GH4065A镍基高温合金多道次压缩变形组织演变规律

使用不同应变速率、不同应变量的阶段式降温工艺对GH4065A镍基高温合金在多道次压缩变形过程中的组织演变进行研究。结果显示：通过两道次各50%的压缩量即累积75%的工程应变量可以获得与相同温度、相同应变速率下单道次70%工程应变量接近的完全再结晶且晶粒细小的组织,即累积真应变达到1.39以上。每道次低于50%的工程应变量易产生未完全再结晶的“项链组织”或导致晶粒粗大。通过Deform模拟的直径为Φ508 mm的铸锭开坯过程显示,设置的变形工艺可实现在两镦两拔的情况下,使坯料中心部位的累积等效应变达到1.39以上,组织完全再结晶,而两端部分还有部分累积等效应变未能达到1.39,需要第3火次的变形以实现完全再结晶。变形过程中的晶粒粗大问题需要通过调节γ′相的析出来控制。     

提高纤维编织网保护层混凝土抗剥离能力的有效方法

为了改善环氧树脂浸渍后的纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结性能,通过对薄板试件进行四点弯曲试验,研究了对纤维束表面进行黏砂处理、在混凝土中掺加短切聚丙烯纤维及在纤维编织网上挂U型钩等措施的影响.结果表明:这3种措施都有助于提高纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结力,从而提高保护层混凝土的抗剥离能力,最终提高构件的承载性能;黏细砂网的增强效果优于黏粗砂网;聚丙烯纤维掺量略低于1.0kg/m3的效果较好;加入U型钩的试件承载能力提高明显.     

基于挠度变量的混凝土弯曲梁损伤分析与灰预测

依据混凝土的弹塑性特性，在三点弯曲梁损伤分析中借鉴了双线性损伤模型的基本思路，提出了以挠度为因变量的三点弯曲梁损伤计算方法；利用灰理论建立模型对三点弯曲梁的损伤进行预测，比较了计算值与预测值差异，分析了发展系数口和灰作用量b的发展趋势，给出了精确预测的起始点，分析结果表明灰预测理论可以较好地应用于三点弯曲梁的损伤分析和预测。     

PVA纤维增强水泥基复合材料单轴抗压试验研究

采用尺寸为Φ76×152mm的圆柱体试件,研究了体积掺量为2%的PVA纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCCs)的单轴抗压应力-应变曲线与普通混凝土的区别,分析了其应力-应变曲线、力学性能及破坏形态.研究结果显示,此种复合材料的抗压强度在20～40MPa之间时,其峰值应力对应的应变可达到0.8%～1.5%,是混凝土峰值应变的4～7倍.极限压应变是混凝土的5～10倍,具有较高的抗压韧性.     

不同尺寸楔入式紧凑拉伸试件双K断裂参数的试验测定

为提供更为充足的试验数据充实<工混凝土断裂韧度试验规程>,同时也为研究双K断裂参数的尺寸效应问题,进一步确定进行混凝土断裂韧度试验的最小试件尺寸,方便工程技术人员的实际应用,采用一种新的试验方法即楔入式紧凑拉伸法设计了最大尺寸为1250mm×1200mm×200mm不同高度的6组共36个试件,试验研究双K断裂参数.该方法结合两种常规的楔入劈拉方法和紧凑拉伸法的优点,既消除了楔人劈拉试验中当竖向荷载与双线支承不共线时在裂缝尖端所引起的附加弯矩对双K断裂参数真实值的影响,又克服了紧凑拉伸试件对试验设备刚度要求的问题.试验中沿韧带方向布置电阻应变片,监测裂缝的起裂及扩展过程.通过对不同尺寸的楔入式紧凑拉伸试件的试验研究表明,楔入式紧凑拉伸法是一种操作简单且稳定的断裂试验方法,有望进一步补充现有的试验规程;所测定的混凝土双K断裂参数与试件的尺寸无关,可作为裂缝起裂和失稳的控制阀值来预测预报混凝土结构裂缝的发展状态.     

混凝土界面面积分数和渗流阈值与应用(Ⅱ)——弹性模量预测

基于所获得的界面面积分数,提出了混凝土弹性模量预测的三相复合圆模型.在细观水平上将混凝土看成是一种由骨料、界面和水泥浆基体所组成的三相复合材料,通过求解轴对称平面应变问题,获得了三相复合圆模型位移和应力的解析解.利用位移和径向应力的连续性条件,导出了混凝土平面应变体积模量的闭合解.通过与实验结果比较,证实了三相复合圆模型的有效性.定量讨论了最大骨料粒径、界面弹性模量和界面厚度对混凝土弹性模量的影响,结果发现,对于给定的骨料面积分数,混凝土弹性模量随着最大骨料粒径和界面弹性模量的增大而增大,但随着界面厚度的增大而减小.     

