螺栓球节点中高强度螺栓的超低周疲劳破坏特征

为研究大震下网格结构螺栓球节点的破坏特征及机理,设计了杆件与螺栓球节点组合试件,采用FCS电液伺服结构试验系统对试件进行低周往复加载试验,加载制度为不对成等幅加载,获得了不同幅值加载下试件中高强度螺栓的变形特征。通过对高强螺栓断口的宏、微观分析探讨螺栓球节点中高强度螺栓低周疲劳破坏特征及机理,获得以下结论：随着加载制度中位移幅值增大,螺栓球节点组合试件中高强度螺栓的疲劳寿命减小,断口的疲劳源增加,扩展区面积减小,瞬断区表面不平整性程度提高;在较低位移幅值的加载制度下,螺栓的起裂机理偏向脆性断裂,随着加载制度位移幅值增大高强度螺栓的起裂机理由脆性断裂向准解理断裂转变,螺栓断口的瞬断区呈现偏向韧性断裂的特征。     

14.9级螺栓研制及在汽车发动机上的应用

以ADF1高强度螺栓钢为基础,对材料的性能、螺栓的关键制造工艺、螺栓的力学性能及拧紧特性进行了研究,开发出各种性能均满足使用要求的14．9级发动机缸盖螺栓,其抗拉强度为1．45～1．49GPa,疲劳强度比42CrMo钢制造的相同尺寸的12．9级螺栓提高47．7％,耐环境腐蚀和延迟断裂性能亦优于12．9级螺栓．研制的14．9级螺栓通过了发动机可靠性台架试验及小批量装机后的道路试验,表明其作为发动机关键螺栓在汽车上应用是可行的．     

栓接装配式钢-混凝土组合梁及其抗剪键的力学性能研究

为了探究摩擦型高强度螺栓在装配式钢-混凝土组合梁中的适用性,采用ABAQUS有限元软件建立了推出试件和简支梁试件的有限元模型。在试验结果验证模拟可靠性的基础上,研究了螺栓预拉力、螺栓孔径、混凝土强度和螺栓强度等因素对单个抗剪键及整体组合梁的影响。分析结果表明：抗剪键的受力过程分为摩擦、滑移、承压和破坏四个阶段;螺栓预拉力、混凝土强度的增大有利于提高摩擦型高强度螺栓的极限承载力和承压抗剪刚度,较大的混凝土孔隙显著降低了螺栓抗剪刚度;提高螺栓预紧力或提高混凝土强度均可增强钢与混凝土部件的组合作用,相反,在抗剪连接程度不变的情况下,提高螺栓等级导致界面刚度分布不均,不利于滑移控制。     

42 CrMoA高强连接螺栓材料与断裂特征

42CrMoA高强连接螺栓广泛用于风机叶片与轮毂的连接,风机叶片结构复杂性和运行波动性导致载荷复杂交变,长时间交变载荷会造成叶片连接螺栓高频疲劳损伤,螺栓的疲劳失效断裂是风机安全运行急需解决重要问题。以某2 MW风力机叶片42CrMoA高强连接螺栓材料为研究对象,利用PLG-50高频疲劳试验机开展不同加载条件下螺栓材料高频疲劳实验研究。研究结果表明,650 MPa载荷下6.444 9×10~6周次后试样尚未断裂,750 MPa载荷下的试样疲劳寿命达1.056 4×10~6周次;疲劳损伤具有多疲劳裂纹起源区特征,试样断裂是由于多源裂纹交汇后形成峰线所导致;在相同的最大应力加载下,应力振幅越高,裂纹扩展速率越大,高频疲劳寿命越低。研究结果对揭示风机螺栓损伤断裂原因和风机安全运行具有重要意义。     

高强混凝土立方体强度变异系数的商榷

对《混凝土结构设计规范》GB50010—2002所给变异系数的合理性进行了研究,发现规范所给变异系数偏大且过于粗略;在《混凝土结构设计规范》GBJ10—89的背景材料和清华大学叶列平等人的建议的基础上计算出了C50～C80级高强混凝土的标准差和变异系数,对结果存在的局部不合理进行了调整,并把调整后的结果和规范GB50010—2002所给变异系数以及几个工程实例的统计参数进行了比较,发现调整后的结果与工程实际统计数据比较接近,用于高强混凝土结构可靠度分析、高强混凝土某些强度指标的确定以及施工过程中高强混凝土配合比强度的确定时,比规范GB50010—2002所给变异系数要更适合.     

高强度涂层结合性能的试验研究

利用自由射流流场的特点,设计了一种六孔环形加速喷嘴,明显改进了常规火焰喷涂层的性能,获得了适合烧结的势喷涂层,采用线切割沿涂层／基体界面切成对称切口,两边粘结后直接拉伸的实验方法对高强涂层抗拉结合强度进行评价,按此方法对不同工艺参数的热喷涂烧结涂层结合强度进行了评价,结果表明,此方法可对高强涂层与基体的结合强度进行评价。     

高强页岩陶粒配制沥青陶粒混凝土的试验研究

采用高强碎石型页岩陶粒取代沥青混凝土中的普通石料进行骨料及沥青混合料的系统试验,配制出密度较小(1 896 kg.cm-3)、马歇尔稳定度及车辙试验结果满足设计要求、可用于桥面铺装的沥青陶粒混凝土,并进行了试生产和10 m长路段路面的现场试验.3年后的观测表明,沥青陶粒混凝土路面状况良好,可有效减轻铺装层的荷载20%以上.该试验结果具有实际应用的参考意义.     

单面干燥条件下受约束高强混凝土的早期开裂研究

在单面干燥条件下应用自行研制的混凝土早期收缩应力测试仪及非接触式混凝土收缩变形测试仪测试了水灰比为0.26、0.40的高强混凝土的早期弹性模量和自由收缩变形,通过改进的环向约束试验观测了受约束试件内部的收缩应力及应力梯度,并在上述试验基础上研究了单面干燥条件下受约束高强混凝土的早期开裂趋势.结果表明,高强混凝土水灰比越小,单面干燥条件下的早期自由收缩变形、弹性模量、受约束状态下的内部收缩应力增长越快,干燥表面越容易发生塑性收缩开裂,早期开裂趋势越明显.     

高强铝合金的强化机制

在讨论高强铝合金强化方法的基础上,对高强铝合金的强韧化机制进行了评述．并指出形变热处理和回9-5再时效处理是比较有效,也比较有发展前景的两种强韧化方法．