混凝土弹性模量预测的混合夹杂模型

基于细观夹杂理论,将混凝土看作是由骨料、界面、砂浆、孔洞和微裂缝组成的多相复合材料,将骨料和其外部包裹着的界面看作是球形等效颗粒,作为夹杂相,将含有孔洞和微裂缝的水泥砂浆作为等效基体,采用多步法建立了混凝土混合夹杂模型。将广义自洽方法和Mori-Tanaka方法相结合求得了模型的解析解。通过算例验证了模型的有效性,表明文中提出的模型能够较为真实全面的反映混凝土的细观组成相对其宏观弹性模量的影响。     

基于人工神经网络的混凝土抗冻性预测

简要介绍了MATLAB人工神经网络,阐述了人工神经网络预测模型的基本思想和模型特点。随着神经网络技术的不断完善和发展,人工神经网络广泛地用于土木工程的各个领域,可针对混凝土冻融与各种因素之间的相互关系,并且随着数据的不断积累,可在新样本基础上进行自学,形成较完整的评估预测系统。针对混凝土冻融后的相对动弹性模量的变化,应用BP网络建立了评估混凝土冻融后的性能的人工神经元网络模型,较好地解决了多影响因子的非线性映射问题,但真正用于工程实践还有许多问题需要进一步的研究解决。     

弹性混凝土性能试验研究

弹性混凝土是以混凝土为基材,均匀掺入橡胶颗粒来进行改性的特殊混凝土。橡胶颗粒是工业固体废弃物的一种,粒径大小为1～2mm。橡胶颗粒来源丰富,价格低廉,利用它对混凝土进行改性是一种既简单又经济的方法。弹性混凝土又名橡胶混凝土。在混凝土中加入一定量的橡胶颗粒,在不同含量的减水剂,不同的水灰比下构成不同类型的弹性混凝土,探究特定比例的混凝土的力学性能,用来满足建筑行业发展的需要。     

桉木制结构复合材PSL柱的静动态弹性模量

以新型桉木制结构复合材PSL柱为试验对象,进行了应力波无损动态力学性能测试和足尺顺纹受压静态力学性能测试,探讨了PSL柱动、静态弹性模量之间的关系,分析了应力波沿PSL柱斜对角向的传播机理,建立了PSL柱斜对角向动态弹性模量的简化计算模型.结果表明：PSL柱纵向动态弹性模量与宽度方向、厚度方向、斜对角向动态弹性模量的比值分别为114,419,17左右;PSL柱纵向动态弹性模量约为纵向静态弹性模量的146倍;受压损伤后PSL柱纵向和斜对角向动态弹性模量均为相应未损伤动态弹性模量的084倍左右.PSL柱斜对角向动态弹性模量主要取决于应力波沿纵向、宽度方向、厚度方向传播的距离分量及各方向动态弹性模量的大小.     

砌体弹性模量取值的研究

利用砌体匀质化技术,采用微观力学方法,通过块体、砂浆弹性模量、泊松比的值来求得砌体弹性模量值,且将所求值与规范计算公式及常用的各公式计算值进行对比,验证了其可行性。此微观力学方法便于对砌体的各个组成部分的各种破坏机理作进一步应力分析,使得砌体结构的分析精度更高、计算更方便。     

再生混凝土弹性模量检测方法探究

介绍了再生混凝土弹性模量的检测方法,并对不同再生粗集料取代率以及不同再生粗集料的种类对再生混凝土弹性模量的影响进行了研究。弹性模量是计算钢筋混凝土结构的变形、裂缝开展和大体积混凝土的温度应力的必需参数。     

内压状态下不同弹性模量双金属管的力学分析

以由两种不同弹性模量金属组成的双金属复合管为研究对象,对其承受内压力的情况进行了力学分析,研究了应力分布、屈服的临界条件、弹性能的分布与内外层金属的弹性模量之间的关系。结果表明,在承受内压力时,复合管周向的应力不连续,实际使用中,双金属界面位置经常出现附加的拉应力,可能导致其开裂。     

动静组合荷载下自然和饱水砂岩抗拉特性研究

为研究水对岩石在动静组合荷载下拉伸强度和变形性质的影响,利用霍普金森压杆(SHPB)试验系统对自然和饱水状态砂岩开展了一系列动静组合加载平台巴西圆盘劈裂试验,同时采用数字图像相关技术(DIC)对试样的变形破坏进行监测。试验结果表明:饱水处理会降低岩石的静态拉伸强度及动静组合加载下的拉伸强度;动静组合加载下,自然和饱水岩石的拉伸强度均呈现出率效应,其率敏感性与岩石含水状态有关,饱水岩石的率敏感性显著高于自然状态岩石;随着加载率的增大,饱水岩石中的Stefan效应逐渐增强,孔隙水产生的抗力阻碍了裂纹的发育扩展,饱和岩石从而表现出动态弹性模量增强的力学行为。     

纳米压痕表征水泥基材料高温后微观力学性能

为了考察水泥基材料经历高温后其微观各相的力学性能变化,采用三种典型水灰比(0. 2,0. 4,0. 6)的P·O 42. 5氢氧化钙水泥制备了水泥净浆试样并开展高温试验,采用纳米压痕试验和解卷积分析获取微观各相的弹模和硬度,对比分析了温度对各组分弹模和硬度的影响规律。结果表明:温度导致多孔复合相和水合硅酸钙(C-S-H)相的弹性模量、硬度降低,而氢氧化钙(CH)及未水化水泥矿物复合相则影响不显著。温度低于200℃时,C-S-H的弹性模量、硬度略微降低,此时水泥基材料中主要失去自由水和毛细孔水; 400℃时弹性模量、硬度显著降低,此时C-S-H中失去层间水和部分化学结合水,并造成C-S-H微观结构破坏;高于400℃后C-S-H的弹性模量、硬度不再显著降低。据此推算C-S-H微观破坏的临界温度在300～400℃。     

缺陷类型对FGH95粉末高温合金界面开裂行为影响的模拟

为了研究缺陷类型对粉末高温合金缺陷处应力应变分布的影响,通过弹性模量表征,将缺陷分为硬夹杂(弹性模量大于基体)、软夹杂(弹性模量小于基体)、孔洞(弹性模量为0)。用有限元模型模拟了弹塑性条件下不同类型缺陷对缺陷/基体界面应力应变分布的影响。结果表明,缺陷类型对界面附近应力应变分布影响明显。在该研究的基础上,分析了不同类型缺陷的致裂机制,即:当界面粘接强度较低时,界面应力是评价界面附近破坏的主要参量,当界面粘接强度较高时,基体最大主应力和基体最大塑性应变是评价界面附近破坏的主要参量。分析了当界面结合强度较强、较弱(相对于基体)两种情况下,硬夹杂和软夹杂的界面裂纹在外加载荷作用下的演变过程。从断口上观察分析了源区含不同类别夹杂开裂形貌,其开裂行为与模拟结果一致,验证了模拟的有效性。