寒区水塘冰温度应力原型观测及分析

冰体内温度应力引起的膨胀压力可导致结构物不同程度的破坏,其值是寒区水工建筑物的关键设计参数。为探究静冰温度应力的时空分布特性,采用原型观测研究手段,结合理论分析及计算,以黑龙江省大庆市青花湖6号水塘为研究对象,对水塘淡水冰层内部温度场和应力场进行了观测及分析。结果表明:冰温变化主要取决于上部气温的波动情况,表层冰温与气温呈良好的线性关系,且斜率在0.38~0.56;深度30 cm以上的冰温对气温变化的响应较为敏感,30 cm以下的冰温沿垂向基本呈线性分布;基于冰的Bergdahl粘弹性本构关系提出了一种冰温度应力计算模型,并结合实测数据回归分析确定模型中的参数,参数的拟合值明显依赖于测点位置;温度应力模型计算结果与观测结果吻合良好;从距离侧边挡墙较远的测点1到较近的测点4,随着周边围岸约束作用的增强,整体冰应力水平呈递增趋势;冰应力沿垂向呈非单调分布,即冰层表面产生的应力稍小,最大应力值出现在冰深10 cm~30 cm处,其下随深度逐渐减小,且冰应力只在0.7 m以内的冰层上部产生。     

应力强度因子计算的样条虚边界元法

含有裂纹的工程结构在荷载作用时在裂纹尖端会产生应力奇异的现象,其严重的程度可用应力强度因子来表征。采用基于Kelvin基本解的样条虚边界元法,结合位移外推法,给出了断裂问题应力强度因子的求解方法。通过对两个典型断裂问题的分析,对边界子段与虚边界元的划分、小单元的采用以及拟合点位置的确定等关键问题展开了讨论,获得了相关计算参数的选取规律,为该法在断裂问题的进一步应用打下良好的基础。     

轴向受压CFRP管混凝土柱的膨胀模型及应力-应变关系

在实验基础上, 建立了CFRP 管混凝土柱的轴向压缩膨胀模型。利用膨胀模型计算的紧箍力变化规律和主动侧限混凝土柱的轴向压缩本构模型, 结合多轴应力下的混凝土破坏准则, 推导出被动侧限混凝土柱轴向压缩应力-应变关系理论表达式。根据各组份材料性能、含量、轴向压缩荷载作用下各组份的应力状态及变形协调条件, 建立了CFRP 管混凝土柱轴向压缩本构关系。实验结果证明, 理论预测结果与实验值吻合良好。      

可抑制不锈钢酸洗应力腐蚀的缓蚀剂

采用慢应变法对试样进行拉伸，并结合扫描电镜观察断口形貌，结果表明苯并咪唑类化合物（ＢＭＡＴ）对３１６Ｌ，２Ｃｒ１３等不锈钢在５％ＨＣｌ中的应力腐蚀有着良好的抑制作用。     

木质素磺酸钙/高密度聚乙烯复合材料的力学性能

采用木质素磺酸钙（CL）填充高密度聚乙烯（HDPE）制备CL/HDPE复合材料,利用SEM、DSC、XRD对CL/HDPE复合材料进行表征,并对其强度、蠕变行为及应力松弛等力学性能进行测试。结果表明,CL/HDPE复合材料具有良好的结合界面和热稳定性;CL的加入可以提高CL/HDPE复合材料的弯曲强度,但对其冲击强度会产生不利影响;CL含量的增加有利于提高CL/HDPE复合材料的抗蠕变性能和抗应力松弛能力,而温度的升高会对CL/HDPE复合材料的蠕变行为和应力松弛产生不利影响。      

空间刚架结构钢-混结合段疲劳性能试验研究

为了解空间刚架结构钢-混结合段的疲劳性能,按照几何、物理及边界相似准则设计了1∶2的大比例试验模型,进行了设计寿命期内疲劳加载,测试了疲劳加载过程中钢-混结合段结构主要构件以及焊缝、剪力键的应力及变形情况。试验结果显示:空间刚架结构钢-混结合段在疲劳荷载作用过程中的应力水平较低,应力分布基本无变化,钢与混凝土相对滑移量很小;疲劳荷载作用后钢结构、混凝土结构无表观裂纹,超声波探伤结果表明疲劳荷载作用后钢结构焊缝无超标缺陷;结合段顶部钢与混凝土之间的界面粘结被破坏,但由于剪力键的作用,钢与混凝土的最大相对滑移量为0.036mm;该空间刚架结构钢-混结合段具有良好的疲劳性能。最后从疲劳性能的角度对钢-混结合段的合理构造设计进行了讨论。     

