12·18甘肃积石山地震诱发泥石流地质灾害成因及建筑物破坏特征分析

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生了Ms6.2级地震,地震诱发临近的青海省草滩村至金田村一带泥石流地质灾害,造成了巨大的人员伤亡。通过震后现场调研、物源提取、现状台塬稳定性分析以及泥石流冲击力与砌体结构的相互作用分析,并探讨泥石流成因、类别及泥流与建筑物相互作用机理。结果表明:灾害成因为该区域台塬冬灌后标准冻深内土体震后液化导致台塬滑塌引起,液化后土体呈泥流状随现状沟道运移至沟口,并迅速扩散与建筑物发生强烈的冲击作用,泥石流的作用方向与建筑物受力面夹角为90°,深度达到2.8 m、冲击力达到6.4 kPa时,建筑物即发生剪切破坏而倒塌。

浅谈干挂石材用胶粘剂的性能和使用

本文简述了目前干挂石材用胶粘剂的行业现状,通过检测数据分析了干挂胶各项检测参数反映的产品特性及使用过程中的注意事项,强调了在新材料、新工艺、新配方不断发展的时代背景下工程检测的必要性和重要性。

坠物撞击海底管道损伤的BP神经网络预测模型

为预测坠物撞击饱和黏土海床上海底管道的损伤,建立了坠物撞击下饱和黏土海床与海底管道相互作用的动力有限元模型,结合海底管道实际工作条件的变化范围,分析坠物撞击能量、管道直径、壁厚、钢材等级、内压、海床土不排水抗剪强度6个参数对海底管道损伤的影响规律,将6个参数作为输入层参数,以管道损伤作为输出参数,将数值模拟结果作为训练样本,通过学习和训练构建形成了海底管道损伤预测的BP神经网络模型。研究结果表明:坠物撞击能量越大,管道损伤越大,管道损伤增长速率随坠物撞击能量的增大而趋缓;管道直径、壁厚、内压、管道屈服强度增加,管道损伤减小;饱和黏土海床不排水抗剪强度越大,管道损伤越大。建立的海底管道损伤BP神经网络预测模型,仅需要坠物撞击能量、管道直径、壁厚、钢材等级、内压和海床土不排水抗剪强度6个参数,模型简单、便捷,能够较好地预测饱和黏土海床海底管道受坠物撞击的损伤,数值算例涵盖了常见饱和黏土海床海底管道的工作条件,具有很好的适用性,为海底管道损伤预测提供了新思路。

典型橡胶沥青的胶结行为研究

橡胶沥青作为胶结剂在抗变形、抗冲击和能量吸收等方面有独特优势,可有效防治道路的低温裂缝和反射裂缝。然而,不同橡胶沥青在道路中的粘接与能量吸收行为仍不清楚。本研究首先制备了再生(熟)胶粉,并通过添加不同含量的胶粉、再生胶粉或SBS,在一定条件下制备了不同的橡胶沥青。研究了胶粉种类、结构、掺量、加工工艺及载荷作用方式对橡胶沥青的常规性能和粘接、能量吸收行为的影响,比较了静态拉拔强度、剪切强度、动态冲击韧性等力学特性以及施工和易性。研究结果表明:胶粉极大地改善了沥青的胶结性能,有效改善道路开裂问题。相同掺量的再生胶粉改性沥青比生胶粉改性沥青的常规性能指标更为合理。再生胶粉比生胶粉更适合进行高掺量改性沥青,其静态粘接性能、抗剪切能力以及动态冲击韧性更好。再生胶粉与SBS复合改性沥青可进一步优化沥青的性能,2.5%掺量SBS与22%掺量再生胶粉复合改性沥青时,具备较好的常规性能及拉拔强度、剪切强度和冲击韧性,更适合用于道路施工。

航空用复合材料加筋板冲击后剩余剪切强度研究

为准确预测受冲击后复合材料结构的剩余强度,以航空用复合材料加筋壁板为研究对象,基于层内损伤和内聚力理论,建立了冲击-剪切全过程仿真分析模型,并通过开展冲击-剪切试验,进行了结果对比分析.结果表明:冲击-剪切全过程仿真分析模型中第一分析步可以较为精确地预测出冲击试验的凹坑深度、分层损伤面积以及损伤外观形貌;同时,第二/三分析步也可以较为精确地预测出冲击后剪切试验的破坏载荷、破坏模式.

