混凝土的多轴疲劳性能

回顾了近几年来大连理工大学所开展的混凝土在多轴复杂应力状态下疲劳工作特性的试验研究概况,比较全面深入地描述了混凝土在多轴疲劳状态下力学性能的变化规律,建立了计算各种工作状态下混凝土疲劳强度的S-N曲线方程。其研究成果可应用于混凝土桥梁、吊车梁、海洋平台、混凝土轨枕、核安全壳、压力容器等结构的疲劳设计,并为制定有关规范提供参考。     

多腔体方钢管混凝土短柱轴压受力性能研究

为研究多腔体方钢管混凝土短柱的轴压力学性能,以腔体数量,内外壁壁厚比为参数,对9个多腔体方钢管混凝土短柱进行试验研究。结果表明:普通方钢管混凝土试件在达到承载力之前即发生鼓曲,达到承载力后鼓曲迅速增大导致焊缝开裂试件破坏,钢管混凝土的有效约束未能充分利用。内部设置腔板后的钢管混凝土试件变形性能得到明显改善,且腔板数量越多变形性能越好。内部腔板的拉结作用,使管壁的大鼓曲变为局部的微小半波鼓曲,试件在达到承载力后未迅速破坏,后期延性良好,材料得到充分利用。内外壁厚比对试件的约束作用有明显影响,内外壁厚比在1.5的试件较1和2.5的试件约束效果好,既能满足外部钢管对核心混凝土的约束作用,又能发挥内部腔板对外部钢管的拉结作用,从而使钢管混凝土的优势得到充分利用。     

异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱轴压性能试验研究

为研究北京“中国尊”多腔钢管混凝土巨型分叉柱不同构造措施对其受压性能的影响，进行了2个1/10缩尺的分叉柱节点区域模型试件轴心受压力学性能试验。设计了原型柱缩尺试件BAC以及在试件BAC基础上未配置纵向加劲肋及构造钢筋的试件WAC。分析了试件破坏特征，承载力、刚度及退化过程、延性、耗能能力等。研究表明：试件BAC满足受力要求，承载力较高、刚度退化速率缓慢、延性较好、耗能能力较强；与试件BAC相比，试件WAC构造措施简化，但其承载力变化不大，刚度退化较快、延性较差、耗能能力较弱；异形截面钢管混凝土柱后期变形发展与构件截面不规则程度有关。在忽略横隔板作用情况下，采用不同承载力计算方法并按是否考虑竖向构造措施的影响进行了承载力计算，结果表明采用不同方法计算承载力时，横隔板对承载力的贡献均较大，且因计算方法不同存在差异。     

基于UG软件闭式叶轮数控多轴加工工艺分析研究

闭式叶轮被广泛的应用在各个领域中,本文以UG软件为平台,对闭式叶轮的数控多轴加工工艺进行了分析研究,制定了工艺方案,对其刀具路径进行了合理规划,避免了加工干涉,最后完成了仿真加工,取得了很好的效果。     

多腔钢管再生混凝土复合中长柱轴压性能研究

为研究多腔钢管再生混凝土复合中长柱在受压状态下的力学性能,采用ABAQUS软件对多腔钢管中长柱在轴向压力下的荷载-位移曲线、破坏模态、受力过程进行了模拟,并研究了再生混凝土取代率和复合柱长细比对其轴压性能的影响。结果表明：多腔钢管中长柱破坏模式为弯曲破坏,外部再生混凝土和核心再生混凝土跨中截面破坏明显,核心混凝土受钢管约束承载力提高明显;随着再生混凝土取代率和长细比的增加,多腔钢管中长柱的承载能力、延性和刚度均减小,当长细比过大时,易发生失稳破坏。     

混凝土多轴非线性本构模型的研究

通过大量试验,测得了混凝土在单轴应力状态及在5种不同应力比下的双轴应力状态的应力-应变关系.论述了Jones-Nelson-Morgan模型的构成原理及其参数的确定方法,首次将这个模型,用于混凝土材料的本构关系分析,结合混凝土的单轴试验结果,建立了混凝土的非线性本构模型,该模型的特点是材料的力学性能只为应变能的函数,使材料模型可以方便地应用于复杂应力状态.利用广义虎克定律,将模型推广应用于混凝土双轴应力状态的本构关系分析,获得了与试验结果符合较好的理论模型.     

