嵌入式基础叠合墙板平面外受弯性能试验研究与数值模拟分析

为改善叠合式地下室外墙板基础顶部的受力情况,提出了嵌入式基础。设计制作了两组共4个试件,并施加模拟侧向土压力的平面外荷载进行了静力加载试验。结果表明：墙板嵌入深度对受力性能有较大影响,嵌入深度较大的第1组试件基础基本保持完好,破坏模式为墙板底部在剪力和弯矩共同作用下发生斜拉破坏;对于嵌入深度较小的第2组试件,基础底座发生了严重破坏,破坏模式为跨中塑性铰达到转动极限;预制墙板和核心区现浇混凝土未发生明显滑移,能够有效地共同工作。在试验研究基础上,采用ANSYS软件对试件受力过程进行了数值模拟分析。分析与试验结果的对比表明：所建立的有限元分析模型可以较好地模拟试件的受力过程和破坏形态,可作为下一步研究的基础。     

PU/PMMA IPN的分子运动与交联密度的研究

用顺磁共振波谱仪(ESR),以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶嗣(TEMPOL)作自旋标记,测定了不同组成及不同温度聚醚聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PU/PMMA)互穿网络聚合物(IPN,S)的分子运动与互穿缠结程度的关系。实验结果表明:在该IPN中两网络互穿缠结程度越大,在高场上出现各向同性温度T_n越高。当PU/PMMA=40/60时,得到较大交联密度和较高温度的T_n。由测得的T_(50G)温度看出该体系是两相分离体系,并且不同组成比的IPN两个T_(50G)温度发生内移,在40/60时内移最大,用动态力学方法测得的结果与此一致。     

PMMA/PnBA乳胶IPN阻尼及转变行为的研究EI

用乳液聚合方法合成了聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸丁酯的互穿聚合物网络(IPN)。动态力学分析结果表明:这种半相容的PMMA/PnBA乳胶IPN在-50°～+60℃温度范围内具有良好的阻尼性能,组成和交联剂用量影响该体系的相容性和阻尼性能。     

PMMA断口形态及其破坏机理

本文通过对PMMA蠕变试件断口的SEM分析,把材料蠕变破坏过程中主裂纹的发展划分为三个阶段,提出了决定材料承载寿命的因素。     

A DUCTILE FRACTURE MODEL IN MIXED MODES 1 AND 2

Abstract— Fracture due to crack growth under mixed Modes 1 and 2 loading is considered. The cracking mechanism addressed is that of microvoid growth and linkage under small-scale-yielding conditions. Stress analyses are described which take into account the blunting of the crack tip as the load increases. A damage function is defined, and is evaluated in the intensely-straining region near the blunted notch tip. As the load increases, the size of this damaged region increases until a critical level of damage has been reached over a material-dependent length scale and fracture ensues. The local fracture criterion is then related to the applied loads. The predictions of the model are tested against experiments under Mode 1 loading and also against some mixed Modes 1 and 2 data on a range of materials. The results of the model are conservative and reproduce the experimentally observed Mode 1 failures, in terms of AT, at fracture, to within 25%. In the case of mixed mode loading the model conservatively predicts the fracture load for most of the data.     

断口分形研究与应用

采用经典的Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ分形模型、Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ修正分形模型和分维谱模型对三种球墨铸铁断口的分形特性进行了研究，并应用于铸态铁拉伸断口的断 断裂机制分析。     

FATIGUE CRACK GROWTH UNDER MIXED MODES I AND II

Fatigue crack growth behaviour under mixed modes I and II was studied by applying in-phase alternating tensile and torsional loading to a thin-walled hollow cylindrical specimen with an initial crack. In the linear region of a log-log plot where da/dN=A(ΔK)^m, da/dN at first decreases with increasing ΔK₁₁₀ component and then approaches a minimum close to the value of ΔK₁₁₀/ΔK₁₀～ 0.58; here ΔK₁₁₀/ΔK₁₀ is the ratio of the initial ΔK_II to the initial ΔK₁., When ΔK₁₁₀/ΔK₁₀ increases further, da/dN increases. Under shear mode, da/dN becomes higher than that under mode I. The ΔK₁, and ΔK₁₁ components during fatigue crack growth under mixed mode loading increase and decrease, respectively, with an increase in da/dN In the low crack growth rate region the fatigue crack growth rates accelerate with an increase of the initial ΔK₁₁ component, ΔK₁₁₀. Fatigue life increases with increase of ΔK₁₁₀/ΔK₁₀ under the test condition of equivalent stress range being kept constant and the pre-crack length being the same.     

