基于非线性超声的混凝土高温损伤测量研究

高温作用下混凝土内部会发生物理和化学反应,引起材料的力学性能改变,影响混凝土结构安全。对混凝土在不同高温受热温度和受热时间阶段下的力学性能进行测量试验,研究了混凝土高温损伤下超声波波速和非线性超声系数的演化规律,并讨论了非线性超声方法的适用范围。试验结果表明,当混凝土的高温损伤较小时,非线性超声检测对混凝土材料的高温损伤更加敏感,可以用来更为准确地评估混凝土结构在高温下较低损伤情况。     

基于非线性超声的混凝土高温损伤研究

在高温作用下,混凝土内部会发生物理和化学反应,引起材料的力学性能改变,影响混凝土的安全性能。文章对混凝土在不同高温受热温度和受热时间阶段下的力学性能进行测量试验,研究了混凝土高温损伤下超声波波速和非线性超声系数的演化规律,并讨论了非线性超声方法的适用范围。试验结果表明,当混凝土的高温损伤较小时,非线性超声检测对混凝土材料的高温损伤更加敏感,可以用来更为准确地评估混凝土结构在高温下较低损伤情况。     

基于激光超声二次谐波法检测混凝土早期损伤

针对混凝土结构易产生早期损伤积累等问题,提出了一种激发窄带超声波的热弹性强度调制激光技术的内部损伤混凝土试件损伤情况的检测评估方法.借助有限元仿真法,模拟激光激励非线性细观损伤混凝土模型产生超声应力波,对混凝土模型表面接收点的位移信号进行频谱分析并计算相对非线性系数,建立相对非线性系数与材料宏观力学性能的关系,从而检测混凝土的早期力学性能退化情况.在此基础上,搭建了压电超声二次谐波试验系统和敲击共振基频检测系统,建立了不同配合比混凝土材料非线性系数β'与混凝土动弹性模量Ed的指数回归方程.研究表明,所提方法具有非接触性和灵敏度高等优点,能为实现混凝土早期损伤评估提供有力依据.     

FRP钢骨混凝土梁正截面抗弯承载力计算

为了进一步研究纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)加固后钢骨混凝土(SRC)梁的破坏机理、受力性能问题,在以往FRP加固钢筋混凝土(RC)梁力学性能理论分析结果的基础上,对FRP加固钢骨混凝土梁的力学性能进行分析.将未达到极限应力状态的非线性混凝土应力图转化成了等效矩形应力图,从而给出等效矩形应力图计算系数m,n.根据不同的破坏形态,推导了FRP加固钢骨混凝土梁的正截面抗弯承载力相关方程,公式形式简单,概念明确,便于实际应用.根据不同的破坏模式提出了相对界限受压区高度和FRP的界限配置率.     

混凝土剪切力学性能试验研究

为探究混凝土剪切力学性能,设置单轴剪切和考虑轴压作用剪切力学试验,应用材料剪切试验机得到不同加载工况下混凝土破坏形态和剪切位移—荷载曲线,通过试验数据对比分析,主要得到以下结论:轴压作用使得平行剪切向混凝土侧面形成一定的斜裂缝,同时使得剪切位移—剪切荷载曲线存在荷载稳定阶段;随着轴压比的提高,混凝土剪切应力和剪切位移明显增大,并对其作用机理进行分析,研究结论对混凝土剪切力学性能的分析具有重要意义。     

UHPC与普通混凝土界面黏结性能研究综述

对比分析了超高性能混凝土(UHPC)与普通混凝土(NC)黏结界面的力学性能和耐久性能,评述了UHPC-NC界面黏结影响因素、力学性能、耐久性能3方面的研究成果.对UHPC-NC界面力学性能产生影响的纤维增强机理、约束收缩机理及冻融损伤机理进行了研究,分类讨论了黏结面力学试验和耐久性试验方法及试验结果.阐述了UHPC-NC界面破坏模式和力学性能研究成果,并对UHPC加固性能劣化NC桥梁进行展望.结果表明:UHPC纤维和界面处理情况对界面黏结性能影响显著;UHPC-NC黏结界面的力学性能和耐久性能明显优于NC-NC界面,耐久性能表现最优越.     

