基于粒形分析的再生细骨料颗粒特性和制备砂浆性能研究

运用数字图像技术分析再生细骨料的颗粒形貌参数,以此为基础对再生细骨料的堆积密度、吸水率、压碎值等颗粒特性开展研究,并对再生细骨料制备水泥砂浆的工作性能和力学性能进行了分析。实验结果表明,再生细骨料与同级配的标准砂和天然河砂相比,钝度、长宽比、坚固度和球度等指标均相对较低,压碎值和吸水率显著增加;使用再生细骨料制备水泥砂浆时,质量替代量达到30%时流动度明显下降,质量替代量达到40%时抗压强度和峰值应力显著下降。     

多晶Cu屈服及后继屈服拉扭实验的晶体塑性数值分析

针对预拉伸和预扭转变形后的拉扭组合实验,用多晶集合体模型为代表性单元,结合晶体塑性理论对多晶Cu进行了晶粒尺度的屈服特性研究,采用子模型法对晶粒尺度的代表性单元模型和多晶Cu试样拉扭实验进行跨尺度材料力学行为分析.结合对多晶集合体的后继屈服面形状及演化趋势的研究,探讨不同加载路径和不同屈服点定义对材料后继屈服面的影响;通过对不同加载路径多晶Cu非均匀性的统计分析,探讨加载历史对多晶材料细观塑性变形不均匀性的影响.分析结果表明:后继屈服面的形状和尖角效应的出现与预加载方向和屈服定义有关;加载路径不同,多晶体内变形不均匀性的差异很大.运用子模型的晶体塑性模拟与后继屈服实验的结果有较好的一致性.     

关于500kV典型高压输电塔风致响应的研究

以典型500 kV鼓型输电塔为研究对象,建立了输电塔三维有限元模型.在考虑各节点风力空间相关的条件下,利用Davenport风速功率谱对节点风力进行了数值模拟,对不同风向下塔的风振响应进行了分析,讨论了输电塔风致响应的特性.结果表明:输电塔平均位移响应主要为顺风向响应,横风向平均位移响应值接近于零;各个方向一阶振型在响应中起主导作用;顺风向关键节点位移响应因子约为2.0.     

对称拉压循环下金属屈服硬化的各向异性与细观变形转动的不均匀性

考虑金属材料晶体细观塑性变形流动的各向异性性质以及晶体滑移的非线性运动硬化,以Voronoi多晶集合体作为材料的代表性单元(RVE),用晶体塑性模型描述金属材料的细观本构关系,对多晶纯Cu进行了晶粒尺度的对称应变循环细观分析.证实了本文模型和方法可以用于描述多晶金属材料不同应变幅的循环滞回特性,并可以用于估计金属材料在循环加载过程中后继屈服面形状和曲率与预加载方向相关的变化.分析发现:在对称应变循环中,随循环数增加,多晶材料宏观拉伸方向的内部细观应变分量的统计变异系数(COV)不断增加,材料内部晶格的不均匀细观转动也越来越显著.这些结果表明,循环过程中应变分布差异和晶格转动差异逐渐增大,从而导致材料内部微结构越来越不均匀.     

大型倒虹吸合理管节长度研究

合理管节长度的确定是大型倒虹吸结构设计、施工与运营的关键问题之一。以某区待建大型倒虹吸为研究对象,考虑管-土相互作用、回填材料固结、地基基础变形等因素的影响,分别建立了15、20 m和25 m共3种管节长度倒虹吸的三维有限元模型,考虑运营期的荷载工况组合,开展了非线性力学分析。对比分析了3种管节长度倒虹吸的整体沉降,管体竖向变形、应力及管节张开量,在此基础上给出了合理管节长度的建议。同时,以建议的管节长度开展了应力分析,指出了其易发生破坏的位置并提出相应的技术措施,为待建倒虹吸的设计与施工以及同类工程实践提供参考。     

多晶拉伸试样表面各晶粒滑移带研究

采用建立在晶体塑性理论基础上的晶体塑性有限变形计算方法,针对多晶铜试样单轴拉伸过程中晶体滑移造成试样的滑移痕迹进行了数值研究,并对拉伸过程中材料内部的应力、应变的不均匀分布进行了初步统计分析.利用三维有限元模拟多晶铜试样的拉伸变形,通过晶体塑性滑移面与试样观察面交线的几何分析,得到了不同滑移系启动造成的多晶试样观察面滑移痕迹.所得结果表明,将建立在连续滑移描述基础上的晶体塑性理论运用于数值模拟,能够较合理地呈现多晶试样拉伸的表面滑移带痕迹,能够考虑材料内部结构不均匀而引起的宏观响应.     

多晶Cu在双向加载下的后继屈服与塑性流动分析

采用晶体塑性理论并结合多晶集合体模型来研究多晶Cu的塑性变形,用双向加载方式模拟材料的双向应力状态和分段加载路径,得到了材料的初始屈服而及在预剪切和预拉伸2种情况下的后继屈服面.通过对后继屈服面形状及其演化趋势的研究,探讨了用晶体塑性理论分析多品材料塑性流动规律的方法.结果表明:后继屈服面的形状和是否出现尖角与屈服点的定义有关,同时还与π平面上的预加载方向有关;通过对多晶集合体代表性单元的塑性流动方向与后继屈服面法向的差异进行统计分析,发现塑性流动的正交性不仅与屈服定义相关,也与预加载方向有关.