PMMA—SiO2原位复合材料的制备及性能研究

以甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ），正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ），甲基丙酰烯氧基丙烯基三甲氧基硅烷（ＭＰＴＭＳ）等为原料，采用紫外光引发有机加成聚合配合酸催化ｓｏｌ－ｇｅｌ过程，制备了均匀透明的ＰＭＭＡ－ＳｉＯ２复合材料，探讨了其工艺条件，用能量色散Ｘ－射线谱，元素分析，红外光谱及重分析等方法分析了复合材料的成分，取得了较为一致的结果，复合材料的可见光透过率在８０％以上，残留的紫外光引发剂在３００～４００ｎｍ之     

PMMA／PnBA乳胶IPNs体系动态力学性能及形态的研究

借助动态粘弹仪和透射电镜,着重研究了PMMA/PnBA乳胶IPNs体系的相容性,乳胶颗粒的形态和动态力学性能之间的关系,同时也探讨了对它们产生影响的一些因素。 通过分析该乳胶IPNs体系的动态力学性能,表明PMMA/PnBA乳胶IPNs属于部分相容体系,网络间具有一定程度的分子混合;通过透射电镜观察到PMMA/PnBA乳胶IPNs呈现两相细胞结构和“芯-皮”结构,随着体系相容性的增加,其结构更加精细,相区尺寸更小。     

氟金云母微晶玻璃陶瓷的动态本构关系及断裂机理研究

为了研究氟金云母微晶玻璃陶瓷的动态力学性能及断裂机理,利用高速液压伺服材料试验机进行了动态压缩实验,得到试样中等应变速率下的动态力学参数,结果表明该陶瓷材料具有明显的应变率效应,并基于损伤力学理论,得到了该材料的弹脆性动态损伤本构方程。通过对试样断口微观形貌的SEM观测,并结合纳米压痕实验,分析了材料的断裂机理。从试样断口的宏观和微观形貌可得：材料断裂方式为脆性解理断裂,云母相与玻璃相交界面存在大量沿晶微裂纹;由纳米压痕实验验证了两相之间弱界面的存在,微裂纹最早成核于两相交界处,并沿弱界面扩展,成核载荷为20 mN。     

单层网壳结构冲击响应模式及临界冲击动能研究

采用ANSYS/LS-DYNA对60m跨度的K-6型单层球面网壳建立有限元模型,通过大量参数分析得出K-6网壳的4种冲击响应模式及其变化规律,考虑材料屈服强度、弹性模量及杆件截面积对网壳冲击响应模式及其分布规律的影响,提取网壳在冲击作用下发生局部倒塌和整体倒塌时的临界冲击动能,比较材料特性及截面特性对网壳抗冲击性能的影响,拟合了临界冲击动能的计算公式,并与有限元结果进行了对比。结果表明,K6网壳的冲击响应模式随冲击物携带动能的改变呈规律性变化。在杆件的截面特性和材料特性中,杆件的截面积对网壳的抗冲击性能影响较大,提高杆件的截面积可以大幅度提高网壳抵抗冲击荷载的能力。网壳的临界冲击动能可以利用公式进行计算。该结果对于网壳结构的抗冲击设计具有实际意义。     

复合材料及其结构疲劳、损伤和断裂研究概况

1987年6月在加拿大渥太华举行的第20届国际飞机疲劳会议(ICAF)上,各主要西方国家分别介绍了本国航空研究机构、飞机公司及有关高等院校于1985～1987年间在航空疲劳、断裂方面的研究概况,其中绝大多数代表团都专门介绍了飞机复合材料及其结构方面的研究动态。当前我国也开展了这方面的研究,为了帮助有关人员掌握当前国外的动态,从而更好地确定研究方向,本文试图按复合材料疲劳、损伤和断裂的一般研究、典型结构件疲劳和断裂特性研究、飞机结构耐久性和损伤容限特性验证试验三方面进行综述,有些无法包括在上述三个专题的内容,则在“其他疲劳和断裂研究”一节中介绍。本文所介绍的内容还包括从其他最新发表的文献上所介绍的动态。      

有机钆玻璃的研制与性能研究

系统地研究了钆元素含量为２．５％￣１０％（质量）的有机钆玻璃的合成方法，并测试了有机钆玻璃的透光率、热稳定性、热机械性能、耐溶剂性能和耐辐照性能，以及对于不同能量的Ｘ、γ射线及热中子辐射屏蔽性能，而且具有良好的耐辐照性能和透光性能。     

