖在遭受轮胎碎片撞击后不能发生燃油泄漏。参考AC25.963-1建议的验证方法,进行了轮胎碎片撞击口盖的有限元模拟分析以及两种类型燃油箱口盖结构的轮胎碎片撞击试验,根据分析结果的对比,优选出一种能够满足适航条款要求并保证燃油箱安全性的口盖方案。

废弃轮胎碎片作路堤轻质填料

废弃轮胎的处理是世界性环境问题的焦点之一。本文叙述了国外尝试将轮胎碎片作为高速公路的轻质填料的设计方法,介绍轮胎碎片的一些性质和国外所进行大比例的模型试验和现场试验,并对设计提出一些建议,为设计人员提供一些参考。

民用飞机襟翼抗轮胎碎片冲击研究

基于平板试验数据和数值模拟方法研究民用飞机内襟翼结构的抗轮胎碎片冲击性能。通过材料力学性能试验拟合得到某型轮胎碎片橡胶材料的Ogden本构模型。利用PAM-CRASH软件进行了铝合金矩形平板的轮胎碎片冲击数值模拟,通过与试验对比,确认并验证了数值模型的合理性和可靠性。根据适航要求和工程算法确定了民机内襟翼结构承受轮胎碎片冲击的最严酷工况,基于验证后的轮胎碎片冲击结构数值分析方法开展了内襟翼结构严酷工况下的动力学分析,获得了内襟翼结构受轮胎碎片冲击后的损伤状况以及关键接头的载荷。研究结果可用于指导民用飞机结构抗轮胎碎片冲击设计。

轮胎颗粒混合土动力特性参数影响规律试验研究

废旧轮胎碎片颗粒与砂土混合用作路基或挡墙填料、建筑物基础隔震体系等具有质轻、土压力小、减震隔振效果好、耐久性优良、费用低廉的特点。通过室内数字化动三轴试验，重点对比研究了废旧轮胎颗粒含量及围压对混合土及纯砂土动强度、动弹性模量和等效阻尼比等主要动力特性参数的影响规律。结果表明，在相同围压和动剪应力比条件下，混合土动强度相对纯砂土略有降低（最大降低量约20 kPa，即约8%）；所有配比混合土动弹性模量均小于纯砂，且减小效果显著，最大减小量约22 MPa（即约60%）；混合土等效阻尼比先随轮胎颗粒含量的增大而增加，之后又随之减小，临界含量值介于30%～40%之间，混合土等效阻尼比相对纯砂土最大增加量约91%。结果证实，混合土剪切刚度有效降低，可以发挥减震隔振的优势。

路桥过渡段路基填料及沉降控制研究

分析胶新铁路路桥过渡段沉降数据,介绍了EPS、粉煤灰和轮胎碎片与土混合物等轻质填料的特点及其在路桥过渡段中的使用。通过数值分析,对胶新铁路路桥过渡段采用粉煤灰以及轮胎碎片与土混合物轻质填料填筑路桥过渡段的沉降进行比较,表明轻质填料不仅可以减小路桥过渡段的最大沉降和不均匀沉降,还可以使最大沉降点远离桥台,从而有效地改善桥台与台后填土之间的相互作用。