基于固有频率变化的框支承玻璃幕墙安全评估

针对幕墙玻璃易突发性脱落并导致城市灾难事故的问题,提出一种通过测试幕墙玻璃的固有频率来识别框支承玻璃幕墙支承结构松动损伤程度的方法.研究了四边夹支玻璃幕墙在其支承结构体系出现松动损伤后幕墙玻璃固有频率的变化规律.试验结果表明,幕墙玻璃的固有频率随其边界支承松动而不断衰降,且分布在玻璃边界四边固支与四边简支所对应的频率区间内.结合矩形薄板边界约束与其动态参数关系,建立起一套以幕墙玻璃固有频率变化来评价框支承玻璃幕墙支承结构松动损伤及玻璃脱落风险的标准,形成了一种可以现场检测既有框支承玻璃幕墙安全性能的简便方法.     

预应力陶瓷及其抗冲击与穿甲性能

研究陶瓷材料的后期增强技术，提出了“预应力陶瓷”的概念，并将之用于结构材料（抗穿甲复合材料）的设计。通过分析和实验证明，利用巨大压预应力可降低冲击局部的瞬态拉应力并大大提高裂纹扩展阻力，大幅度提高陶瓷的强度和韧性，特别是大幅度提高陶瓷的抗冲击性能。     

废塑料再利用技术与绿色建材

针对存在于城市固体垃圾中的废塑料如何回收利用问题，本文进行了研究和探讨并综述了国内回收再利用技术及发展概况。指出废弃物再利用将形成一个新兴的产业门类，利用废塑料制备建筑用材料将是一个值得关系的、具有广阔发展前景的方向。     

接触损伤及其在脆性构件无损在线检测中的应用

研究了球与面的接触应力在脆性与准脆性材料中产生的压痕应力-应变关系以及压痕应力－ 应变关系以及压痕损伤形貌,通过线弹性变形范围内的荷载与接触面积的关系,确定出脆性材料或构件的弹性模量和临界损伤应力,证明了利用压痕方法对混凝土结构进行无损和在线检测评价的可行性和方便性。     

钢化对钠钙硅玻璃弹性性能的影响

对钠钙硅玻璃在物理钢化和化学钢化前后的动态弹性模量、剪切模量、泊松比进行了研究.利用脉冲激励法测试玻璃的弹性性能,分析了2种钢化工艺对玻璃弹性性能的影响.讨论了钢化对玻璃力学性能变化的影响机理.试验结果表明,玻璃的弹性模量与其钢化后有较为明显的差别,物理钢化使其弹性模量比原片玻璃略有降低(约4%),而化学钢化玻璃使其弹性模量较原片玻璃有所提高(约6%),这一奇怪的现象是由于物理钢化过程中玻璃冷却后,内部的收缩要大于表面的收缩变形,从而使玻璃表层致密度降低,而化学钢化过程中采用离子交互方式,让较大的离子取代玻璃表层上较小的离子,使其表层致密度增加.     

位移敏感压痕技术评价SiC硬质膜的力学性能

为了解决SiC硬质膜力学性能难测试的问题,提出以Oliver-Pharr模型为基础的位移敏感压痕技术来评价SiC硬质膜的硬度及弹性模量.为了解其可靠性,将此方法用于普通玻璃和不锈钢作为参考.选用厚度为315±15 μm的化学气相沉积(CVD)SiC硬质膜作为样品,实验以0.5 N/s的载荷速度进行加卸载,载荷峰值取10～30 N,结果表明:位移敏感压痕法计算出的普通玻璃和不锈钢的硬度分别为6.5 GPa和1.7 GPa,传统显微硬度计测试出的结果分别为5.3 GPa和1.8 GPa,其值比较接近;此方法计算出普通玻璃和不锈钢的弹性模量分别为65.1 GPa和178.4 GPa,与实际值70 GPa和190 GPa误差很小,因此表明该方法可靠性良好.利用位移敏感压痕技术得知CVD SiC硬质膜的硬度和弹性模量为37.7 GPa和456.4 GPa.另外根据维氏压痕形貌,应用JISR1607-1990标准,Anstis,Evans&Charles三断裂韧性公式,计算出普通玻璃和CVD SiC硬质膜KIC均值分别为0.78 MPa·m1/2和2.70 MPa·m1/2.此方法可广泛用于评价硬质膜的硬度和弹性模量等力学性能.     

人工髋关节模拟试验机的研制

髋关节置换是治疗髋关节疾病的一个有效手段,而假体在人体中的摩擦磨损是造成其失效的一个重要原因.借助人工髋关节模拟试验机,模拟髋关节假体在人体内的实际工况、考察假体生物材料的强度、摩擦磨损和蠕变等性能,对髋关节假体在临床中的成功应用是十分重要的.本文设计了能够模拟髋关节接触方式、运动类型、润滑环境和受力状态的摩擦磨损试验机.该试验机对人工髋关节性能的体外研究提供了有利条件.     

薄壳强度计算中加权残数法的应用分析

本文采用五次样条函数及其一阶导数构造试函数,分析了加权残数法配点、配线、配域计算薄壳强度问题的原理、步骤和优、缺点。并通过对几个实例的计算,说明采用加权残数法分析薄壳强度问题是有效的、可行的。