小型烧结实验设备开发与应用

比较分析了现有的两种烧结实验设备的优缺点,在此基础上研究开发了一套更理想的实验方案及相应设备,即小型烧结实验设备。此设备具有制造成本低廉,安装简单,模拟性好,可操作性强,劳动强度底等优点。依实验需要,通过调整和改变部分工艺参数,能获得更高质量的不同性能的烧结矿成品,并可制成大量的烧结矿试样．结合可调气氛高温抗压实验机等相关设备可对烧结矿的性能进行广泛的研究,能轻易获得更多的实验数据,从而为工业生产提供更准确的理论依据。     

动静压柔性铰链可倾瓦轴承的阶跃载荷动态响应

针对动静压柔性铰链可倾瓦轴承在受到阶跃载荷时主轴出现跳动而影响其回转精度的问题,提出了兼顾跳动幅值与稳定时间的分析方法和轴承优化设计方案。该方法基于轴心轨迹引入最大过冲量和过渡过程时间两个概念,用以描述主轴受到阶跃载荷时径向跳动的剧烈情况,研究轴承结构参数的确定方法。该方法首先建立轴承瓦块的压力分布模型、瓦块的力矩平衡方程和轴颈的运动方程,然后结合有限差分法和欧拉方法获取轴心轨迹,最后依据结构参数对两个参量的影响大小进行参数确定。仿真实验结果表明:增大预载荷或减小轴承半径间隙,能减小轴心最大过冲量并缩短过渡过程时间;减小静压油腔面积或油腔宽长比能减小最大过冲量;过渡过程时间随转速的提高呈现出先增加后减少的特点;在研究范围内,最大过冲量随着转速提高而增大;适当增大预载荷系数或减小半径间隙,能够提高主轴的回转精度。     

再生混凝土多孔砖砌体轴心抗压强度试验

制作再生混凝土骨料替代率为75%、抗压强度达到MU10的再生混凝土多孔砖。对18个再生混凝土多孔砖砌体试件在轴心荷载作用下的试验进行研究。考察再生混凝土多孔砖砌体在不同砂浆强度下的受压性能和极限承载力,分析砌体的受压变形过程和破坏特征。结果表明:再生混凝土多孔砖砌体的受压性能和普通混凝土多孔砖砌体的受压性能基本相似,极限状态时多孔砖砌体被贯通的竖向裂缝分隔成若干独立小立柱,小立柱被压坏,再生混凝土多孔砖砌体轴心抗压强度略小于普通混凝土多孔砖砌体。通过对试验数据的分析,参考现行《砌体结构设计规范》建议的公式,提出了再生混凝土多孔砖砌体的轴心抗压强度计算公式。     

轴心受压开孔薄板弹性屈曲性能分析

由于开孔板件的孔洞周围会出现应力集中,板件易在开孔部位提前进入屈服状态,发生屈曲,进而影响整体结构的稳定性.用Abaqus对开孔板件在轴心受压情况下的弹性屈曲性能进行分析,讨论板件开孔大小以及开孔位置、开孔间距、板件宽厚比、板件尺寸等对开孔板件屈曲性能的影响.在分析参数的基础上,给出轴心受压开孔板件屈曲稳定系数的建议公式.结果表明,开孔位置距离板件短边较近时,板件的屈曲系数明显下降,且随着开孔尺寸的增大影响程度越大;孔间距固定在一定范围时对开多孔薄板的屈曲系数影响较小;板件的宽厚比及其尺寸对轴压薄板的屈曲系数影响不大.     