界面应力传递重新分析及Cohesive模型参数的确定

在经典剪滞理论中引入双线性cohesive模型表征纤维/基体之间的非理想界面,重新分析了纤维增强复合材料中的应力传递机理,得到了考虑界面因素的应力分布。用上述结果解释了单丝段裂实验过程中的现象,讨论了界面参数和材料性能对应力分布的影响。基于上述理论,建立了用cohesive单元表征界面的模拟单丝段裂实验的三维有限元模型,结合单丝段裂实验结果,提出了一种估测cohesive界面刚度参数的新方法。数值和理论分析结果与实验结果对比,吻合良好,可以为材料的界面性能分析和材料设计提供参考依据。     

颗粒增强Ti基复合材料的特性

本文研究了采用粉末冶金工艺制备的碳化钛颗粒(TiCp)增强 Ti-Al-V 复合材料的显微组织、弹性模量、高温强度、蠕变行为及断裂特征。研究结果表明,选用合适的不连续增强相及 Ti合金基体可以获得增强相与基体结合良好、具有高比强、高比模、良好高温性能的不连续增强 Ti基复合材料。这些 Ti 基复合材料具有各向同性,可用于复杂应力状态,可通过热压、热挤压等一般热加工工艺加工成型。     

热时效对消除钢结构焊接残余应力的工艺评估

针对钢结构拼焊过程中产生的焊接变形和残余应力,采用热时效工艺对焊接构件进行了消应力处理,然后采用盲孔法对焊接构件焊后和热时效后的残余应力分布及变化进行了测定,定量地评估了热时效消除钢结构焊接残余应力的工艺效果。结果表明：通过热时效处理,可使钢结构的焊接残余应力大大降低,消除应力效果良好。     

含锰奥氏体钢的发展（续）

应力腐蚀裂纹奥氏体不锈钢,其抗应力腐蚀裂纹的能力一般不如铁素体不锈钢。Cihal曾提出镍是造成奥氏体不锈钢应力腐蚀裂纹的主要原因。他发现无镍不锈钢(例如03X 13АГ19)有着良好的抗应力腐蚀性.至少与Cr-Mo铁素体钢相等,但如果     

残余应力对碳纤维增强压弯H型钢弹塑性稳定性的影响研究

建立轴压和弯矩共同作用下碳纤维增强H形截面构件绕强轴失稳时极限荷载的计算公式。通过弹塑性有限元法并结合非线性屈曲理论,进行了压弯荷载共同作用时碳纤维增强钢构件和考虑残余应力影响下钢构件的屈曲分析。当给定弯矩仅在某一范围内时,考虑残余应力的CFRP增强钢构件的极限承载力相比CFRP增强完善条件下的钢构件极限承载力相比要低很多。当给定弯矩超出此范围时,前者要略高于后者。受残余应力影响的碳纤维增强压弯构件极限承载力始终比未增强完善钢构件的限承载力高,表明构件可以通过碳纤维增强来弥补残余应力所导致的构件承载力损失,充分体现了碳纤维良好的增强效果。     

TWINTEX纤维增强塑料的应力腐蚀开裂

研究了TWINTEX纤维增强塑料在酸中的应力腐蚀,并与玻璃纤维增强塑料的应力腐蚀进行了比较.结果表明,TWINTEX纤维增强塑料具有比玻璃纤维增强塑料好得多的耐应力腐蚀性能,而且这种好的耐应力腐蚀性主要表现在长的裂纹孕育期.聚丙烯纤维良好的耐蚀性是造成长的裂纹孕育期的主要原因.外加载荷的变化对TWINTEX纤维增强塑料的应力腐蚀裂纹扩展速率的影响不如其对玻璃纤维增强塑料的应力腐蚀裂纹扩展速率的影响显著.     

