疏浚土免烧裹壳骨料在混凝土中的应用

以太湖疏浚土为原料,制备免烧裹壳骨料(WSLAs),并用WSLAs替代碎石骨料(CSAs)制备了免烧裹壳骨料混凝土试件(WSLAS)和碎石混凝土试件(CSAS).采用正交法探究了水灰比、砂率、骨料体积分数、骨料级配、WSLAs取代率对混凝土试件抗压强度以及耐久性能的影响.并借助于扫描电镜分析了WSLAS、CSAS界面过渡区(ITZ)的微观形貌.结果表明当WSLAs的取代率为100％时,制备的WSLAS抗压强度为20.7 MPa,符合C20级混凝土的标准.WSLAS经25次冻融循环、25 d硫酸盐干湿循环的抗压强度损失率分别为8.31％、9.28％,符合D25(<25％)、KS15(<25％)的等级标准.WSLAs在混凝土试件中分布均匀,且因WSLAs的吸放水特性促进了水化反应,使得WSLAs与水泥石的结合力较CSAs与水泥石的结合力更强.     

纯剪切应变状态下天然橡胶元件的疲劳损伤特性

应用有限元分析与计算技术研究了橡胶元件实现纯剪切状态的设计要求,并计算了其5种疲劳损伤评价参数;通过加载扭转角位移实测了环形橡胶剪切试件的纯剪切疲劳损伤寿命,观察了该试件的疲劳失效位置和裂纹扩展方向;建立了疲劳损伤评价参数与纯剪切疲劳损伤寿命的幂函数模型。结果表明,环形橡胶剪切试件的内径与其厚度及高度的比值均约为10时,承载后可近似实现纯剪切应变状态;以转矩下降率25%为失效标准时,填充炭黑天然橡胶试件的纯剪切疲劳损伤寿命与其角位移、对数主应变、应变能密度、柯西主应力及剪切应变均存在较强的幂函数关系;环形橡胶剪切试件的裂纹扩展方向与其轴线方向成约45°角,且裂纹的产生位置为试件的应变集中区域。     

复合推进剂紧凑拉伸试件动态观察试验与变形场测量

对复合固体推进剂紧凑拉伸试件进行了拉伸动态观察试验,获得其变形过程的图片序列,采用数字图像相关方法得到了不同拉伸位移下裂纹尖端附近位移场及应变场。结果表明:采用数字图像相关方法可有效获取裂纹尖端的位移场和应变场以及它们的变化规律,为复合推进剂的变形破坏分析和数值模拟结果验证提供基础数据。     

混凝土抗硫酸盐腐蚀性的试件尺寸选取

采用2种不同尺寸的混凝土试件进行室内混凝土抗硫酸盐腐蚀性快速破坏试验,寻求适用于室内混凝土抗硫酸盐腐蚀性快速破坏试验的最合理的混凝土试件尺寸。结果表明:采用尺寸为100mm×100mm×400mm的混凝土试件比采用尺寸为40mm×40mm×160mm的混凝土试件进行抗硫酸盐腐蚀性快速破坏试验的试验结果具有较好的准确性。     

40Cr钢的补焊

40Cr钢是机械制造工业中常用的钢种之一，调质处理后，具有硬度高、塑性良好和低温冲击韧性、低的缺口敏感性及高疲劳强度。该钢还适合碳氮共渗和高频淬火处理，切削性能和淬透性好，但冷变形塑性和焊接性较差。常用来制造重要的高强度调质零件，如齿轮、轴、紧固件等。当零件磨损后，重新购进成本太高，经过大量的实践，总结出以下补焊方法。40Cr钢的化学成分见表1。     

悬臂梁试件损伤检测中固有频率指标的应用

建立了基于固有频率的损伤定位理论基础,该理论表明损伤定位参数仅是损伤位置的函数。在损伤定位的基础上,提出了判断损伤程度的方法。运用ABAQUS对车用钢板悬臂试件进行了有限元分析,得到了损伤定位参数和损伤程度判断参数的变化规律,并且研究了损伤程度对损伤定位结果的影响,当缺口长度小于试件宽度的50%时,既可以进行高精度的损伤定位还可以对损伤程度进行判定。最后通过动态测试分析系统进行了模态试验,验证了该方法的有效性和准确性。     

ZMl Mg合金的表面滚压强化SCIEI

研究了表面滚压对ＺＭ１Ｍｇ合金疲劳强度和疲劳缺口敏感度的影响。结果表明，滚压可使其光滑疲劳极限提高５７％，缺口疲劳极限提高２００％，大大降低疲劳缺口敏感度，使ｑ出现负值。ｈｃｐ的ＺＭ１Ｍｇ合金滚压时以滑移和孪生方式变形和形变强化，引入高的残余压应力，有利于提高缺口疲劳极限和降低疲劳缺口敏感度。     

双轴加载下缺口应力应变分析的改进方法

已有的研究表明利用Neuber法以及等效应变能密度法(ESED法)计算缺口尖端应力应变时,前者计算的结果偏高,后者计算的结果偏低。而利用上述两种方法计算的结果分别为估算结果的上下限。基于对两种方法计算结果的分析,在Neuber法的基础上,改进其计算方法的不足,同时在改进的过程中考虑了材料特性(弹性模量、屈服强度以及泊松比)对应力应变估算结果的影响,同时又保证改进方法估算结果位于Neuber法和ESED法之间。以LD5缺口件为算例,利用改进方法估算其缺口根部应力应变结果,并将其与有限元结果进行对比,二者吻合度较好。     

V型缺口应力集中系数分析及应用

为了分析V型缺口的应力集中系数,引入Filippi缺口应力场方程,计算了对称拉伸(Ⅰ型)和反对称剪切(Ⅱ型)两种载荷类型下的应力场参数。建立拉伸载荷下的V型缺口参数化模型,通过数值计算和理论分析结果比较,验证了Filippi方程的准确性。考虑到缺口根部的微观约束效应,采用Neuber应力平均概念和虚拟缺口半径方法,获得了缺口约束因子,虚拟缺口半径等与缺口参数之间的关系。在此基础上,采用有限元方法计算了尖锐V型缺口在不同约束尺寸和缺口角度下的平均应力集中系数和等效应力集中系数,两种缺口应力集中系数偏差基本保持在10%以下,表明所求解的缺口应力集中系数具有较高的可信度。最后将缺口应力集中系数应用在焊接接头的缺口应力分析中,从而避免了因单元尺寸不同而造成的结果差异。     

一种考虑应力梯度的疲劳寿命预测方法

针对临界距离法及应力场强法在疲劳寿命预测过程中存在的问题,结合临界距离法计算量小、应力场强法能够反映构件所处应力状态的优点,提出了以缺口附近球形区域内的等效应力均值作为控制疲劳行为的当量应力的方法。参照一组疲劳试验对当量应力与球形区域半径的关系进行了研究,结果表明可用线性和指数函数的形式表示两者间的关系。通过定义应力梯度、相对应力梯度,构建了一种能够考虑应力梯度的疲劳寿命预测模型。对模型中参数的确定方法进行研究,提出了以光滑试件、缺口试件在各自相同载荷条件的疲劳极限作用下,两者当量应力相等时的球形区域半径作为损伤区域大小的方法,该方法不再需要通过试验获得半径参数,具有较强的实用性。疲劳试验结果表明,模型预测结果均在2倍分散带内,证明模型具有较好的预测精度,同时模型可准确预测疲劳破坏位置。