基于微平面模型的钢管混凝土短柱非线性有限元分析

钢管混凝土是一种具有优越性能的钢-混凝土组合结构,承载力高,延性好.为了研究钢管约束作用下核心混凝土的力学性能,引入微平面M4模型,采用ABAQUS软件对钢管混凝土短柱进行非线性有限元分析,分析结果与试验结果吻合良好,表明该模型能较好地模拟钢管混凝土结构的力学性能,可用于工程实践.     

改性聚丙烯纤维的长度、掺量对混凝土性能影响的试验研究

研究了改性聚丙烯纤维的长度及掺量对混凝土性能影响规律,试验表明,掺入改性聚丙烯纤维可以使混凝土的力学性能得到改善,并探讨了改性聚丙烯纤维的增强机理。     

钢纤维混凝土动态压缩力学性能的实验研究

利用SHPB（split Hopkinson pressure bar）压杆,采用改进的实验技术对钢纤维混凝土进行了动态压缩力学性能实验,通过实验得到破坏试样,初步讨论了钢纤维掺混凝土的损伤机理。     

矿物掺和料提高混凝土强度的机理分析

根据设计要求,结合原材料研究了矿物掺和料对混凝土工作性能和力学性能的影响。发现掺加粉煤灰或矿渣能明显提高混凝土的工作性,本文着重从五个方面阐述分析了矿物掺和料对提高混凝土强度的作用机理。     

基于多专业生源的力学研究生培养的探讨

对力学专业研究生培养的现状和问题进行了剖析,就多专业生源的力学研究生培养进行了探索,提出了培养研究生的力学思维能力和理论与实践相结合的科研方法是提高力学研究生水平重要途径的观点.     

水化硅酸钙力学参数跨纳-微观尺度计算方法

为了准确高效地基于分子动力学模拟计算微观尺度高、低密度水化硅酸钙(C—S—H)的力学参数,选用7种常用的C—S—H晶体类似物结构和三种多孔介质力学模型进行对比分析研究。首先在纳观尺度通过分子动力学模拟得到C—S—H晶体类似物结构的体积模量、剪切模量、弹性模量和泊松比四个力学参数;并与第一性原理计算得到的结果进行对比,以此为基础,再应用多孔介质力学模型计算获得微观尺度高、低密度水化硅酸钙的相应力学参数;并与已有文献实测的高、低密度水化硅酸钙弹性模量进行验证。结果表明,与第一性原理计算相比,6种Tobermorite晶体结构模型的力学参数计算平均误差约20%; Jennite晶体结构模型计算平均误差达59%。采用C—S—H晶体类似物结构Tobermorite 14,结合Mehta或张俊彦的多孔介质力学模型进行模拟计算,效果最佳。C—S—H晶体结构类型对C—S—H跨纳-微观尺度力学参数准确性影响最大。提出的基于分子动力学模拟和多孔介质力学模型进行水化硅酸钙力学参数跨纳-微观尺度计算方法,避免了采用大规模分子动力学模拟获得高、低密度水化硅酸钙的微观力学参数,计算效率高且结果可靠。     

不同初始态Mg-Zn-Gd加工过程中组织和性能的演变

主要研究了初始状态分别为轧态和退火态的Mg-2%Zn-1%Gd合金在360℃进行单道次66%大压下轧制和其后的退火加工过程中组织和性能的演变规律.通过金相观察、拉伸实验和杯突实验分析表明:不同初始状态Mg-Zn-Gd合金随着加工过程的进行其力学性能及演化规律也明显不同.这是由对应组织中的剪切带、孪生密度和晶粒尺寸共同决定的.初始退火态Mg-Zn-Gd合金经大压下轧制和热处理加工之后表现出了更优秀的机械性能和更小的各向异性,其最终伸长率可达289%.初始为退火态的Mg-Zn-Gd合金板材最终制得的薄板在室温下的成形性更好.     

