基于静力触探试验的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失预测研究

选取典型成层地基场地并设计试坑开挖卸荷试验,开展了基于静力触探(CPT)测试的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失程度预测研究。通过在试坑开挖卸荷前后进行CPT原位测试,得到了试坑开挖卸荷前后的CPT贯入锥尖参数变化规律。进而基于CPT测试p–y模型研究了基坑开挖卸荷前后邻近既有单桩的水平承载力损失及桩身弯矩分布特征。分别考察了基坑开挖卸荷后邻近桩基试桩加载模式下的残余水平承载力和桩顶加载联合土体位移共同作用下的卸荷桩基水平承载特性。研究表明,依据真实卸荷土体CPT参数更能准确预测桩基水平承载力损失程度及损失特征,卸荷桩设计阶段须同时考虑卸荷桩较自由场地桩基的水平承载力损失及土体运动位移对桩基水平承载的影响。以上研究为合理确定基坑开挖引起的既有桩基水平承载力损失提供了一种技术思路,同时对卸荷桩水平承载性能评价具有参考意义。     

电弧热丝变极性等离子弧增材制造成型尺寸预测

电弧热丝变极性等离子弧(arcing-VPPA)对传热与传质的可靠控制使其在电弧增材制造方面拥有独特的优点。针对单道多层铝合金堆砌试样,利用二次通用旋转组合方法针对性地设计了单壁墙试验样本,通过多次回归方程建立了单壁墙成型尺寸与工艺参数之间关系的数学模型。结果表明,模型能够较好地预测单壁墙的熔敷尺寸,真实值与拟合值基本一致。同时发现,等离子电流、行走速度、送丝速度对层高的影响较为明显,且等离子电流与焊接速度对层高的影响存在交互作用;而对熔宽影响较明显的是等离子电流、变极性脉冲MIG电流以及焊接速度。同时分析了增材成型熔宽尺寸稳定性控制策略,发现等离子电流以等差数列排序的控制方案在增材宽度的稳定性控制上具有明显优势。     

升温机制对膨胀型防火涂层隔热性能的影响

对水溶性(W型)和溶剂型(S型)这2种膨胀型钢结构防火涂层在ISO 834标准火及3条非标准火升温曲线下的隔热性能进行了试验研究,其中3条非标准火曲线的升温速率及最高温度均低于标准火.试验结束后对不同升温机制下防火涂层的膨胀倍率和膨胀层的泡孔结构进行定性对比分析,并根据隔热性能试验中温度的测量结果计算防火涂层的等效导热系数,用以对不同升温机制下防火涂层的隔热性能进行定量分析.分析结果表明:升温速率影响膨胀-固化阶段气体的逸出率,进而对防火涂层的膨胀倍率产生影响;升温速率不同,发泡剂分解释放气体的时间与熔融态涂层黏滞性的匹配度不同,炭层的泡孔尺寸不同;膨胀倍率越大,泡孔尺寸越小,炭层的隔热性能越好;与标准火下防火涂层的等效导热系数相比,非标准火下防火涂层的等效导热系数均有不同程度的提高,最大差异为65%(W型)和35%(S型);用标准火下膨胀型防火涂层隔热性能的检测结果来指导非标准火(火场温度和升温速率均比标准火低)下防火涂层的设计将导致不安全的结果.     

超高性能混凝土抗压强度尺寸效应及收缩特性

研究了钢纤维体积分数、膨胀剂种类及掺量对不同尺寸的超高性能混凝土(UHPC)试件28d抗压强度及自成型27h后至180d收缩特性的影响.结果表明:以40mm立方体试件抗压强度为基准,不掺膨胀剂时100mm立方体试件的抗压强度换算系数为0.75～0.80,而掺有膨胀剂的100mm立方体试件抗压强度换算系数为0.74～0.80;UHPC的收缩形式以自收缩为主,约占其总收缩量的87.0%～92.7%,掺加钢纤维能够有效降低其收缩量;试验选用的EA1膨胀剂因水化速率过快,在UHPC收缩测试前已基本完全水化,造成试件内部自干燥作用加强,因此增大了UHPC的收缩量;选用的EA2膨胀剂能与空气中的水蒸气及试件内部的水分发生反应并产生持续的膨胀效果,因此在实际应用时应注意控制其掺量,以保证UHPC的体积稳定性.     

电化学沉积法制备氢氧化镁晶体的影响因素研究

以MgCl_2溶液作为电解质,利用电化学沉积方法制备了Mg(OH)_2晶体.研究了电流密度、MgCl_2浓度、沉积时间等因素对沉积产物生长速率、结晶度、微观形貌和孔径分布的影响.结果表明:上述各因素均不影响沉积产物(Mg(OH)_2)的物相组成;电流密度的增大加快了Mg(OH)_2的生长速率,但同时降低了Mg(OH)_2晶体的结晶度,增大了产物中的孔隙率与大孔体积;MgCl_2浓度对Mg(OH)_2结晶度及晶体颗粒大小的影响较小,存在使Mg(OH)_2生长速率达到最大值的最佳MgCl_2浓度;Mg(OH)_2质量随沉积时间增加呈线性增长,生长速率基本维持恒定.     