复合材料加筋板冲击损伤后剪切强度试验研究

为研究含冲击损伤复合材料加筋壁板剪切强度,提升飞机机体结构的安全性,以复合材料加筋壁板为研究对象,基于二维Hashin失效准则建立冲击前后剪切仿真模型,分析对比冲击前后剪切试验。结果表明,冲击仿真模型可较为精确地预测冲击的凹坑深度和损伤分布,凹坑深度相对误差为0.7%,冲击损伤分布基本相同,损伤均无明显向外扩张,由冲击正面至背面逐渐减弱。冲击后剪切仿真模型可较为精确地预测冲击后剪切的破坏载荷和模式,破坏载荷相对误差为7.47%,冲击后剪切破坏模式与试验破坏模式基本相同。

固化磁场强度对磁流变弹性体特性的影响

按照3种固化磁场强度和3种羰基铁粉质量分数进行组合,制备了9种磁流变弹性体样品,并对其特性进行测量与分析。在测量数据的处理过程中,将无外加磁场下的样品特性(剪切模量和冲击韧性)称为初始特性。将不同强度固化磁场中制备的、不同羰基铁粉质量分数的样品,在不同外磁场作用下的特性变化趋势与初始特性作对比,分析了固化磁场强度与外加磁场强度对样品特性的影响。结果表明,固化磁场强度决定了样品的初始特性;外部磁场强度不改变同一固化磁场强度下制备的,不同羰基铁粉质量分数样品剪切模量的变化趋势,但是可以改变冲击韧性的变化趋势。

纳米AlN/EP导热绝缘胶的制备及其性能研究

采用纳米AlN作为导热填料,经硅烷偶联剂KH-570表面改性后与环氧树脂(EP)共混制备了导热绝缘胶。通过红外光谱(FT-IR)、接触角方法对改性后纳米AlN进行分析和表征,结果表明,KH-570成功包覆到了纳米AlN表面,粉体由亲水性变为疏水性;对于纳米AlN/EP导热绝缘胶,随着改性纳米AlN填充量的增加,导热率呈上升趋势;当KH-570用量为3.5%、纳米AlN量为20%时,导热率达到0.632W/(m.K),是纯环氧树脂胶的3倍多;此时体积电阻率为2.6×1013Ω.cm,剪切冲击强度为11.9×1015J/m2。

Ti-Zr-Cu-Ni-Co系新钎料的成分设计及TC4合金钎焊接头的力学性能

新设计了Ti-Zr-Cu-N i-Co系钛基钎料,相对于BПP16钎料,其Zr含量有所提高,而Cu,N i,Co三种合金元素的总含量低于BПP16钎料中Cu,N i的总量。在960℃/10m in的真空加热条件下,进行了两种钎料对TC4合金的熔化实验和连接实验。通过SEM和XEDS分析了接头组织和微区成分。钎焊接头力学性能试验结果表明,使用新钎料对应接头冲击韧性值为31.55 J/cm3,比BПP16钎料提高了56%,同时接头的剪切强度提高约20%。

三轴冲击荷载作用下红黏土的力学性状

利用室内动三轴试验系统来研究冲击荷载作用下红黏土的变形和强度特性,包括重塑土样在不同冲击应力、不同围压、不同冲击次数下的试验。研究结果表明,经受过冲击荷载作用的土样的应力–应变关系曲线一般随冲击次数的增加而升高,即表现为强度的增大;随围压的增大,通过增加冲击次数而提高土样抗剪强度的效果更为明显,亦即在实际工程中,增加每个夯点的夯击次数对加固深层地基土的效果更为显著;在试验围压范围内,随冲击应力增大,土样的强度值相应增大。

点焊接头冲击试验机的研发与应用

为评价点焊接头的冲击性能,研发一台摆锤式冲击试验机和冲击夹具.利用Lab VIEW软件和高速数据采集卡,开发了试验机的逻辑控制软件、人机界面、数据采集和处理系统,上述硬件设备和软件组成完整的点焊接头冲击性能测试系统.利用所研制的试验机对DP980材料的点焊试样进行冲击测试试验,得到了不同点焊电流条件下拉伸-剪切冲击性能评价参数.详细对比分析了采用不同测量或计算方法所获得的冲击力、摆锤最大剩余摆角以及总冲击吸收功.结果表明,试验机测量的冲击力是可靠的,数据分析处理算法是合理的,其测试结果可用于点焊接头冲击性能的评价.

