钢筋混凝土板冲切破坏机理的试验研究及冲切承载力计算

本文研究了钢筋混凝土板的冲切破坏机理。试验中采用了较先进的混凝土内部测试元件,对冲切破坏斜面上混凝土变形进行了量测。总结出破坏斜面上混凝土应变分布及裂缝的形成和发展规律;对比了普通混凝土与浮石轻骨料混凝土板冲切破坏的异同;建立了半经验-半理论冲切承载力计算公式。     

基于ASE光源解调的光纤光栅应变传感器

介绍了光纤光栅应变传感器的工作原理,提出了一种应用放大自发辐射光源(ASE)线性段对光纤光栅应变传感器进行解调的新方案.此方案所用装置结构简单,测量范围大,灵敏度适中,能实现静态和动态测量.实验中对悬臂梁的应变进行了测量,输出电压与悬臂梁的轴向应变成线性关系,与理论值符合得较好.电压/应变灵敏度系数为-4.003 5×10-3V/με,测量范围达到了1 106个微应变.     

弯扭组合作用梁的一种新型实验方案

基于梁的弯曲、轴的扭转和应力应变分析等理论,设计了一个创新型弯扭组合实验方案。利用梁的弯曲变形理论计算横向外载荷引起的横截面上的正应力和切应力,利用轴的扭转理论计算外力偶矩引起的横截面上的周向切应力,结合切应力互等定理和广义胡克定律计算出梁外表面上任意点任意方向的应变,并与实验测试值进行比较。教学过程及教学效果表明,该实验方案能够使学生增强对基础理论的理解,提高对知识的运用能力。     

基于超短期负荷预测技术的电压无功控制策略探讨

通过对超短期负荷预测理论的分析和研究,提出了基于超短期负荷预测技术电压无功控制策略.此控制策略以预测的电压、无功变化趋势作为电压控制的重要参考量,减小了有载调压变压器分接头调整次数,消除了投切震荡现象,提高了调整及投切的一次设备的使用寿命.     

考虑中主应力系数影响的主应力轴旋转下 原状软黏土变形研究

用浙江大学空心圆柱扭剪仪对杭州原状软黏土进行了固结不排水主应力轴旋转试验,试验中保持平均主应力、中主应力系数和切应力不变,进行了应力路径和各应变分量可靠性分析,并在此基础上探讨纯主应力轴旋转对各应变分量、广义切应变和切变模量的影响.研究表明：当中主应力系数等于0.5时,径向应变数值很小,可以忽略不计;轴向应变变化特征与环向应变刚好相反;在各应变分量中扭切应变占主导地位.在低切应力作用下,纯主应力轴旋转产生的应变很小;随着切应力增加,应变分量显著提高;广义切应变在高切应力下才适合选用.主应力轴旋转中切变模量呈“勺”形变化说明土体刚度逐渐降低.研究发现前期主应力轴旋转和高切应力作用对土体后期主应力轴旋转产生的变形有很大的影响.     

宽板弯曲变薄的3种理论求解方法

针对理想塑性宽板弯曲变薄问题在理论研究和实验结果两方面长期存在的矛盾,从宽板塑性弯曲变形时体积不变、平面变形假设和应变增量中性层处切向应变增量为0等变形特点出发,提出了宽板塑性弯曲变薄的3种理论求解方法。此3种理论解法概念正确,理论依据合理,推导方法严谨,对塑性成形理论与冲压工艺实践具有重要的理论价值和实用意义。     

运用模糊控制理论的并联电容器投切方式

分析了并联电容器在实际应用中遇到的提高功率因数与改善电压质量的矛盾以及并联电容器自动投切装置出现的往复投切问题。提出了运用模糊控制理论的并联电容器模糊控制规律。仿真实验表明：该控制方式能较好地处理电压质量和功率因数的关系,解决补偿装置开关往复投切的问题,是一种较理想的控制规律。     

基于改进内聚力模型的沥青超薄罩面层间失效行为分析

为了准确预测沥青超薄罩面层间失效行为,在考虑层间黏结应力与摩擦效果耦合作用的基础上,引入改进内聚力模型表征界面接触特性,基于沥青超薄罩面直剪试验进行数值模拟,描述沥青超薄罩面层间失效行为演化特征,通过直剪试验验证改进内聚力模型的可靠性.研究结果表明：层间黏结应力和层间摩擦系数由摩尔-库伦理论拟合直剪试验结果得到;沥青超薄罩面界面的切应力与剪切位移的关系分为切应力应变弹性强化、切应力应变软化及残余应力应变阶段;选择临界断裂能作为评价沥青超薄罩面层间失效行为的指标,该指标的数值随正向应力的增大而增加;数值模拟结果与试验结果一致度较高,验证了使用改进内聚力模型进行沥青超薄罩面层间剪切破坏行为研究的可行性.     