单晶硅片化学机械抛光材料去除特性

根据化学机械抛光(CMP)过程中硅片表面材料的磨损行为,建立了硅片CMP时的材料去除率模型,设计了不同成分的抛光液并进行了材料去除率实验,得出了机械、化学及其交互作用所引起的材料去除率.结果表明,磨粒的机械作用是化学机械抛光中的主要机械作用,磨粒的机械作用与抛光液的化学作用交互引起的材料去除率是主要的材料去除率.     

塔里木盆地克深前陆冲断带储层岩石力学参数研究

综合采用岩石单轴压缩试验、三轴压缩试验及测井资料计算,对塔里木盆地克深前陆冲断带单井的岩石力学参数进行分析,通过单轴-三轴校正及动态-静态校正,确定静态岩石力学参数的单井剖面,利用高斯插值对岩石力学参数空间分布特征进行研究,并分析岩石力学参数与地层深度的关系。结果表明:岩石力学参数的空间分布主要与岩相有关,并在一定程度上反映了储层物性特征,弹性模量、内聚力和抗压强度大而泊松比小的区域储层物性相对更好;随着地层深度的增加,弹性模量、内聚力和抗压强度逐渐增加而泊松比逐渐下降;利用岩石力学参数与地层深度的关系以及断层带岩石力学参数的经验比例,可以对不同地质单元的岩石力学参数进行取值,为后续的地应力场及储层裂缝数值模拟奠定基础。     

纳米CaCO3粒子对PMMA材料动态力学性能的影响

利用DMTA技术研究了纳米CaCO3粒子对PMMA材料动态力学性能的影响:纳米CaCO3粒子对PMMA材料的储能模量、阻尼和力学状态转变点有明显影响,有助于提高PMMA材料高温段动态力学性能和扩大力学状态稳定区间.这表明用动态力学热分析技术这一新的表征手段,能更有效地表现出纳米粒子对聚合物基动态力学性能影响的规律和效能.     

聚乙烯醇纤维和维尼纶纤维增强水泥石的研究

以聚乙烯醇纤维和维尼纶纤维为增强纤维，研究了水化时间、养护方式和纤维对水泥石力学性能的影响。发现：随着水化时间的延长，水泥石力学性能提高；养护方式影响素水泥石的力学性能，但较小影响纤维增强水泥石的力学性能；少量纤维加入到水泥基体中，能有效提高水泥石的力学性能；较高强度模量的聚乙烯醇纤维的增强增韧效果优于较低强度模量的维尼纶纤维。     

半球形金属橡胶构件变刚度特性研究及建模

为满足特殊减振器极限低频减振需求,探索金属橡胶构件变刚度特性,设计并制备一种半球形金属橡胶构件.利用空间结构变形使其具有变刚度特性,并对其进行准静态压缩实验,研究相对密度对半球形金属橡胶构件力学性能的影响.基于Sherwood-Frost力学模型,结合半球形金属橡胶构件的特点,对其准静态力学模型的组成形式及各项表达式进行讨论和确定,结合不同相对密度构件的准静态压缩数据,对方程的拟合值及试验值进行对比.结果表明,所建模型的预测结果与实验结果有较好的一致性,可用于半球形金属橡胶构件力学性能的评估.     

机械式反操纵负载模拟器的设计方法

针对机械式反操纵负载模拟器加载精度低的问题,提出了提高其加载精度的设计方法,即采用虚位移原理法对机械式反操纵负载模拟器建立负载力矩模型,利用杆件角度的变化从负载力矩模型中分析得出杆件的合理范围.通过对负载力矩模型的负载曲线做逼近处理,达到对负载力矩模型进行重构的目的.提出了利用负载力矩模型杆件角度分析与蒙特卡罗相结合的方法来设计杆件,其优点在于可找寻同时满足多级加载梯度条件的杆件组,避免了传统方法的不足,即利用最大加载角度进行优化从而导致无法模拟真实加载情形及最终找寻到的是加载梯度少的杆件组.最后,利用仿真验证了优化结果.     

铰杆增力机构中滑柱力学模型及计算公式的改善

对现有的增力机构中的滑柱力学模型进行了分析，指出了其欠缺的地方；建立了改善的力学模型，并推演出了相应的力学计量公式。