含环氧-SiC复合微/纳米纤维的层合板制备及其力学性能

应用同轴静电纺丝技术制备环氧包覆纳米SiC复合微/纳米纤维,将该复合微/纳米纤维收集成无纺布薄膜引入层合板层间界面并固化成型,研究其对层合板力学性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了微/纳米纤维的形貌和结构,并测试了微/纳米纤维薄膜的拉伸性能。应用三点弯曲、短梁剪切和简支式冲击实验测定了层合板的弯曲性能、层间剪切强度和冲击韧性。结果表明,一定厚度及一定SiC含量的微/纳米纤维无纺布薄膜对层合板的力学性能无显著影响。

冲击荷载下轴压对峰后破裂砂岩力学特性的影响

针对深部工程围岩常处于峰后破裂状态且遭受动力扰动影响的特点,利用动静组合加载SHPB实验装置对经静态压缩制备的峰后破裂砂岩进行冲击压缩试验,开展一维动静组合加载下破裂岩石的力学特性研究。试验中预先设置轴向静载为8,24和48 MPa三个系列,然后进行不同应变率下冲击加载,研究轴向静载对峰后破裂砂岩动力学特性的影响。对比完整砂岩试验结果表明:轴向静载8 MPa和相近应变率条件下,峰后破裂砂岩组合强度与冲击强度均低于完整砂岩组合强度与冲击强度,两者变形模量相差不大,但峰后破裂砂岩单位体积吸收能大于完整砂岩单位体积吸收能。轴向静载相同时,峰后破裂砂岩组合强度与冲击强度均随着应变率的增大而增大;轴向静载不同时,峰后破裂砂岩组合强度随着轴向荷载的增大而增大,而冲击强度随着轴向静载的增大先增大后减小。随着轴向静载的增大,峰后破裂砂岩单位体积吸收能也随之增大。动静组合加载下峰后破裂砂岩呈剪切破坏模式,且原始裂纹影响破裂面的扩展方向。

聚醚离子液体的合成及其对酚醛树脂性能的影响

采用开环聚合法合成聚环氧氯丙烷中间体,再分别与N-甲基咪唑和吡啶反应合成了聚醚咪唑型离子液体(PIIL)与聚醚吡啶型离子液体(PPIL),并用红外与核磁进行结构表征。然后将合成的2种聚醚离子液体分别与酚醛树脂预聚物共混,制备了改性酚醛树脂。研究了2种聚醚离子液体及其用量对改性酚醛树脂的拉伸剪切强度、冲击强度及游离醛释放量的影响。结果表明:聚醚型离子液体的添加明显改善了酚醛树脂的胶合性能和冲击强度,并降低了游离醛含量。聚醚咪唑离子液体改性酚醛树脂的性能优于聚醚吡啶型离子液体,其拉伸剪切强度从最初的1.15 MPa提高到6.94 MPa,冲击强度从最初的2.10 k J/m2提高到9.51 k J/m2,游离醛含量从最初的1.76%降低到0.14%。

碳纤维特性对C/C复合材料界面性能的影响

分别采用扫描电镜、比表面积与孔体积分析仪等手段对日丝(RS-Cf)和美丝(MS-Cf)两种碳纤维进行表面状态表征分析,通过纤维顶出试验、冲剪强度和弯曲强度对两种纤维制备的C/C复合材料界面性能进行了微观和宏观测试,研究了不同表观结构纤维对C/C复合材料界面性能的影响。纤维表面形貌观察结果表明:圆形RS-Cf表面沟槽比腰果形MS-Cf明显,但沟槽数量少于MS-Cf,而MS-Cf的比表面积、孔体积和孔径均大于RS-Cf。RS-C/C、MS-C/C复合材料界面强度分别为2.98和3.80 MPa;RS-C/C复合材料的弯曲和冲剪强度分别为55.9和32.0 MPa,低于MS-C/C复合材料的65.0和35.2 MPa,微观和宏观力学性能均表明MS-C/C复合材料的界面强度高于RS-C/C复合材料。