准2-2型多铁性薄膜-块体复合材料磁电性能研究

将一种铁性薄膜层状沉积在另一种铁性基底上从而实现磁电性能的复合材料称为准2-2型多铁性复合材料.基于朗道热力学理论,研究了锆钛酸铅铁电薄膜Pb(Zr0.2Ti0.8)O3(PZT)平面应变对薄膜铁电性能的影响.引入与薄膜厚度参量相关的应变松弛理论,给出了薄膜厚度与薄膜面内错配应变的变化关系.最后结合铁磁基底La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)与外磁场大小相关的非线性压磁系数,分别讨论了铁电薄膜厚度和外加磁场强度对准2-2型PZT-LSMO复合材料磁电性能的影响.研究结果表明:该构型复合材料具有高达1.8V/cm·Oe的纵向磁电电压系数,有望应用于新型电子器件.     

板条马氏体形状应变的试验晶体学研究

利用干涉显微镜首次测得了板条马氏体形状应变的大小及方向。试验测得惯习面为（５７５）_ｆ的标准变体有两个形状变形方向;板条马氏体形状应变值小于Ｓａｎｄｖｉｋ和Ｗａｙｍａｎ的估计,证实了切－转晶体学理论预测是正确的。     

高应力下接触面抗剪特性影响因素分析

通过在DRS 1型微机高压直残剪试验系统上所进行的建筑砂、标准砂、粉土和粘土与砼、金属光滑、金属粗糙界面的正交直接剪切试验研究表明 :高应力作用下土体与刚度较大的界面的剪切应力 剪切位移曲线呈现出应变硬化的特征 ,与低应力作用下土与不同结构剪切特性存在明显的区别 .根据试验数据的方差分析和直观分析结果 :对于残余强度 ,法向应力的大小是第一影响因素 ,其次是土体的性质 ,第三是界面的基底性质 ,剪切速率的影响最小 ;对于剪切应力 -剪切位移曲线起始切线斜率 ,法向应力的大小、土体的性质是主要影响因素 ,第三是界面的基底性质 ,剪切速率的影响最小 .总的来看 ,影响高应力下接触面抗剪特性的主要影响因素是法向应力的大小 ,土体的性质是其次 ,剪切速率和基底性质的影响可以不予考虑 .     

Experiments and analysis for rheological properties of MRF

The work principle of flat-plate structure under shearing mode is expounded based on a vertical type rheometer for MRF which combined data acquisition with treatment and result display.The formula to calculate shearing stress is deduced.Based on different recipe for MRF,experiments under different working gap length were done by altering the intensity of magnetic field.The rheological model for MRF was established and the relationships between shearing stress,viscosity and magnetic field intensity were deduced.Experiments indicate that MRF has the flowing characters:with an increase of the magnetic induction and the nominal shear rate,the shear stress of MRF increases.However,as the working gap decreases,the shear stress increases.MRF has shear thinning property under magnetic field.     

高应力下砂土与结构界面单剪试验研究

利用改装自RMT-150B试验系统的单剪试验仪进行饱和砂土与结构界面单剪试验,研究高应力条件下界面本构模型及界面剪切刚度变化趋势,为高应力状态下涉及到界面力学问题的工程设计、计算提供理论依据。试验中,首先对剪切盒中的砂土进行固结,然后法向应力恒定在高应力水平上开始界面剪切,并记录试验数据,剪切时保证砂土能相对自由的变形。试验结果表明：高应力下界面剪应力剪切位移关系曲线呈现非线性弹性一理想塑性特征,不同于直剪试验条件下二者呈现的双曲线关系;三参数威布尔分布曲线能克服NEPP模型中双曲线的缺陷,其取代双曲线形成新的非线性弹性理想塑性模型能更好地拟合试验数据。界面初始剪切刚度的回归结果表明,相对于幂函数,线性函数更适合描述界面初始剪切刚度同法向应力之间的关系。基于新的界面模型给出了界面切线剪切刚度的公式,同时比较了2种模型的界面切线剪切刚度随剪切位移的变化趋势。     

高压力下界面抗剪强度的试验研究

在 DRS- 1型微机高压直残剪试验系统上进行了建筑砂、标准砂、粉砂和粘土与混凝土界面、金属光滑界面、金属粗糙界面的正交直接剪切试验 .研究结果表明 :在高压力作用下 ,由于颗粒破碎的原因 ,界面的剪切应力 -剪切位移曲线呈现出应变硬化特征 ,与低压力作用下土与不同结构界面的软化剪切特性存在明显差别 .试验数据的正交误差分析和直观分析揭示 ,界面的剪切峰值强度、残余强度与法向压力均呈现线性关系 ,峰值强度、残余强度受法向压力的影响最大 ,其次为土体性质 ,剪切速率和基底粗糙度的影响较小     

