微型齿榫纵向接合的初步试验

<正> 一、前 言 微型齿榫接合通常是指齿榫长4-15毫米、齿尖厚0.2-0.4毫米、齿距2.5-4毫米的齿榫接合,原理与一股齿榫(大齿)接合相同。微型齿榫由于齿长缩短, 具有一系列优点:(1)可以节约木材、胶料、刀具材料,减少切削齿榫时的动力消耗;(2)缩小对接部分,得到高于一般齿榫(大齿)的接合效率;(3)适用范围大,适用于大断面材、小断面材以及纵向接长和角度接合;(4)由于齿数多,故可用较高端向压力接合,减小胶合误差,同时不易产生一般齿榫接合时易发生的齿根部分开裂现象;(5)微型齿榫啮合时,机械接合力大,有利于胶合等工序的操作。     

竹材碎料复合板的结构设计与弯曲性能预测理论

对称结构的竹材碎料复合板静曲强度与弹性模量试验值与试件宽度无相关性。根据这一规律,用拟梁法研究了竹材碎料复合板受横向载荷时的刚度特性和应力分布特性,并推导出竹材碎料复合板静曲强度和弹性模量的理论估计模型;提出了竹材碎料复合板的最佳结构设计准则;对不同支承跨距时试件的破坏形式进行了分析,提出了竹材碎料复合板在实际使用时的失效判据。     

季铵铜和铜唑预处理对马尾松单板层积材性能的影响

为拓展单板层积材(LVL)的应用领域,延长其使用寿命,通过季铵铜(ACQ)和铜唑(CuAz)常压浸渍单板,研制防腐马尾松单板层积材(LVL),考察了防腐剂种类和载药量对LVL耐腐及物理力学性能的影响。结果表明:ACQ和CuAz预处理单板显著提高了马尾松LVL耐腐性,处理材达到强耐腐等级; 处理材的弹性模量和静曲强度达到GB/T 20241—2006标准规定的结构用LVL中120E至160E级别要求,剪切强度达到50V-43H级别要求,浸渍剥离率仅为0.1%～0.8%。与未处理材相比,处理材的弹性模量略有增加,剪切强度及部分处理材的静曲强度有所下降; 但处理材之间、处理材与对照材之间的力学性能均无显著差异。研究表明,ACQ和CuAz常压浸渍预处理单板是研制防腐马尾松LVL的一条有效途径。     

预制节段桥梁钢榫键接缝受力特性

设计2个接缝直剪试验,并结合数值分析对钢榫键接缝在施工阶段和成桥阶段的受力特性进行分析。结果表明：在侧限压力的作用下钢榫键接缝依靠钢材和混凝土的接触受压来传递接缝间的剪力,接缝具有较高的抗剪承载力和良好的延性,当荷载?位移曲线进入水平段后,接缝仍能承受较大的相对变形,并保持承载力不降低;在施工阶段应由钢榫键跨缝齿的非弹性变形对临时荷载进行控制设计,在成桥阶段应由钢榫键材料剪切强度对接缝直剪强度进行控制设计;钢榫键接缝直剪抗力可按剪切实用公式计算,钢榫键材料和跨缝齿直径均是影响钢榫键接缝承载力的关键因素。     

圆柱齿轮分扭传动系统的均载特性及试验研究

运用集中参数法建立含齿面摩擦的动力学方程,根据系统闭环特点消除传动系统的刚体位移;采用Runge-Kutta法获得扭转刚度对传动系统动态均载系数的影响,并在3种工况下下开展2组传动系统均载性能的试验及对比分析。研究结果表明:通过减小双联轴扭转刚度获得的大变形可有效补偿齿轮副中心距位移、齿轮侧隙等引起的系统偏转角,改善均载性能;均载系数试验值和理论值之间的相对误差小于10%;在相同工况下,第2组均载系数的试验值均比第1组的低,试验结果验证了理论研究模型的有效性;为获得较好的均载性能,在满足强度的条件下,可尽量增大双联轴的柔度。     

兴安落叶松成熟材指接材抗拉破坏载荷力学模型

以兴安落叶松成熟材指接材为研究对象,以早晚材为基础单元,木材密度为影响木材力学变异性的主要因素,建立并验证成熟材无缺陷指接材顺纹抗拉最大破坏载荷力学模型。模型验证结果表明:利用该模型能够准确求解齿长为27.5 mm、齿底为7.5 mm、齿顶为2.25 mm、齿斜面与齿底夹角为95°,且具有3个胶合面的兴安落叶松成熟材无缺陷指接材顺纹抗拉破坏载荷; 但该模型不适用于预测幼龄材,对其指接材顺纹抗拉破坏载荷计算偏差较大。为推广该模型,需补充与兴安落叶松幼龄材相关的模型参数,并需进一步对不同齿形参数的指接材进行验证。     