含孔洞的Al2Cu单轴拉伸的分子动力学模拟

建立含孔洞的Al₂Cu分子动力学模拟模型,采用嵌入原子法模拟Al₂Cu模型在常温、恒定工程应变速率的拉伸环境下孔洞大小、数量及孔洞分布对Al₂Cu力学性能的影响。研究结果表明：孔洞的出现使模型内部出现了自由表面并在孔洞内边缘产生了应力集中,从而大大降低材料的抗拉强度以及变形能力;孔洞增大,Al₂Cu的塑性和抗拉强度均明显下降;不同孔洞数量对应的应力应变曲线在弹性变形阶段基本重合,孔洞增多,Al₂Cu的塑性以及抗拉强度都有不同程度的下降;改变孔洞分布,孔洞连线方向与拉伸方向的夹角越小,Al₂Cu表现出越强的塑性和抗拉强度。     

银铜合金再结晶过程组织性能演变研究

银铜合金广泛应用于电工行业,通过硬度检测、电阻率检测、扫描电镜观察,研究了Ag-10Cu在退火过程析出行为对合金组织性能的影响。结果表明,300~500℃退火阶段,合金中铜基体颗粒开始析出,材料硬度及电阻率随退火温度增加而减小;500~700℃退火阶段,合金再结晶过程基本结束,析出铜颗粒长大,并向晶界生长,材料电阻率随退火温度的增加而增加,硬度逐渐趋于平缓。     

Powder Size Influence on Tensile Properties and Porosity for PM Ti_2AlNb Alloy Prepared by Hot Isostatic Pressing

Pre-alloyed powder of Ti_2AlNb alloy was prepared by electrode induction gas atomization method, and the powder was screened into fi ve kinds of powder size distribution. Fully dense Ti_2AlNb alloy was prepared by powder metallurgy(PM) using hot isostatic pressing. The properties of pre-alloyed powder and PM Ti_2AlNb alloy were tested. Results show that mean grain size of PM Ti_2AlNb alloy is infl uenced by powder particle size, but particle size has no signifi cant infl uence on tensile properties. Finer Ti_2AlNb powder has low Argon gas bubble ratio and high oxygen content, and poor fl owability of fi ner powder increases the degree of diffculty during degassing. As a result, big pores( 50 μm) are observed in PM Ti_2AlNb alloy prepared by fi ner powder and cause plasticity loss of tensile properties. In order to get a better comprehensive properties of PM Ti_2AlNb alloy, powder with an average size(～ 100 μm) is suggested.     

Mo元素含量对FeAlCuCrNiMox系高熵合金组织结构及性能的影响

为了研究Mo元素对FeAlCuCrNiMo_x系高熵合金的组织结构及性能的影响,将FeAlCuCrNiMo_x系高熵合金粉末制备成药芯焊丝,并用气体保护堆焊到45钢表面制备出FeAlCuCrNiMo_x系高熵合金,而后对堆焊层进行硬度、显微组织、物相组成及耐蚀性能分析. 结果表明,FeCuCrAlNiMo_x系堆焊高熵合金呈现单一的AlFe固溶体,晶格结构为体心立方. 当x = 0.8时,合金堆焊层的晶粒尺寸最为细小,晶界强化明显,硬度最高,平均硬度达到47.8 HRC,磨损量最小,为0.08 g. 加入一定量的Mo元素之后腐蚀电位降低,即耐腐蚀性能下降.     

应用极值分析评估帘线钢大尺寸夹杂物分布

基于定量金相检测的大颗粒夹杂物的尺寸,应用 ASTME2283中极值分析的标准化方法（最大似然估计法）对帘线钢冶炼过程所取试样中夹杂物尺寸分布进行了统计分析,并采用 SEM/XPS对大尺寸夹杂物进行了成分检测。分析结果表明：在逆程周期为 1000的检测条件下,通过极值分析方法可计算出试样中相对应 99.90%概率的最大夹杂物尺寸,客观描述了帘线钢中夹杂物尺寸分布特征;某一视场或不同视场内发现不同成分类型的大尺寸夹杂物： CaO-SiO2类和 SiO2-MnO类两类夹杂物具有不同的尺寸分布规律;软吹 40min时 SiO2-MnO类夹杂物出现大尺寸概率明显小于 CaO-SiO2类夹杂物,说明大尺寸夹杂物主要为 CaO-SiO2类夹杂物。