高温后UHTCC与钢筋粘结性能

掺纳米二氧化硅和钢纤维的超高韧性水泥基材料(UHTCC)具有良好的力学和耐高温性能。为探究UHTCC与钢筋在高温后的协同工作性能,文中对配光圆钢筋和变形钢筋的UHTCC试件在经历不同高温后的表观形态及拉拔试验中的滑移和破坏现象进行观察研究。试验表明:随经历温度的升高,UHTCC与钢筋的粘结应力逐渐降低;光圆钢筋的极限粘结应力和相应的滑移量呈负相关,UHTCC高温后疏松多孔,塑性变形能力加强,导致钢筋大滑移量的产生;变形钢筋与UHTCC的粘结应力显著大于光圆钢筋,两者粘结应力随经历温度升高具有相对不同的变化趋势。最后,文中提出了一个光圆钢筋粘结强度折减公式,与实验值符合较好。     

UHTCC对寒冷地区混凝土坝温度场的影响

为解决混凝土坝越冬期因温度梯度脆性开裂问题,文中采用超高韧性水泥基复合材料永久保温模板,使用朱伯芳混凝土温度场简化算法及ABAQUS,计算表面裸露及外设永久保温板的混凝土坝温度分布情况。研究发现坝体表面采用75 cm厚超高韧性水泥基复合材料保温板时,坝体表面温度提高6.6℃;混凝土表面最低温度从-12.4℃,上升至7.1℃,保温效果优异。并对超高韧性水泥基复合材料保温板厚度进行参数分析,研究表明随着超高韧性水泥基复合材料保温板厚度增加,混凝土表面温度降幅进一步减小,混凝土表面得到有效保温。     

超高韧性水泥基复合材料K&C模型参数确定

超高韧性水泥基复合材料 (UHTCC) 具有超高的延性、优异的能量吸收能力以及良好的耐久性,其在防护结构中有着广泛的应用前景。K&C模型被用于研究混凝土类准脆性材料在动态荷载作用下动力特性,但是该模型无法准确地描述UHTCC这种韧性水泥基材料的各项动态力学特性。为得到适用于UHTCC的K&C模型参数,基于现有UHTCC材料单轴压缩/拉伸、霍普金森杆的压缩/劈裂和三轴压缩试验数据,校核K&C模型中的损伤参数、应变率效应参数以及强度面参数,并采用改进后的K&C模型参数模拟UHTCC靶体在接触爆炸荷载下的动态响应。模拟结果表明：采用改进后的K&C模型参数对爆炸荷载下UHTCC靶板迎爆面的开坑尺寸预测结果与相应文献中的试验结果基本一致,相差在6%以内。同时,改进的K&C模型参数相较于其他K&C模型参数可以更为准确地预测UHTCC靶板在爆炸荷载作用下的损伤分布和破坏形态。为了进一步验证改进的K&C模型参数的准确性,利用LS-DYNA软件预测了弹体高速冲击UHTCC靶体时弹体的侵彻深度和靶体的迎弹面开坑直径,发现模拟结果与文献中的试验结果较为吻合。     

TRC加固砖砌体墙抗剪承载力分析

砌体墙是砌体结构的主要承载构件,在地震等自然灾害中容易因抗剪承载力不足发生破坏。纤维编织网增强混凝土(textile reinforced concrete, TRC)加固是提高砌体结构安全性的有效方法之一。本文主要通过斜压剪切试验研究TRC加固砖砌体墙的抗剪承载力,分析TRC加固使用纤维编织网层数以及单、双侧加固对抗剪承载力的影响。基于试验研究结果,主要分析TRC加固后砖砌体墙的失效模式、剪应力 应变曲线、抗剪强度以及抗剪承载力计算与设计方法等。结果表明：TRC加固可以有效控制砖砌体墙产生的裂缝,墙体失效时的完整性得到保证,并未发生倒塌;TRC加固墙体具有良好的峰值后行为与延性特征,抗剪强度相较于未加固墙体得到有效提升;采用ACI 549-4R建议方法获得的抗剪承载力设计值非常保守,通过在设计阶段将抗剪承载力分为正常使用极限状态(SLS)和承载力极限状态(ULS)可以有效缓解设计值的保守性。研究结果可以为TRC在砌体结构加固领域的应用提供试验与理论依据。