高温后黏土砖砌体的抗压承载力

为了研究温度对黏土砖砌体抗压性能的影响,对不同温度后黏土砖砌体试件的抗压强度进行试验,得到了砖砌体强度随温度的变化规律。试验结果表明:随着受热温度的升高,黏土砖砌体的极限荷载逐渐降低。根据砌体试件截面内各点在高温后的温度分布状况、材料高温后的性能变化规律,提出采用分层法计算得到高温后砌体承载力的简化计算方法,可为高温后砌体结构安全性评估提供参考。     

混凝土轴心受拉试件细观数值模拟

为在细观层次研究混凝土轴心受拉状态下的损伤破坏机理,基于ANSYS参数化设计语言,建立了能够表征混凝土骨料随机分布和细观相材料力学参数非均匀性的混凝土轴心受拉试件细观数值模型.通过数值模拟,得到了混凝土内部微裂缝产生、发展直至试件断裂的演化过程和应力—应变曲线.结果表明,对于混凝土轴心受拉试件,虽然受到均匀拉应力的作用,但是由于骨料分布的随机性和细观相材料力学性质的差异,试件内应力和应变分布并不均匀,裂缝扩展存在弥散、集中、局部化阶段.骨料的存在既是导致裂缝产生的根源之一,又可在一定程度上阻碍裂缝的发展.本文的数值方法可以克服物理试验加载时难以对中的局限,弥补宏观层次采用均匀化方法研究的不足,有利于揭示混凝土轴心受拉损伤的破坏机理.     

纤维增强混凝土局部抗压性能试验

基于斜向预应力混凝土道面锚固区应力复杂、混凝土抗裂性能差的特点,开展了纤维混凝土试件局部抗压性能试验,得到了纤维混凝土试件在局部荷载作用下的典型破坏模式,分析了支撑状态、纤维掺量对开裂强度和极限抗压强度的影响,揭示了纤维混凝土在局部受压条件下的破坏机理,并基于拉-压杆模型得到了带孔纤维增强混凝土局部受压承载力提高系数.结果表明试件支撑状态和纤维掺量均显著影响局部抗压承载力和破坏模式;对于相同的支撑状态,随着纤维掺量的增大,试件局部抗压能力逐渐增大;对于相同的纤维掺量,底部完全支撑时试件局部抗压承载力显著高于底部部分支撑状态下的承载力;局部受压面积比、预留孔道尺寸显著影响纤维混凝土试件的局部承载力提高系数.     

TG固化土经冻融作用的变形与力学特性研究

为使TG固化剂石灰土能更好的应用于东北等季冻区二级及二级以下公路的底基层,通过室内试验研究得到TG固化剂石灰土的合理配比,以代表强度与变形特性的典型试验为依据,对TG固化剂石灰土的变形与力学特性受冻融作用的影响规律进行详细探究。研究结果表明:力学特性方面,经历冻融循环作用以后,TG固化剂石灰土的无侧限抗压强度降低,随着冻融循环次数的增加最大损失率不超过50%;抗压回弹模量随含水率增加而减小,随压实度增大而增大,在经历冻融循环作用后抗压回弹模量降低。变形特性方面,经历冻融循环作用后干缩性能有提高,且压实度越小,干缩应变越大。冻融循环作用对TG固化剂石灰土的强度与变形特性有双重效应。     

大温差、大湿差环境下硫酸钠半浸泡混凝土抗压与微观特性

研究了西部大温差和大湿差的自然环境下,早期受5%和10%两种浓度硫酸钠溶液半浸泡28 d、56 d、84 d、112 d混凝土抗压强度。结果表明:与不浸泡试样28 d抗压强度相比,随着半浸泡时间的延长,不同浓度硫酸钠溶液半浸泡试样的抗压强度均呈递减趋势。10%硫酸钠溶液半浸泡试样28 d抗压强度损失达27.2%,半浸泡后期其抗压强度与5%溶液浓度半浸泡试样差别不大。扫描电镜(SEM)和XRD测试结果表明:半浸泡试样暴露于空气中的部分发生了无水硫酸钠结晶腐蚀,这也是半浸泡试样抗压强度降低的主要原因之一。     

土无侧限抗压试验中的声发射特性研究

声发射检测技术因其无损、实时等优点已成为一种重要的无损检测与评价手段,但其在建筑工程领域尤其是岩土工程领域中的应用研究较少。将声发射技术应用于土的无侧限抗压试验,运用历经图和关联图的分析方法,研究土体受压过程中振铃计数、能量、持续时间、幅度这4个声发射特征参数的变化规律。试验结果表明,声发射技术可应用于土的无侧限抗压试验,声发射特征参数对土体受压过程中的应力的变化过程有很高的敏感度。