用weibull理论评价表面处理对碳纤维拉伸强度的影响

采用常压等离子体对碳纤维表面进行改性处理,用weibull理论评价了等离子体处理前后碳纤维抗拉强度及其离散性的变化,验证了形状参数和强度离散的关系。结果表明常压等离子体处理在改善碳纤维表面性能时,基本不会影响碳纤维强度及其离散性。

Weibull统计理论的参数对混凝土全曲线模型的影响

为了解混凝土在不同加载速率下的力学特性,采用微机控制电液伺服大型多功能动静力三轴仪,对强度等级为C15、边长为150 mm的立方体混凝土试件在不同加载速率为10-5/s,10-4/s,10-3/s,5×10-3/s下进行了单轴压缩试验,对不同加载速率下单轴压缩混凝土的抗压强度、变形、基于修正后的Weibull统计理论的应力应变全曲线模型参数等进行了研究和分析。结果表明:修正后的Weibull统计理论模型能较好地拟合混凝土试件在不同加载速率下的全曲线模型;材料的强度硬化特性可以通过Weibull本构模型中的参数m和E值表征;应变软化特性可以通过Weibull本构模型中的参数c值表征。

基于Weibull统计理论的混凝土率型损伤本构模型研究

为研究混凝土在股役期间的材料特性,进行了不同应变速率下(10^(-5),10^(-4),10^(-3)和10^(-2)/s)的混凝土单轴受压试验,分析了混凝土材料基本力学特性,试验结果表明:随着应变速率的提高,峰值应力和初始弹性模量呈现增大的趋势,峰值应力的变化规律并不明显。基于Weibull和Lognormal统计分布理论,以及Lemaitre应变等效原理,引入应变速率因素,构建出混凝土材料分段式率型单轴受压损伤本构模型。依据试验数据,确定了所建立的率型损伤本构模型参数;给出了不同速率下混凝土单轴受压应力-应变和损伤变化规律曲线。结果表明:建立的混凝土率型本构模型能够反映不同应变速率下混凝土单轴受压损伤全过程。

用Weibull理论研究体积对玻璃强度的影响

本文根据Weibull分布函数,分析了十一组玻璃试件的抗弯试验结果。探讨了玻璃体积对玻璃强度的影响,给出了体积与破坏概率之间关系曲线。

用Weibull评价表面处理对玻璃纤维强度影响

玻璃纤维拉伸强度的分散性与其表面随机分布缺陷的大小和数量有关。通过对纤维表面处理对其强度分散性的影响进行研究 ,采用 Weibull统计理论对 3种不同处理剂处理的玻璃纤维的拉伸强度分散性进行评价。分析得出 ,经过表面处理的纤维强度要比未经表面处理的纤维强度高 ,而且分散性也比后者减小许多。

有机玻璃粘接缝抗拉强度的Weibull统计分析

测试了由四种粘接工艺(常规粘接、快料粘接、常温紫外光固化粘接和升温紫外光固化粘接)制备的有机玻璃粘接缝试样的抗拉强度;应用Weibull分布理论分析了四组试样抗拉强度数据的分散性。研究表明:Weibull分布函数能够很好地描述有机玻璃粘接缝的强度分布;快料粘接工艺制备的粘接缝试样平均强度较高,粘接系数为0.83,且粘接过程耗时短,较适用于大型工程中有机玻璃结构的拼接。

用韦氏理论评价碳纤维抗拉强度的分散性

碳纤维抗拉强度受控于各类缺陷。缺陷随机分布，使其抗拉强度呈现出多分散性。分散性可用韦氏（Weibull）理论予以评价。本文采用韦氏理论及方法处理实验数据，计算出韦氏模数 m，并阐述 m 与力学性能之间的关系。

尺寸效应理论与模型及其应用

尺寸效应是指随着结构尺寸的增大,以强度为代表的力学性能指标有规律地降低的现象。本文主要对目前使用较为广泛的4种尺寸效应理论进行评述,进而阐述学者对不同材料进行的尺寸效应问题试验。在当前尺寸效应理论的基础上,对全尺寸试件的尺寸效应规律进行探讨,并提出结合试验研究以及数值分析模型进行对比验证是今后研究者的重要研究方向。

γ-射线辐照对碳纤维表面结构以及强度的影响

利用高能射线对碳纤维(CF)表面进行改性是高效、节能和环保的一种技术.研究了60Co γ-射线辐照下,吸收剂量在0～1000kGy时,聚丙烯腈基CF表面形貌及结构的变化.利用原子力显微镜(AFM)观察处理前后CF表面形貌的变化.采用Raman光谱分析了辐照对CF表面结构的影响,并测定了处理前后CF复丝拉伸强度和不同标距下单丝拉伸强度的变化.结果表明,在0～30kGy剂量处理后的CF表面轴向沟槽数量先增加,ID/IG逐渐增大,石墨微晶尺寸(La)减小;当剂量过大时,沟槽数量减少,沟槽变得又深又宽,ID/IG有所降低,La增加,碳纤维表面结晶度提高.结合双参数Weibull理论,计算处理前后的模数m与La的变化趋势一致,说明小剂量辐照下,对碳纤维表面有细晶化作用,在一定程度上可以提高CF的拉伸强度.随着辐照剂量的增加,促进碳原子的排列更规整,向模量较高的方向转化.

