A comparative study of dynamic, ductile fracture initiation in two specimen configurations

In this work a single edge notched plate (SEN(T)) subjected to a tensile stress pulse is analysed, using a 2D plane strain dynamic finite element procedure. The interaction of the notch with a pre-nucleated hole ahead of it is examined. The background material is modelled by the Gurson constitutive law and ductile failure by microvoid coalescence in the ligament connecting the notch and the hole is simulated. Both rate independent and rate dependent material behaviour is considered. The notch tip region is subjected to a range of loading rates J by varying the peak value and the rise time of the applied stress pulse. The results obtained from these simulations are compared with a three point bend (TPB) specimen subjected to impact loading analysed in an earlier work [3]. The variation of J at fracture initiation, J _c, with average loading rate J is obtained from the finite element simulations. It is found that the functional relationship between J _c and J is fairly independent of the specimen geometry and is only dependent on material behaviour.     

用十字形试样评定钛基复合材料界面法向结合强度(英文)

采用单向耦合的有限元方法预测钛基复合材料界面法向结合强度以及十字形试样内的应力分布。有限元模拟共包括两步：复合材料冷却过程和横向拉伸过程。详细分析了界面杨氏模量和残余热应力对界面径向应力分布的影响,并评定得出SiC／Ti-6Al-4V界面法向结合强度为300MPa。     

混凝土均匀受拉强度试验方法的改进

试件截面受拉偏心是混凝土均匀受拉强度试验中存在的主要问题。在试件的设计与制作、装卡夹具的设计等方面作了较大的改进 ,使偏心减小到工程应用可接纳的范围     

钢梁与包覆RC箱型钢柱之梁柱接头耐震性能研究

本研究进行两组“大尺寸梁柱接头”之反复载重试验,以探讨其力学行为与耐震性能。本研究之试体采用钢梁与“受钢筋混凝土包覆之箱型钢柱（简称包覆箱型钢柱或SRC柱）”接合之梁柱接头。此种钢梁与SRC柱接合之构造的主要特点,在于利用SRC柱之劲度、防火与抗压强度方面的长处,又可以发挥钢梁在韧性与施工便捷方面之优点。本研究之试体均符合“强柱弱梁”之原则且梁柱接头区之标称剪力强度均大于该区之需求剪力强度,试体之断面配置均符合台湾SRC设计规范之要求。本研究探讨之重点包含：（1）此种新型梁柱接头之钢梁塑性铰的发展情肜,（2）梁柱接头区混凝土之开裂状况,（3）配置剪力钉对梁柱接头韧性之影响。实验结果显示,由于SRC柱内之箱型钢管断面在X与Y向各有两片腹板,故可以提供梁柱接头区充分的剪力强度,并可抑制接头区的剪力变形,使接头区之混凝土保持良好状态,并无明显开裂之情形,进而确保插入SRC柱的钢梁受到接头区之钢筋混凝土有效的束制,使得钢梁的塑性铰可以远离焊道,最终在SRC柱之混凝土面外约15cm处发展出稳定且充分的塑性变形。换言之,SRC柱接头区的钢筋混凝土具有保护钢骨梁柱接头焊道的功能,该区的钢筋混凝上成功的将钢梁的塑性铰逼离焊道,使钢梁在SRC柱混凝土面外形成良好的塑性铰。本研究之梁柱接头试体在反复载重作用下,可以发展出稳定且饱满的迟滞循环（Hysteretic Loop）。两组接头试体之钢梁塑性转角（Plastic Rotation Angle）达到5．4%和6．0%rad,梁柱接头之层间变位角（Interstory Drift Angle）达到6．2％与6．7％rad,显示此两组梁柱接头均具有优良的塑性变形能力,超过AISC Seismic Provisions（2002）所订4％rad层问变位角之要求。本研究依据有限的试验结果初步证实,在适当设计下,此种型式的梁柱接头将可以发挥良好的耐震性能。     

新能源汽车空调鼓风机气动噪声特性分析及优化

由于缺少发动机噪声的覆盖,新能源汽车空调鼓风机产生的气动噪声成为影响乘车舒适性的重要噪声源,主要针对某新能源汽车空调鼓风机系统进行气动噪声特性分析和优化,以适应更加严苛的噪声控制要求。采用ANSYS数值模拟软件和半消声实验室,通过对原始叶轮模型流场和声场的研究分析复杂的轮毂、叶片、气流和结构部件周期性相互作用产生的气动噪声特性,并开展轮毂型线和叶顶弧度对气动噪声的影响研究,其中轮毂型线模型最大可以分别降低43 阶次叶频噪声和总声压级5.0 dB和4.2 dB,叶顶弧度模型最大可以分别降低43 阶次叶频噪声和总声压级4.0 dB和2.7 dB。研究结果对优化新能源汽车空调鼓风机在受限空间内气动噪声控制具有一定的参考意义。     