竹材增强单板层积材的动态与静态弯曲性能

研究了A、B两种不同结构的竹材增强单板层积材在1~500 mm/min的不同加载速度下的静曲强度及动态弯曲强度。结果表明:两种结构的静曲强度均随着加载速度的加快呈增加的趋势;加载速度较低时,A型结构的静曲强度比B型结构的大;加载速度超过150 mm/min后,B型结构的静曲强度大于A型结构的。两种结构的动态弯曲强度均比各自的静曲强度大,且A型结构的动态弯曲强度明显大于B型结构的。     

新型墙体材料的力学性能试验研究

通过对新型墙体材料（LCFC板、NAFC板）的抗折和抗剪试验测定，得出了其静曲强度、弹性模量和抗剪强度，同时分析了不同纤维方向、不同厚度对其值的影响．并与国内石膏板的力学性能进行了比较，指出了新型墙体材料在轻钢结构复合墙体中的应用价值．     

兴安落叶松成熟材单一年轮顺纹力学模型

基于"经典层板理论",以早材和晚材作为基本单元,建立兴安落叶松成熟材单一年轮顺纹抗弯弹性模量以及顺纹抗拉强度的力学模型;通过试验测得兴安落叶松成熟材早、晚材力学性能,并与理论模型值进行比较,探讨所建模型的准确性。结果表明:顺纹抗弯弹性模量模型的计算值与实测值相对误差集中分布在20%以内;而顺纹抗拉强度模型的计算值与实测值相对误差均匀分布在60%以内。由此可得,以早、晚材为基本单元,建立兴安落叶松成熟材同一年轮的顺纹抗弯弹性模量力学模型方法可行。为提高单一年轮顺纹抗拉强度力学模型的求解准确性,需采用更精确的几何尺寸测量方法。     

不对称榫卯节点正反向受弯性能试验研究

对透榫、半榫、十字箍头榫3种不对称榫卯节点的正反向受弯性能进行了单调加载试验,获得了节点的弯矩-转角、拔榫量-转角关系曲线以及节点的破坏形态.结果表明:透榫和十字箍头榫正反向受弯破坏形态分别为榫头变截面处顺纹撕裂继而榫根折断和榫根附近处受弯破坏,而半榫正反向受弯破坏形态均为脱榫破坏.透榫和半榫节点正向受弯承载力和破坏时的极限转角比反向受弯小很多;十字箍头榫节点正反向受弯承载力比较接近,但正向受弯破坏时的极限转角比反向受弯大很多.3种榫卯节点的拔榫量和转角均具有很好的线性关系.此外,榫头上侧缝隙对榫卯节点的受弯性能有着重大影响.     

Strength properties of the jointed rock mass medium under dynamic cyclic loading

The dynamic strength properties of the intermittently jointed mediums are studied using model test to investigate the jointed rock mass behavior under dynamic cyclic load. The model test results demonstrate that (i) the dynamic strength of the jointed samples increases with the loading frequency and decreases with the loading loops; (ii) the dynamic residual strength will not be zero like the static residual strength under one-axle loading condition; (iii) the dynamic strength changes greatly with the joint density and joint angle, and it differs from that of the static strength which reaches the lowest at an angle of 45° + ψ/2, while in the dynamic case, the lowest strength is at the angle of 45°.     

天然气管道拘束焊缝复合加载条件下的抗裂性研究

天然气管道在服役过程中,常受到复杂的外部载荷,在金口焊缝处易发生泄露或开裂。针对天然气管道金口焊缝拘束状态,设计了一套自拘束焊接装置,模拟了金口焊缝的拘束状态;并通过复合加载试验及应力应变检测,探讨了全尺寸管道拘束焊缝在复合加载条件下的抗裂敏感性。试验结果表明:拘束焊缝管道无论在内压+静态弯曲复合加载,还是在内压+冲击弯曲复合加载条件下,其抗开裂性均比无拘束焊缝管道差,缺陷开裂敏感性高。含缺陷管道对外部冲击载荷更为敏感,外部动载更易造成含缺陷管道开裂。在复合加载过程中,拘束焊缝管道缺陷尖端的最大应变值小于无拘束焊缝管道缺陷尖端的应变,无拘束焊缝可承受更大的塑性变形。含缺陷管道对弯曲加载速率较为敏感,弯曲加载速率增大,缺陷更易开裂。     

X80钢弯曲的力学性能测试

针对钢管制管过程中钢材板卷反复弯曲展平对钢材强度的影响，对X80钢制成的试样进行了4点弯曲实验．在各弯曲试样得到不同的预应变后，又对其进行反向加载，记录不同预应变下各试样反向加载的弯矩随表面应变的变化曲线．实验结果表明，存在预应变后，试样的弯矩-应变曲线低于初次加载的弯矩-应变曲线，且试样的预应变越大，弯矩-应变曲线越低，即随预应变的增加，材料的屈服强度降低，且出现了包申格效应．通过进一步理论计算，得出了材料预弯到屈服后再反向加载时，不同预应变下的屈服弯矩值，且实验测试和理论计算的屈服弯矩值能较好地吻合．     