混凝土断裂参数厚度尺寸效应的定量表征与机理分析

该文主要研究混凝土断裂参数的厚度尺寸效应,所进行的断裂试验属于国际材料与结构试验室联合会(RILEM)TC265-TDK委员会为制定双K断裂参数国际通用规范开展的国际联合试验的一部分。通过5组(共计29根)不同厚度(100~300mm)普通混凝土梁的标准三点弯曲试验,测定了双K断裂韧度KiniIc和KunIc、断裂能GF、特征长度lch等相关断裂参数,并用归一化(无量纲化)方法定量表征了各断裂参数随试件厚度的变化规律。进一步地,基于国内现行《水工混凝土断裂试验规程》(DL/T 5332—2005)中的线弹性断裂韧度计算公式、Weibull尺寸效应理论以及混凝土多轴强度理论,分析了试验所呈现的厚度尺寸效应特征。试验结果和理论分析表明,混凝土各断裂参数均不存在明显的厚度尺寸效应,且各参数的结论可以互相印证。

考虑塑性应变及损伤阈值的混凝土冻融损伤本构模型研究

根据不同冻融循环次数下的混凝土应力—应变全曲线特性,研究了损伤变量的变化规律,并建立了冻融后混凝土损伤演化方程,探讨了损伤阈值对混凝土冻融损伤本构模型的影响。将统计学方法与细观力学方法结合,采用平行杆模型模拟混凝土等脆性材料单轴受压的损伤演化规律,在传统的两参数Weibull分布函数基础上引入损伤阈值参数,提出了考虑塑性变形的混凝土损伤本构方程。该模型可以较好地反应混凝土在受载初期时的力学特性。结合试验结果,求解出模型中的参数,并与试验结果对比分析,验证了所提出模型的合理性。

微波纸中邻苯二甲酸酯向Tenax的迁移规律及预测

研究微波纸中邻苯二甲酸酯向食品模拟物Tenax(改性聚苯醚)迁移时的变化规律,并分别基于Fick第二定律和Weibull分布理论建立迁移预测模型。与迁移实验值相比,基于包装有限体积-食品有限体积体系和恶劣迁移条件下建立的Fick迁移模型,其预测值往往略高于实验值,其预测效果可用于评估食品安全并提供更高的安全阈值。基于实验经验建立的Weibull迁移模型,其迁移预测曲线能有效地描述真实地迁移过程。

骨料粒径对混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应影响的试验研究

混凝土材料的宏观力学行为及尺寸效应受细观组分控制,为研究骨料粒径对混凝土劈裂抗拉力学性能及尺寸效应的影响机理,开展骨料最大粒径10、20、30、40mm,边长150、250、350mm,36个立方体试件劈裂抗拉试验,并采用Weibull统计尺寸效应理论进行验证分析。研究结果表明:随着骨料粒径的增大,劈裂破坏路径越为曲折;混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应受骨料粒径影响,小骨料试件的尺寸效应更显著;尺寸效应试验结果与Weibull统计尺寸效应理论相吻合,骨料最大粒径10、20、30、40mm的混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应对应的临界边长分别为332、287、270、262mm。

胶合木梁抗剪性能研究综述

木材的剪切性能相对其它力学性能较低,在不确定的多种应力作用下,胶合木梁很可能产生剪切破坏。然而,因其抗剪性能研究较为复杂且较少,胶合木梁的抗剪设计常被忽视。该文整理和分析了胶合木梁抗剪性能研究现状,介绍和分析了影响胶合木梁抗剪性能的因素,包括剪跨比、构件尺寸、测试方法、裂纹及干湿条件等,分类总结和评价了胶合木梁抗剪设计的几种理论方法,为胶合木梁的抗剪设计提供参考。

固体颗粒破碎的分维演化规律

固体颗粒破碎后的粒径分布符合分形模型,颗粒破碎程度采用粒径分布的分维表示。本文采用垃圾炉渣的颗粒破碎试验,统计计算炉渣颗粒破碎的分维。收集总结了岩石颗粒破碎分维随破碎应力和破碎能量的变化规律,颗粒破碎的分维是变化的,随着破碎应力和破碎能量增加而增加,颗粒完全破碎后的粒径分布的分维趋于定值,为2.6左右。将颗粒破碎过程中变化的分维称为颗粒破碎的"似分维",简称分维;分维的极限值称为"真分维"。结合颗粒破碎概率的Weibull统计理论,建立了颗粒破碎"似分维"与破碎应力和破碎能量的相关关系。

完整岩石在不同尺度上的屈服

对完整岩石力学机制的研究有助于更好地理解与屈服有关的应力-应变关系。屈服准则研究方法包括基于实验数据分析和基于微观力学的研究。屈服数学理论的研究目标是对应力和应变关系的理论描述和对弹塑性界限的识别。本文主要研究完整岩石在不同尺度上的屈服。从Weibull理论可知,岩石强度随尺度增大而减少,这已经通过单轴压缩强度(UCS)的Hoek-Brown方程得到证实。然而,围压能改变岩石强度及屈服。因此,本文利用直径为50mm和96mm的圆柱形砂岩样品在不同围压作用下的压缩实验来研究不同尺度下的岩石屈服,从实验中提取不同尺度下的屈服初始点并描述屈服面,最终给出简单数学形式的屈服准则。

自密实混凝土强度尺寸效应的试验与数值仿真

自密实混凝土(SCC)是通过掺加高效减水剂而得到的流动性极佳的混凝土,具有很高的流动性,不离析、不泌水,无须振捣便可达到自密实的效果。本文对边长为70.7mm的立方体小试件在不同边界条件下进行单轴压缩试验,用以研究端部效应对SCC强度及破坏形态的影响。为了避免端部效应对尺寸效应的影响,本文考虑减摩措施,对边长为70.7mm、100mm、150mm、200mm、300mm立方体SCC试件进行单轴压缩试验,试验结果表明,随着试件尺寸的增加,混凝土的单轴抗压强度不断减低,即呈现出明显的尺寸效应现象,符合Weibull强度统计理论。此外,基于混凝土细观概率模型进行相应的数值仿真,通过对比数值模拟结果与试验结果,验证了该模型能较好地模拟混凝土尺寸效应现象。