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1.
工程水泥基复合材料(ECC)因其高韧性和多缝开裂特性成为研究热点,纤维复合材料(FRP)因具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性好等优点而受到广泛关注。为研究玄武岩复合材料(BFRP)筋增强ECC(BFRP-ECC)的受拉性能以及筋材对基体的裂缝控制机理,考虑了基体类别和配筋率等因素,对ECC狗骨试件、BFRP-ECC和BFRP-砂浆薄板试件进行了单轴拉伸试验,同时借助数字图像相关法(DIC)技术获得了试件受拉过程中的全场应变和开裂状态,基于Richard的弹塑性应力应变公式提出了BFRP-ECC单轴受拉应力应变本构模型。结果表明:BFRP-ECC的极限拉应力随配筋率的增加而增大;ECC基体对复合材料的受拉性能增强效果优于砂浆基体,同时以ECC为基体的复合材料在裂缝间距和宽度控制上都明显优于以砂浆为基体的复合材料;BFRP筋能增加BFRP-ECC裂缝处的桥连应力,减小裂缝间距和宽度,增加裂缝数量。本文建立的BFRP-ECC单轴受拉应力应变本构模型与试验数据吻合良好,较好地反映了BFRP-ECC受拉应力应变关系。  相似文献   
2.
碳化钛迈科烯(Ti3C2 MXene)是一种新型碳化物二维材料,具有手风琴的片层结构,受到拉伸或压缩会产生滑动或堆叠,使其内部导电路径和长度发生改变,直接影响输出电信号的变化。因此,Ti3C2 MXene 可以作为传感材料,检测应力/应变。与弹性基底复合,该材料可以制备柔性传感器,检测人体的运动与健康信号。本综述阐述了 Ti3C2 MXene 作为应力/应变传感器的工作原理;归纳了近期 Ti3C2 MXene 柔性传感器的制备方法并分为 6 类:静电纺丝法、过滤法/涂层法、浸渍法、丝网印刷法、冷冻干燥法、冷冻解冻法;对比讨论了这 6 种制备方法的关键指标:弹性基底、测量参数、最低测试极限、循环次数、测量范围、反应时间和应变灵敏度因数;列举了该传感器的常见应用场景。展望了 Ti3C2 MXene 柔性传感器良好的发展前景,总结了当前亟待解决的问题。  相似文献   
3.
陶瓷材料动态力学性能与微观断裂机制研究,对冲击加载下材料的损伤机理认识至关重要。针对Al2O3/SiC复合陶瓷,采用分离式霍普金森压杆装置完成对试样的一维应力波加载,回收破碎试样颗粒并进行扫描电子显微镜分析。结果表明:一维应力波加载试验实现了对试样的均匀加载,且随着应变率的增加,Al2O3/SiC复合陶瓷的强度逐渐增大,具有正相关的应变率敏感性;受材料微观结构控制,Al2O3/SiC复合陶瓷的强度与致密化较高的Al2O3陶瓷(AD995、AD999等)强度较接近,强度随应变率变化趋势介于AD95陶瓷和致密化较高陶瓷之间;试样边侧受稀疏波的影响,存在大量沿晶断裂和少量穿晶断裂模式,且在穿晶断裂区域出现了剪应力引起的滑移线;试样内部碎片断裂表面较为光滑,更多的是穿晶断裂区域,只含有少量剪切滑移线,且在断裂核心区域的周围晶粒上并不存在微观解理断裂特征。  相似文献   
4.
为了提高智能化光纤复合架空线路态势感知的实时性,将人工神经网络方法应用于光纤沿线应变解调,确定了神经网络的结构。编程实现了基于洛伦兹模型的最小二乘谱拟合方法和神经网络方法,采用不同信噪比和布里渊频移的布里渊谱训练神经网络,将它们应用于某光纤复合架空线路沿线光纤应变的测量,从不同角度比较了两种方法的计算结果。计算结果表明,神经网络方法能有效获得光纤沿线的布里渊频移进而获得应变,具有与谱拟合方法相似的准确性,但应变解调时间仅约为谱拟合方法的1/20000。研究结果为提高智能光纤复合架空线路态势感知的实时性提供了参考。  相似文献   
5.