腔内带钢筋笼多腔钢管混凝土巨型柱轴压性能试验研究

以某超高层巨型框架结构巨型柱为原型,进行了3个多腔钢管混凝土巨型柱模型试件的轴压性能试验研究,模型按1/12缩尺。3个试件的几何尺寸和腔体钢板均一致,各试件主要参数:试件1腔内加设钢筋笼,混凝土强度等级为C30;试件2腔内不加设钢筋笼,混凝土强度等级为C40;试件3腔内加设钢筋笼,混凝土强度等级为C40。试验分析了各试件的承载力、刚度及退化过程、残余变形、破坏特征等。研究表明:腔内设置钢筋笼的多腔钢管混凝土巨型柱具有良好的延性和抗压工作性能,可用于工程设计。     

基于双RCD箝位电路和饱和电抗器的多输出开关电源研究

针对传统多输出开关变换器最大可调占空比小及辅助输出精度和效率低等方面的不足,提出一种基于双RCD和饱和电抗器的双管正激变换器控制方案。该方案中,双RCD箝位电路可有效提升变换器主输出的最大可调占空比至0.75左右;以饱和电抗器为核心的闭环控制电路可实现辅助输出的精度和效率双提升。     

高强高性能混凝土在多轴压下强度与变形性能的试验研究

 利用大型静动真三轴试验机,进行高强高性能混凝土和普通混凝土在不同应力比下的单轴、双轴、三轴压强度与变形试验研究。多轴压试块尺寸为100 mm×100 mm×100 mm,减摩措施为3层黄油中间加3层塑料薄膜的减摩垫层,加载方式为单调比例加载。阐述试件的破坏形态和机制;测得多轴强度、峰值应变和应力–应变曲线,分析应力比对其影响规律;剖析2种混凝土多轴力学性能的差异。试验结果表明：多轴压下2种混凝土极限强度s 3f和峰值应变e 3p在所有应力比下都分别大于其单轴压强度¦c和峰值应变e cp,尤其是在三轴压下更为明显;而且s 3f和e 3p相对于¦c和e cp的提高倍数取决于混凝土的脆硬性、应力状态和应力比。建立在双轴压和多轴应力状态下的高强高性能混凝土和普通混凝土Kupfer-Gerstle和Ottosen破坏准则公式,为2种混凝土结构(如桥梁与隧道工程、地下工程、建筑工程等)在多轴压下的强度分析提供试验和理论依据。     

偏心多轴异形断面隧道掘进机的研究与应用

本文介绍了一种新型隧道施工机械——偏心多轴异形断面隧道掘进机,简述了我国在这方面的研制进展和使用情况。     

基于混凝土多轴强度的高土石围堰防渗墙安全性研究

塑性混凝土材料广泛用于水工建筑物基础的防渗处理中,尤其在高土石围堰防渗墙中得到了较大规模的应用,但其材料试验方法及结构计算中所采用的安全评判标准尚无相应的规程规范。以往常采用土石料的三轴压缩试验方法获取塑性混凝土的变形及强度参数,并采用应力水平衡量围堰塑性混凝土防渗墙的安全性。但应力水平由土体三轴压缩状态引入,其多用于适应莫尔库仑摩擦强度理论的散粒体材料安全状态的评判,对于应力状态复杂的深防渗墙混凝土材料宜通过混凝土强度理论进行安全复核。通过对高土石围堰防渗墙应力状态的分析,引入包含混凝土多轴强度的安全度准则,以白鹤滩大坝上游高土石围堰防渗墙为例,利用三维有限元分析,比较基于应力水平与安全度准则评价防渗墙安全性的差异,表明安全度准则较应力水平能更为灵敏地反映防渗墙安全性态,认为在三轴受压状态下应力水平尚能较好的反映防渗墙的安全状态,但在拉应力较明显的条件下宜采用基于混凝土多轴强度的安全度准则进行复核。     

混凝土多轴强度及变形特性的试验研究中应注意的几个问题

在结构工程中 ,许多理论成果需要试验来论证或获得 ,而试验方法对试验成果的影响比较显著 ,综述了国内外研究混凝土多轴强度及变形特性的试验方法及注意的几个问题 ,供有关人员参考     

混凝土的多轴强度和本构关系的应用

混凝土的多轴强度和本构关系是《混凝土结构设计规范》（GB50010）中新增的主要内容之一。其中给出了单轴受压和受拉的非线性应力-应变（本构）关系,多轴强度以及适用于任意应力状态的破坏准则。原规范（GBJ10-89）中只给出混凝土的单轴抗压和抗拉强度值,用以验算处于多轴应力状态下的混凝土强度显然很不合理。本文从实例入手,让设计人员对混凝土的多轴强度和本构关系有一更直观的认识和了解,使混凝土结构工程的设计范围在实际应用中得以拓展。     

