基于磁记忆检测的桥钢箱梁翼缘损伤状态力磁关系

金属磁记忆检测技术由于其能够快速便捷的对铁磁性构件的损伤进行识别,且被认为具有识别隐性损伤的能力,而被广泛研究。为推进金属磁记忆检测技术在桥钢箱梁损伤检测方面的应用,对桥钢箱梁进行了静力受弯试验,提取其变形最严重的上翼缘磁信号分布,建立了损伤区域力与磁信号和磁信号梯度的关系曲线,并提出用磁场梯度指数来表征钢梁的受力和损伤状态。结果表明:上翼缘磁信号曲线与应力变化形态正好相反,磁信号曲线在进入塑性后发生反转变为负值,且随应力变化的速度增快,可以判断构件进入塑性状态,即将发生损伤;磁场梯度曲线在损伤最严重的区域出现最大值,且随着荷载的增大,磁梯度最大值点不断向钢梁中间移动,由此可以进行破坏状态的预警;磁场梯度与应力关系曲线可将构件整个受力过程明显的区分为初始、屈服、塑性、损伤4个状态;可以用磁场梯度指数来进行构件受力状态与损伤状态的表征。该研究可为金属磁记忆检测技术在桥钢箱梁损伤状态的定量评估和预警方面的应用提供依据和参考。      

基于磁记忆的Q235b受弯钢梁力磁效应数值模拟

为推进金属磁记忆检测技术在建筑钢结构领域的应用,量化金属磁记忆信号与构件应力状态之间的关系,本文以建筑钢框架中常见的工字型钢梁为例,采用ANSYS有限元分析软件,结合应力与磁导率的磁机械耦合模型,对不同载荷工况下的受弯钢梁进行力-磁耦合有限元模拟研究。通过对比集中力作用下4点受弯工字钢梁的试验结果与有限元计算结果,发现二者的漏磁场磁感应强度法向分量B(y)曲线及其峰峰值ΔB(y)具有较好的一致性,证实了模拟方法的可行性与准确性。考虑钢框架在正常使用中的实际受力状态,利用上述模拟方法,对均布荷载作用下两端固结工字钢梁进行力-磁耦合有限元模拟。结果表明,均布荷载作用下漏磁场磁感应强度法向分量B(y)和漏磁场法向分量梯度K(y)曲线均在应力最大和最小处发生突变,且漏磁场法向分量梯度K(y)曲线能较好地反应钢梁应力最大和最小变化区域、幅度和趋势。提出了用应力集中截面磁信号法向分量的平均值B(y)_avg和磁信号法向分量梯度的平均值K_avg表征钢梁在该截面应力变化情况。     

石粉部分替代水泥对机制砂干混砂浆力学性能的影响

用机制砂代替天然砂配制干混砂浆,可利用矿山尾矿作原料让尾矿石变废为宝,有效解决了尾矿环境污染问题;用机制砂中的石粉部分代替水泥不仅可以改善砂浆的性能,而且石粉部分替代水泥可以减少成本、节约资源.因此,研究石粉部分替代水泥对机制砂干混砂浆力学性能的影响具有重要的理论和经济价值.本文通过室内试验,研究了在不同替代率下石粉代...     

金属磁记忆检测技术研究新进展与关键问题

金属磁记忆检测技术是一种适用于铁磁材料的新兴的无损检测技术,主要优势在于无需外加激励磁场源,即在天然地磁场的激励作用下,通过测量材料表面的漏磁信号,就能够对铁磁构件的早期损伤进行检测,避免结构或构件发生突然的脆性破坏。针对近10余年金属磁记忆检测技术的研究现状,概述了该技术的理论基础,总结了该技术理论研究、试验研究以及工程应用新进展,探讨了磁记忆检测技术的损伤评判准则,分析了影响磁记忆检测信号的因素,基于此,提出了磁记忆检测技术目前存在的问题和未来的研究发展方向。      

机制砂颗粒级配对砌筑干混砂浆力学性能的影响

目前,对干混砂浆的研究主要集中在天然砂配制的干混砂浆的品种和性能上,对机制砂干混砂浆的研究还很少.针对机制砂在生产过程中颗粒级配的可控优势,研究了8种不同粒组含量的机制砂对干混砂浆力学性能的影响.试验结果表明,砂浆的稠度值随石粉含量的减小呈现逐渐增大的趋势,其中石粉含量小于20%时砂浆的稠度值较好.砂浆的抗压和抗折强度值随石粉含量的减小及较大颗粒含量的增加呈现逐渐减小的趋势.砂浆的压折比总体上呈下降趋势,石粉含量小于20%时砂浆的压折比小于等于3,说明砂浆的柔韧性较好.砂浆与聚苯板和瓷砖的黏结强度随石粉含量的减小总体上呈先增大后减小趋势,石粉含量为5%到20%时砂浆的黏结强度值较高.因此,机制砂颗粒级配在石粉含量为15%²0%时,粒组所配砂浆的总体性能优良.     

对带预制裂缝钢筋混凝土的电沉积试验研究

通过对带预制裂缝的钢筋混凝土试件进行电化学沉积试验,研究在三种不同电流密度和三种不同电解质溶液浓度的工况下混凝土裂缝修复效果的变化规律。结果表明:电解质溶液中越接近钢筋的部分电场强度越强,反应越剧烈,沉淀首先出现在阴极附近;修复过程中,混凝土的质量在不断的减小。     

高温后机制砂混凝土的力学性能研究

对四种强度等级机制砂混凝土,进行原材料性能测试,配合比试验和高温试验,分析了不同温度阶段的强度损失机理,给出了剩余强度随温度变化的计算公式。对比研究高温机制砂混凝土力学性能的损失。结果表明:在高温后,四种强度等级的机制砂混凝土,质量损失较少,力学性能均呈现降低的趋势,并且随温度的增加其下降趋势越大。     

恶劣环境下机制砂混凝土的强度和耐久性能

在对原材料进行性能测试和混凝土配合比试验的基础上,对C30机制砂混凝土开展了高温和冻融循环试验.对比研究了冻融循环、冻融循环后酸侵蚀和碱侵蚀3种情况下机制砂混凝土强度、相对动弹模量的变化规律;对比研究了高温、高温后酸侵蚀和碱侵蚀3种情况下机制砂混凝土强度、相对动弹模量的变化规律.结果表明:在试验温度和冻融次数范围内,机制砂混凝土在高温和冻融循环后抗压强度、相对动弹模量显著降低,并随温度和冻融循环次数的增加其降低幅度有增大趋势;机制砂混凝土在高温和冻融循环后,耐酸、碱侵蚀性能明显降低,温度越高、经受的冻融循环次数越多,其耐酸、碱侵蚀能力越低,且以耐酸侵蚀能力为最低.     

磁记忆效应的Jiles-Atherton理论模型全过程推导

金属磁记忆检测方法是一种能够对铁磁材料进行早期无损检测的新技术,其检测的是在外应力和地磁场的共同作用下铁磁构件产生的自发漏磁场.而磁机械效应则是指在恒定的外磁场环境中,磁化强度与外应力之间的变化关系.两者从本质上来讲是相似的.因此,磁记忆效应的物理本质就是弱磁场(地磁场)下的磁机械效应.针对磁机械效应经典的Jiles-Atherton理论模型,进行了系统、全面、完整的理论公式推导,分析了不同变量之间的物理关系和数学关系,并指出Jiles-Atherton理论模型存在的不足,并探讨了基于该模型进行的优化改进研究,改进的模型很好地解释了拉压应力作用下的非对称磁化行为.