试样厚度对夏比冲击试验结果的影响

通过不同温度下的夏比摆锤冲击试验对非标准小尺寸V型缺口冲击试样的冲击吸收能量和侧膨胀值进行了分析,并结合力-位移曲线,研究了试样厚度对冲击试验结果的影响。结果表明:当试验温度高于韧脆转变温度时,冲击吸收能量与试样的横截面积有关,因此与厚度呈线性关系;而低于韧脆转变温度时,冲击吸收能量与试样厚度之间没有明显关系;试样的侧膨胀值、剪切断面率与厚度之间没有直接联系。随着试样厚度的减小,不稳定裂纹扩展起始力越来越小,从而导致冲击吸收能量减小。厚度越大试样吸收的能量越多,冲击过程中所受到的最大力也越大。     

SWRH82B高碳盘条显微组织对断裂韧性JIC的影响

采用单试样法测试了用三种不同工艺生产的SWRH82B高碳盘条的断裂韧性JIC值,计算了材料的KIC值,并对珠光体层片间距进行了测定,探讨了其组织对断裂韧性JIC值的影响。试验结果表明,SWRH82B高碳盘条的珠光体层片间距越细小,JIC值越大;SWRH82B高碳盘条的断裂韧性JIC为14．8～17．3KJ／m,KIC为56．0～60．5MPa／m^1/2。     

基于MTS系统的单块试件三轴试验方法研究

随着岩石力学测试设备的伺服控制性能、变形测试技术及试件破坏过程监测手段等改进,国际岩石力学会测试委员会 (ISRM) 建议的单块试件三轴试验方法有必要进行更进一步的研究。 MTS815 试验系统以其优良的加载系统、控制系统、测量系统等成为当今岩石力学测试研究领域的主要设备之一。基于该系统对锦屏粗晶大理岩岩样开展大量的常规三轴试验和单块多级加载三轴试验,研究结果表明 : 单样三轴试验得到的强度参数与常规三轴试验结果相比,内摩擦角和黏聚力都有一定比例的减小,随着应力水平增加两者越接近;高应力水平下,大理岩单块多级加载三轴试验方法对低、中等硬脆性岩石是基本适用的、可行且可靠的。研究成果对特殊条件下的工程岩石力学参数取值方法和新试验方法的推广具有重要的工程应用价值。     

碳纤维增强聚合物复合材料车身T型接头静态性能与失效机制

通过解析预测、有限元分析和试验手段对热塑性碳纤维增强聚合物复合材料（CFRP）T型接头的面外弯曲和弯扭耦合力学性能进行研究,分析了T型接头的结构失效形式与力-位移曲线的关系,并将解析模型、有限元仿真与试验结果进行对比。在弯曲刚度方面,解析模型、有限元分析结果相对试验结果的刚度误差分别为4.7%和0.5%。在弯扭耦合刚度方面,解析模型及有限元仿真的结果相对试验结果的弯扭耦合刚度误差分别为6.9%和9.6%。试验结果表明,CFRP层合板的渐进失效引起T型接头弯曲刚度的衰减,当力达到2 047 N时接头开始发生失效,失效形式包括纤维的断裂、缠绕、树脂的压碎及纤维和树脂的分层等。      

基于DIC方法的混凝土允许损伤尺度试验研究

基于数字图像相关（DIC）技术研究了混凝土损伤尺度的测试方法。开展三点弯曲梁断裂试验,获得了裂缝扩展过程中任意荷载时刻的损伤尺度,研究了"允许损伤尺度"随试件尺寸及骨料最大粒径的影响。采用理论方法对允许损伤尺度进行了计算。结果表明:DIC方法获得的荷载-裂缝口张开位移与采用夹式引伸仪测量结果较吻合,理论与试验所得允许损伤尺度结果对比较好,验证了该文方法的可靠性。此外,允许损伤尺度随试件尺寸增大而逐渐增大,但增幅变缓,随骨料最大粒径的增大而逐渐减小。