大断面矩形隧道偏心多轴顶管机的设计和应用

结合宁波开明街-药行街的矩形隧道工程,探讨了大断面偏心多轴设计开发的技术 要点及相对应的技术措施,并对工程应用作出评估。     

软土深基坑钢支撑多点同步加载的轴力相干性研究

基坑预应力钢支撑轴力之间的相互干扰(即轴力相干性)是影响支撑轴力控制的重要因素。为克服轴力相干性造成的支撑轴力损失,本文以上海某深基坑工程为背景,采用数值模拟与实测分析相结合的方法,对多点同步加载工法条件下的支撑轴力相干性与挡土墙变形特征进行了研究,并与常规逐根加载方法进行了对比。研究结果表明：①常规逐根支撑加载下,邻近已有支撑轴力损失随新安装支撑施加预应力的增大而增大,但随距离增加而急剧减小,当距离超过8m时,轴力损失接近为0,由此得到轴力相干性的估算公式;②相较于逐根支撑加载,虽然多点同步加载对加载区域外邻近支撑造成的轴力损失更大,但其影响范围基本没变,且同步加载区域内支撑间相互影响很小,超过95%的钢支撑轴力损失率小于5%;③在多点同步加载下,挡土墙水平位移不但在各横剖面上远小于常规加载(27～40mm),而且沿基坑纵向分布更均匀(σ2=0.99)。     

多室式钢管混凝土T形中长柱轴压性能研究

为了实现对多室式钢管混凝土T形柱轴压稳定性能的研究,进行6个中长柱试件及4个短柱对照试件的轴压试验,重点考察前者的破坏形态、荷载-变形关系及截面尺寸对承载力的影响。试验结果表明,中长柱的力学行为与短柱有较大不同,其破坏属于整体弯曲破坏,增大腹板高度对承载能力会产生有利影响。同时,将改进Mander模型后所得的混凝土本构关系引入有限元软件ABAQUS中,对试验进行了有限元模拟,其结果与试验结果吻合较好。在试验及有限元分析的基础上确定了中长柱与短柱之间的界限长细比,并对这一新型结构柱稳定承载力的计算方法进行了探讨,给出可供实际应用参考的计算公式。     

Q345钢表面氩弧熔覆Ni-Si-Nb-C复合涂层组织和性能的研究

利用氩弧熔覆技术,以镍粉、硅粉、铌粉和碳粉为原料,在Q345钢基材表面原位合成Ni-Si-Nb-C复合涂层,应用SEM,XRD对涂层的微观组织和物相进行了分析,并测试了涂层的显微硬度和耐磨性。结果表明:复合涂层与基体界面无气孔、无裂纹,呈冶金结合;复合涂层组织由γ-Ni,Ni3Si,Nb C和α-Fe组成。复合涂层的显微硬度达到1100 HV0.1,较基体提高3倍左右;复合涂层提高了Q345钢的耐磨性。     

多腔波形钢板组合墙的轴压整体稳定性能研究

为了降低钢板混凝土组合墙的用钢量、提高其承载效率,同时避免大量使用剪力连接件,提出了多腔波形钢板组合墙,该组合墙由钢管混凝土柱和内填混凝土的双波形钢板交替连接组成。为了得到墙体稳定承载性能的影响因素,对6片高厚比为20.0和16.7的多腔波形钢板组合墙进行轴压试验,其中波形钢板包括梯形波折板和正弦波浪板两类。试验结果表明：试件承载力均由整体稳定控制,加载过程中所有墙体都出现了整体失稳破坏并伴随钢板局部屈曲,而波形钢板与钢管间的焊缝保持完好;增加墙体厚度(即降低高厚比)可以有效提高试件稳定承载力。采用ABAQUS软件建立精细化有限元分析模型,并将试验结果与有限元模拟结果进行对比,发现有限元能较好模拟多腔波形钢板组合墙的轴压整体稳定性能。采用经验证的有限元模型分析了高厚比、截面尺寸、混凝土强度以及波形钢板形式对组合墙轴压稳定性能的影响,发现钢管混凝土柱的板厚和宽度对承载力的影响随组合墙高厚比的增大逐渐增大,波形腔宽度和混凝土强度的影响随高厚比的增大逐渐减小,波形钢板厚度和波形钢板形式对承载力影响较小。提出了多腔波形钢板组合墙稳定系数的计算公式,有限元结果与公式计算结果的比值大部分在1.00...     

Q345钢管焊接件的高周疲劳性能及多轴疲劳寿命预测

为了研究钢管焊接件的多轴高周疲劳性能,设计了钢管焊接试件的单轴拉伸和扭转高周疲劳试验,分析获得了钢管焊接件应力寿命曲线(S-N曲线)和疲劳参数,并在此基础上采用基于临界面理论的修正W?hler曲线(MWCM)法对焊接件进行了多轴高周疲劳性能分析.结果表明:钢管焊接件的单轴高周疲劳性能远低于同等强度母材的疲劳性能;随着疲...     

基于多目标优化聚类的挖掘机故障诊断研究

挖掘机复杂的机、电、液一体化结构,导致故障类型和形式多样化,很难用单一的判定方法将各种故障精确诊断,而且虽然通过安装在各个部位的传感器可获取挖掘机的大量工作状态参数,但常规的数据分析方法无法从这些多变量、强耦合和非稳态的数据中提取不同故障的各自特征[1]。因此,对挖掘机故障按