预制构件吊装技术在锦丰新城项目中的应用

本文结合锦丰新城项目介绍了建筑工业化预制构件的吊装技术,该技术采用现场制作吊装梁,根据构件重量及吊装要求优化吊装方案,解决了构件吊装过程中构件表面损坏及应力破坏的质量难题,确保了预制构件吊装质量,取得了良好社会效益和经济效益。     

高性能铜合金板带残余应力测量中的转动结构的应用和分析

利用转动结构对面内位移高度灵敏的特性提出了高性能铜合金板带残余应力测量的新方法,对转动结构作了有限元分析和结构优化。设计了实验装置模拟残余应力释放对转动结构变形的影响。实验与有限元分析结果取得良好一致。本研究表明转动结构具有较高的测量灵敏度和良好的线性,试样制作及数据测量方便,为高性能铜合金板带残余应力测量提供了一种新的检测手段。     

超高性能混凝土梁正截面受弯承载力理论研究

基于64组超高性能混凝土（ultra high performance concrete, UHPC）抗压性能试验数据,分别建立了峰值压应变ε₀、立方体抗压强度f_cu与轴心抗压强度f_c之间的关系以及弹性模量E_c与立方体抗压强度f_cu的关系;基于复合材料力学,建立了受拉区UHPC等效拉应力;基于平截面假定,建立了UHPC梁正截面受弯承载力计算公式,推导了受压区等效矩形应力图形参数、计算公式,并结合UHPC受压本构确定等效矩形应力图形参数。通过28根试验梁的相关数据,验证UHPC梁正截面受弯承载力计算公式及等效矩形应力图形参数取值的可行性。研究结果表明,等效矩形应力图形参数取值较为合理,梁正截面受弯承载力计算值与试验值吻合良好。     

薄膜的应力控制技术研究现状

薄膜应力普遍存在于薄膜元器件中,从而影响薄膜器件性能,限制了其良好的应用前景.所以控制薄膜的应力,消除其不良影响,是薄膜生产工艺中不可或缺的技术手段.本文对此详细阐述了几种常用的薄膜应力控制方法,并对以后研究工作的开展提出几点要求.     

大型超静定回转窑支承系统疲劳强度与轴线偏差关系研究

回转窑运行中由于轴线偏移,支承载荷分配严重不均,托轮轴疲劳断裂现象频繁。本文通过对回转窑托轮轴进行力学分析,导出托轮轴危险截面等效应力幅的计算方法;结合现场实例分析表明,托轮轴疲劳强度主要受对应载荷的影响,等效应力幅与所受载荷成良好的线性关系;从而根据支承系统载荷分配与运行轴线偏差的关系,得到支承系统疲劳强度与轴线偏差的线性关系式,对关系式进一步分析,得出一些有益的结论。     

电阻焊直缝焊接套管残余应力分布的测定

采用X射线法结合环劈法对电阻焊直缝焊接套管的管体和焊缝的应力分布,以及焊接套管切割后应力的变化进行研究。结果表明：焊接套管残余应力在周向上分布不均,并且焊缝处残余应力很高,接近其屈服强度;焊接套管切割后管体外表面残余应力随着时效时间的增长由拉应力转为压应力,而内表面由压应力转为拉应力。     

基底温度对磁控溅射制备ZnO薄膜性能的影响

利用射频磁控溅射,在Si基底上制备了ZnO薄膜.采用电子薄膜应力分布测试仪、X射线衍射和傅立叶变换红外光谱仪等检测手段研究了基底温度对其应力、微结构及光学性能的影响.ZnO薄膜在(002)晶面具有良好的c轴取向.在基底温度为200～300 ℃范围内,ZnO薄膜具有良好的结晶性能和较均匀的应力分布.红外光谱在430cm-1附近出现了Zn-O键的振动吸收峰.     

高应力软岩巷道支护设计与实践

随着大规模的矿山开采和采深的加大．深部高应力软岩世道支护问题口益突出。能否解决好软岩巷道的支护问题，足我冈煤炭丌采向纵深发展和安全生产的关键问题之一。夺文根据工作实际，结合潞新公司二矿地质情况，对高应力软岩巷道史护方案进行了分析与设计，现场应用效果良好。