高应力下粗砂与混凝土接触面剪切特性影响因素试验研究

利用改装自RMT-150B的直剪试验仪在不同法向应力下进行了含水量为0%、8%、16%、24%的粗砂与具有4种不同粗糙度、强度混凝土基底的接触面直剪试验。试验结果表明：当法向应力等于2 MPa时,随接触面粗糙度的增加,达到极限抗剪强度的剪切位移先增加后减小;当法向应力大于2 MPa时,达到极限剪切强度的剪切位移基本不再随接触面粗糙度而变化;在法向应力相同的情况下,干砂初始抗剪刚度较湿砂大。依据试验数据回归分析可知：高应力直剪条件下,粗砂与混凝土接触面的剪应力剪切位移关系可用双曲线模型描述。直观分析结果表明：极限抗剪强度受法向应力影响最大,且与应力呈线性相关,其次为接触面粗糙度,含水量的影响略高于混凝土界面强度;初始抗剪刚度随法向应力、接触面粗糙度、基底硬度的增大而增大,接触面初始剪切刚度所受因素影响从大到小依次为法向应力、含水量、接触面粗糙度、基底硬度;颗粒相对破碎受法向应力影响最大,其次为含水量,再次为基底硬度,接触面粗糙度影响最小,并且颗粒相对破碎随法向应力增达而增大,随混凝土粗糙度与基底硬度的增大而减小,随含水量增加存在破碎的破碎峰值。     

Undrained response of reconstituted clay to cyclic pure principal stress rotation

A series of monotonic and rotational shearing tests are carried out on reconstituted clay using a hollow cylinder apparatus under undrained condition. In the rotational shearing tests, the principal stress axes rotate cyclically with the magnitudes of the principal stresses keeping constant. The anisotropy of the reconstituted clay is analyzed from the monotonic shearing tests. Obvious pore pressure is induced by the principal stress rotation alone even with shear stress q0=5 k Pa. Strain components also accumulate with increasing the number of cycles and increases suddenly at the onset of failure. The deviatoric shear strain of 7.5% can be taken as the failure criterion for clay subjected to the pure cyclic principal stress rotation. The intermediate principal stress parameter b plays a significant role in the development of pore pressure and strain. Specimens are weakened by cyclic rotational shearing as the shear modulus decreases with increasing the number of cycles, and the shear modulus reduces more quickly with larger b. Clear deviation between the directions of the principal plastic strain increment and the principal stress is observed during pure principal stress rotation. Both the coaxial and non-coaxial plastic mechanisms should be taken into consideration to simulate the deformation behavior of clay under pure principal stress rotation. The mechanism of the soil response to the pure principal stress rotation is discussed based on the experimental observations.     

结构节点加固受力性能研究

通过节点模型和数值模拟实验，研究了碳纤维加固梁柱边节点的受力性能．经过对加固前后的节点构件进行加载实验，得到了加固前后梁表面应变和节点区的最大剪应力数据，对比分析表明，碳纤维对混凝土具有约束作用，可以减小梁端的变形．同时建立了三组钢筋混凝土有限元模型，计算结果显示，梁柱节点的尺寸、配筋率、轴压比都是影响节点受力的因素，粘贴于混凝土表面的碳纤维可有效地参与混凝土共同受力，并且承担了大部分的荷载，降低了混凝土的应力水平，节点区粘贴碳纤维片材可提高结构的承载能力．     

双螺杆反应器同向啮合螺纹元件的三维流场分析

双螺杆反应器是一种新型的高效反应器 ,且对环境几乎无污染 ,但许多理论尚处于不成熟阶段。高粘度物料在双螺杆反应器中的流动情况非常复杂 ,很难用解析法求解 ,利用ANSYS有限元分析软件对双螺杆反应器同向啮合螺纹元件进行了三维等温非牛顿流场分析 ,给出了速度场、压力场、粘度场的基本规律以及螺杆特性曲线的分布。计算结果表明 :在啮合区 ,物料的压力梯度、速度、剪切应力较大 ,粘度值较小 ,物料在啮合区能进行充分的混合、反应 ;螺槽中的物料具有较大的正轴向速度 ,表明大部分物料沿挤出方向流动。流量和螺杆转速成正比 ,流量和流道两端的压差成反比。     

横力弯曲时线性强化材料剪应力分析

塑性理论对线性强化弹塑性材料,在横力弯曲时横截面上的剪应力分布,由于无法给出相应的屈服函数,而不能获得解析解。本文利用工程实用方法,解出了对称截面情况下的剪应力分布。结果说明,横力弯曲时,处于弹塑性阶段的线性强化材料制成的梁,剪应力在塑性区成线性分布,在弹性区成抛物线分布。所用方法和所得结果虽然是近似的,但具有满足工程要求的精度,并且物理、力学概念清晰。文中按照此法算出的理想弹塑性材料剪应力分布和弹性核高度与已知结果全完一样。     

岩石节理剪切强度研究

利用断裂力学理论分析了纯剪切应力状态和双向压应力状态作用下节理模型的断裂机制。在已有的数值模拟和实验基础上,通过引入分形维数,推导了粗糙节理的摩尔-库仑剪切强度的改进公式。该公式的分析结果显示,节理尺度相对于岩体尺寸越大,节理的抗剪强度就越低,并且节理的抗剪切强度与分形维数的关系是一种非线性增长关系。