针对导管架平台应变传感器无法覆盖所有结构关键位置的现状,提出一种基于结构多尺度模拟的应变传感器优化布置方法。利用管单元和梁单元建立导管架平台宏观有限元模型,并基于静力分析确定结构的关键区域。建立关键区域的三维实体有限元模型,采用多点约束方法进行梁单元与实体单元的耦合,完成结构多尺度建模。对多尺度模型进行力学分析,确定应变传感器在关键区域的具体布置位置。以南海陆丰13-1导管架平台为对象,基于所提方法确定应变传感器的安装位置,从而为海洋平台应变监测传感器的布置方案提供科学的参考。  相似文献   
6.
以地下深部花岗岩为试验材料,利用GAW-2000微机控制电液伺服岩石单轴试验机进行分级循环加卸载试验,研究在同一递增荷载幅度条件下,试件的抗压强度、变形、破坏特征、残余应变以及弹性模量的变化趋势。结果表明:在单轴分级循环加卸载试验作用下,岩样的峰值强度随着每级循环次数的增加呈现递减趋势,且单调荷载应力-应变曲线包络住循环荷载应力-应变曲线;岩样破坏特征主要以剪切破坏为主,随着循环次数增加,破坏裂纹更加分散;岩样在加载过程中,岩体内部的结构在不断地调整,导致结构面变得密集与裂隙间更加闭合,卸载时回弹变形有滞后现象,加载起点与卸载终点不重合;轴向弹性、残余应变与环向弹性、残余应变随循环次数变化的规律具有相似性,岩样弹性模量曲线的趋势以“波浪形”的规律交替变化。  相似文献   
7.
根据配筋UHPC梁中钢纤维的分布、体积掺量和受力情况,采用具有加筋特性的Solid65单元进行钢纤维模拟,考虑配筋UHPC梁受力过程分为弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段,建立了钢纤维三折线本构模型。模拟结果与试验值吻合程度较好,表明该模拟方法精度较高。  相似文献   
8.
刘俭辉  赵贺  冉勇  李斌 《中国机械工程》2022,33(15):1821-1827
针对等效应变模型未考虑非比例附加强化影响这一不足,将最大剪切应变幅所在平面定义为临界面,引入剪切平面上的最大正应力、正应变变程以及相位差作为损伤参量来反映非比例加载条件下的附加强化效应,该损伤参量还考虑了临界面上的最大正应力和正应变变程对材料裂纹萌生和扩展的影响。采用16MnR、GH4169、S460N、45钢和Pure Ti五种薄壁圆管试件来验证模型的正确性和有效性,并与三种经典模型进行对比分析,结果表明,新模型的预估能力要优于其他三种模型,且寿命预测结果较为精确。  相似文献   
9.
金属拉伸力学性能因拉伸温度和拉伸速率的改变引起测试不确定性,导致在一个温度一个应变速率下的拉伸试验结果,一般不是被测金属的原始力学性能。拉伸试验新技术体系表明,越快的拉伸应变速率,“力学性能 拉伸应变速率”曲线上的力学性能越接近原始力学性能。存在充分快的拉伸应变速率,在“力学性能 拉伸应变速率”曲线上能获得原始力学性能。同时给出了确定这个能获得原始力学性能的充分快应变速率的方法。  相似文献   
10.
为了解决轻量化车身铝合金板料多道次冲压成形有限元仿真的准确性问题,以各向异性铝合金板料在非线性应变路径下的成形极限预测为研究对象,讨论了预变形对后工序成形极限图的影响,研究了获得预变形均匀应变场的试验方法,引入了与应变路径无关的成形极限预测模型,并介绍了PEPS模型的极坐标转换方法,结果表明:成形极限应力图可以更准确地预测轻量化车身铝合金板料二次加载条件下的成形极限,优于目前仅依赖材料供应态FLD模型的有限元分析准确性。  相似文献   
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