样品制备工艺对石材干挂胶性能测试结果的影响

探讨了石材干挂胶性能测试中样品制备工艺对钢/钢拉剪强度和冲击强度测试结果的影响。结果表明,制备钢/钢拉剪样品时用垫丝控制胶层厚度的方法,控厚更精确,测试结果重复性好;相比于硅胶模具,钢模具制备的试样冲击强度要高出0.5~0.8 k J/m^2,样品制备中不同的表面找平方法对冲击强度的影响相对较小。

低合金超高强度钢亚结构超细化对韧性的影响

充分利用控制相变温度、冷却与回火参数.得到冲击吸收功(A_(KV))成倍提高的系列Si,Mn等元素合金化的低合金超高强度结构钢(LUHSSS).TEM,SEM和AFM分析表明:LUHSSS由纳米尺度的铁素体(F)板条与分布在其间的、高度稳定的膜状残余奥氏体(AR)组成,无块状不稳定A_R和渗碳体析出;由若干切变单元组成的F板条不连续分布,厚度范围75—100nm.回火过程中,板条内位错运动形成纳米尺寸(<17nm)的均匀胞状亚结构.显微组织的多尺度、多层次与双相性保证超高强度(σ_b>1400 MPa)前提下,A_(KV)大幅度提高至200J附近.分析了胞状亚结构对LUHSSS韧性的影响机制.

植被生长初期机场生态边坡抗冲刷性能

为研究机场生态护坡的植被在生长初期抗冲刷能力的影响因素,对植被生长初期不同防护方式及不同植株密度的草皮进行直剪试验和抗冲刷试验,得到了不同生态防护方式下植株数量和土体粘聚力增量的关系式,不同防护方式不同植株密度植被的抗冲流速和冲刷破坏方式,分析了草株密度和防护方式对生态边坡抗冲刷能力的影响规律,得到了土壤粘聚力与草皮土抗冲流速的关系,并给出了工程应用的条件与方法。

高羊茅根土复合体水力分离研究

为揭示根土物质之间的复杂关系,明晰植物根系提高土壤颗粒粘聚力和阻抗或延缓因水力侵蚀而使土壤颗粒分离的双重作用机制,本研究选择广泛应用于水土保持的高羊茅(Festuca arundinacea)为代表性植物,播种于红壤、高岭土和河沙3种生长基质内,对根土复合体进行物理化学测定、水力冲刷和抗剪强度试验。结果表明:1)根系因子中的根长密度、根表面积密度、根体积密度极显著正相关(P<0.05)。2)不同深度的土壤抗冲性有较大差异,0-2 cm土层深度的抗冲性远远大于其他土层,抗冲性能大小排序为表层>次底层>次表层>底层。3)每30 cm^(2)土壤播种量为60粒的根土复合体粘聚力高于30粒播种量,且其土壤抗冲性也是最强的。4)根土复合体提高了土壤分离的耗时与冲刷水量或能量消耗,薄层水流作用的第2分钟显著延长了剥蚀时长和耗时(P<0.05),显著增加了冲刷水量(P<0.05),极显著增加了能量消耗(P<0.01)。研究结果为根系固土降低土壤分离机制地研究提供了新的科学参考依据。

Nomex蜂窝复合材料冲击损伤及剩余剪切强度试验

Nomex蜂窝复合材料在航空航天中的应用越来越广泛,但其对低速冲击损坏较为敏感,针对Nomex蜂窝复合材料冲击损伤问题,研究了蜂窝材料在冲击作用下的损伤行为,并进行了剩余剪切强度试验,观察试验件应变值变化,得出试验结构件破坏载荷和最大破坏应变,并与未进行冲击试验的试验件进行对比。结果表明:冲击损伤后,破坏载荷的保持率为69.0%左右,破坏最大应变的保持率为78.8%,即冲击损伤使蜂窝复合材料的力学性能恶化,且影响较大。