INFLUENCE OF MICROSTRUCTURE ON THE FRACTURE TOUGHNESS AND FRACTURE TOPOGRAPHY OF A DUPLEX STAINLESS STEEL

The effect of heat treatment on the fracture toughness and fracture topography of a duplex stainless steel has been studied. Samples treated above 1050?C exhibit just a slight decrease in toughness in good agreement with the metallographic and fractographic analyses. However, in those coupons annealed between 675 and 900?C a marked loss of toughness was detected. This embrittlement is maximum in samples treated at 825?C and has been associated with sigma phase precipitation clearly seen in the metallographic examination. Elongated splits of brittle walls are present in their fracture surfaces. Specimens treated at lower temperatures for short times show a certain decrease in toughness. The almost featureless surfaces of the fissures present in these samples suggest a delamination along the austeniteferrite interfaces. Longer exposure times produce a greater loss of toughness and fracture morphologies similar to those in 825?C treated specimens. Treatment at 475?C produces an embrittlement attributed to alpha-prime phase.     

爆炸载荷作用下的岩石损伤断裂研究

岩石爆破机理是一个复杂的问题,目前理论研究还不是很成熟。根据以往经典固体力学方法解释岩石在爆炸载荷作用下的力学行为,是无法揭示岩石爆破破碎的全过程,也难以确定岩石内的损伤和破坏程度;采用细观力学方法可以深入了解岩石内部从损伤到破碎全过程。岩石爆破损伤断裂机理是由岩石爆破机理和岩石细观损伤力学理论组成的。本文在分析研究现有岩石爆破模型的基础上,指出了现有的岩石爆破损伤模型存在的不足及发展方向;并进行了水中爆炸实验,分析了激波对水泥试样的损伤特性。     

爆炸载荷作用下的岩石损伤断裂研究

岩石爆破机理是一个复杂的问题,目前理论研究还不是很成熟。根据以往经典固体力学方法解释岩石在爆炸载荷作用下的力学行为,是无法揭示岩石爆破破碎的全过程,也难以确定岩石内的损伤和破坏程度;采用细观力学方法可以深入了解岩石内部从损伤到破碎全过程。岩石爆破损伤断裂机理是由岩石爆破机理和岩石细观损伤力学理论组成的。本文在分析研究现有岩石爆破模型的基础上,指出了现有的岩石爆破损伤模型存在的不足及发展方向;并进行了水中爆炸实验,分析了激波对水泥试样的损伤特性。     

碳纤维增强聚醚砜的工艺、性能和断裂形貌研究

本文介绍了连续碳纤维增强聚醚砜复合材料(CF/PES)的制造工艺与性能.阐述了一种改进的连续纤维增强热塑性复合材料预浸料的制造方法,给出了CF/PES复合材料的最佳模压成型工艺条件,制得了低孔隙率、高机械性能的复合材料.最后,分析了CF/PES的断裂模式和断口形貌.     

钻孔爆破断裂控制技术研究

提出了一种新型的断裂控制爆破方法——在炮孔内同时利用不同的偶合介质(水和空气)爆破法。利用空气和水不同的物理特性和传能性质,控制爆炸能量的释放过程及作用方向,从而达到控制断裂方向,以起到崩落一侧而保护另一侧的目的。分析了水和空气不偶合装药爆破对周围介质的作用,通过模拟试验,对爆破后水介质所在方向和空气介质所在方向的应变和损伤分别进行了对比,反映出了介质中的受力和变形情况。实验表明,能够有效地控制裂缝的产生和发展,是一种行之有效的断裂控制爆破方法。     

钢筋混凝土少筋梁断裂特性试验研究

该文通过不同初始缝长的钢筋混凝土少筋梁三点弯曲试验,对梁的断裂全过程进行了分析。确定了混凝土的起裂状态,并解释了荷载-位移全曲线中第一个临界状态产生的机理;结合第一个峰值与梁极限承载力的大小关系,提出了相对配筋率的概念,对少筋梁的最终破坏机理进行了分析,明确了钢筋约束条件下混凝土中I型裂缝的扩展规律。     

AS/ABS/CPE共混体系的力学性能和断裂形态

用流变方法研究了ABS树脂与氯化聚乙烯(CPE)的相容性。通过力学性能的测试和电镜观察研究了AS／ABS／CPE共混体系力学性能与组成、工艺、形态结构的关系。结果表明，在AS／CPE共混体系中加入ABS后，改善了AS与CPE的相容性，使该共混体系的力学性能有明显的提高。