地震中坝体混凝土的抗剪特性

通过大坝混凝土静、动态抗剪断和断后抗剪对比试验．得到的结果为：在地震荷载作用下，混凝土动态抗剪断强度高于静态值，而动态断后抗剪强度却低于静态值．     

落锤冲击作用下钢筋混凝土梁的动态响应

为研究钢筋混凝土梁在不同冲击速度下的动态变形规律,利用落锤冲击试验装置和二维数字图像相关系统,对12根钢筋混凝土梁的冲击力时程、平均跨中位移变化过程、跨中钢筋的平均应变时程以及裂缝的形成与扩展过程进行分析,重点讨论了梁的变形破坏模式及动态响应过程。研究发现：不同于静态三点弯曲试验的弯曲型破坏,钢筋混凝土梁的动态破坏形态主要表现为弯剪型破坏;冲击力峰值明显大于静态加载的承载力峰值,在恒定冲击质量的条件下与冲击高度正相关;钢筋混凝土梁的位移响应过程明显滞后于冲击力的响应时程,挠曲变形所持续的时长约为冲击力作用时长的40~60倍,位移响应表现出明显的滞后性;钢筋是否进入屈服阶段以及维持时长显著影响梁的最大位移以及残余位移。     

基于改进卷积神经网络的航空发动机剩余寿命预测

完成了不同拧紧力矩下复合材料层合板与金属板单钉连接拉伸静强度实验。建立了三维有限元模型,对层合板失效过程进行了分析。基于实验数据调整了层合板初始刚度,对数值模型进行了修正。修正后数值计算模型的连接强度与实验数据基本吻合。由分析可知,拉伸实验曲线达到强度极限前呈现近似双线性特征,斜率突变处发生了载荷衰减波动。试件接触面经历了初始静摩擦-瞬时动摩擦-静摩擦平衡的动态过程。M6螺栓拧紧力矩为8 N·m时,静载拉伸强度最大。连接强度的试验值与计算值误差均在6.7%以内。合适的拧紧力矩可获得最佳的连接强度,拧紧力矩过大会导致连接强度降低。     

燕尾榫样式对CFRP加固榫卯接长木梁抗弯性能影响试验

通过11根木梁的静力受弯试验,研究燕尾榫样式对榫卯接长木梁加固后的抗弯性能的影响.试验结果表明,未加固前榫卯接长木梁承载力较低,仅为完整木梁的1.00%~2.62%,经CFRP布加固后其抗弯承载力可提高至完整木梁的50%~83.33%;旋转90°后,传统燕尾榫进行榫卯接长和采用榫头带榫肩接长,其抗弯承载力和能量吸收能力提高.燕尾榫榫头斜率从0.1变化至0.3,木梁的抗弯承载力和能量吸收能力随之提高,其抗弯承载力分别可达完整木梁的71.43%~83.33%,能量吸收能力分别达完整木梁的43.01%~61.33%.当燕尾榫榫头长度超过传统燕尾榫榫头长度时,其抗弯承载力、能量吸收能力和刚度反而降低.     

中柱失效下钢管混凝土柱梁节点力学性能分析

为研究钢管混凝土柱—H型钢梁下栓上焊节点在中柱失效模式下钢梁的传力性能,设计了腹板连接板处开圆孔和长圆孔的2根试件,进行了静力加载试验研究,分析了钢梁的传力特性和不同机制对竖向荷载抗力的分担。结果表明:该新型节点远端钢梁试验时始终处于弹性状态,可采用相关公式计算钢梁内力;在贯通隔板范围内钢梁受其抗弯性能影响较大。试件屈服前主要由钢梁抗弯机制提供竖向抗力,屈服后转由悬索机制提供,整个试验过程钢梁抗弯机制并未消失,破坏前一直处于拉弯状态;腹板连接板开设长圆螺栓孔可以提高节点转动能力,更有利于钢梁轴力提供竖向抗力。同时,提出并验证了该新型节点形式在框架结构中刚性连接的假定,给出了极限面荷载参考值。     

雷州桉木的高温干燥试验

对雷州产的柠檬桉(Eucalyptus citriodora Hook f)、隆缘桉(E.exserta F.Muell)及雷一桉(E.Leizhou No.1)的木材进行了过热蒸汽干燥试验。干燥时干球温度高达110℃,湿球温度保持100℃。结果表明,隆缘桉与雷一桉比柠檬桉难干,心材比边材难干。 试验前曾运用分析弦向干缩系数对径向干缩系数比值的方法,预测在干燥期间木材可能发生应力开裂的含水率阶段。分析表明,在木材平均含水率降至30％以前,隆缘桉与雷一桉木材的弦,径向干缩系数比的比值远高于柠檬桉,心材的比值远高于边材。分析的预测和干燥质量相符合,即,隆缘桉与雷一桉板材中出现的应力开裂显然地多于柠檬桉;心材部分出现的应力开裂显然地多于边材。 对柠檬桉的气干材与高温干燥材的一部分力学性质作了对比测定。结果是:两种干材的顺纹抗压强度、静曲抗弯强度和静曲弹性模量的差别不明显,但高温干燥材的冲击韧性比气干材的小6％。