加工条件对管线钢组织影响的实验研究

管线钢的最终组织和性能与控轧工艺以及加速冷却直接相关。采用一种新型的模拟轧制过程设备来研究X70级别管线钢在热变形冷却后的组织；设计了一系列的平面应变压缩实验来模拟板带轧制过程参数特别是精轧温度和冷却速率对最终组织的影响。采用恒定的变形速度70 s-1以及恒定的道次间隙时间，在850、900、950 ℃温度下的单道次和多道次压缩变形，随后研究2种不同冷却速率（3 ℃/s，6 ℃/s）获得的最终微观组织。观察发现，对于950、900、850 ℃的变温变形，出现了严重的混晶现象，而850 ℃下进行的3次压缩试样在6 ℃/s冷却到660 ℃后铁素体晶粒尺寸达到4.3 μm。     

高强高性能混凝土在多轴压下强度与变形性能的试验研究

 利用大型静动真三轴试验机,进行高强高性能混凝土和普通混凝土在不同应力比下的单轴、双轴、三轴压强度与变形试验研究。多轴压试块尺寸为100 mm×100 mm×100 mm,减摩措施为3层黄油中间加3层塑料薄膜的减摩垫层,加载方式为单调比例加载。阐述试件的破坏形态和机制;测得多轴强度、峰值应变和应力–应变曲线,分析应力比对其影响规律;剖析2种混凝土多轴力学性能的差异。试验结果表明：多轴压下2种混凝土极限强度s 3f和峰值应变e 3p在所有应力比下都分别大于其单轴压强度¦c和峰值应变e cp,尤其是在三轴压下更为明显;而且s 3f和e 3p相对于¦c和e cp的提高倍数取决于混凝土的脆硬性、应力状态和应力比。建立在双轴压和多轴应力状态下的高强高性能混凝土和普通混凝土Kupfer-Gerstle和Ottosen破坏准则公式,为2种混凝土结构(如桥梁与隧道工程、地下工程、建筑工程等)在多轴压下的强度分析提供试验和理论依据。     

三七灰土本构关系及强度性质试验

对6种含水率、4种不同围压条件下的灰土试样进行了室内不固结、不排水的三轴试验,探讨了不同含水率试样适用的本构模型及其强度变化规律。试验结果表明：灰土的脆塑性受含水率和围压共同制约,不同含水率情况下,灰土的应力-应变关系有着不同的形式,在含水率较低时可采用胡克模型,含水率较高时采用邓肯-张模型更为合理,这一含水率界限应在塑限附近;三七灰土的强度参数均可由含水率和围压给出;所得结论可为三七灰土工程数值模拟计算提供参考,具有工程应用价值。     

Understanding of the tensile deformation in HDPE/LDPE blends based on their crystal structure and phase morphology

The mechanisms of tensile deformation in high density polyethylene/low density polyethylene (HDPE/LDPE) blends were studied by a video-controlled tensile set-up, combined with dynamic mechanical analysis and small angle X-ray scattering. When quenching from the melt to room temperature, HDPE forms well-organized spherulits with high crystallinity and rigid amorphous layers between lamellae, and LDPE forms irregular aggregates with low crystallinity and mobile amorphous layers between lamellae. A separate lamellar stack-like structure is formed in HDPE/LDPE blends during the quenching. The deformation is affected by both the crystal structure and the phase morphology. Because the semi-crystalline polymers are made up of two interpenetrating networks, one is built up by the entangled fluid part and the other by the crystallites, at low deformations the coupling and coarse slips of the crystalline blocks dominate the mechanical properties, which allows the system to maintain a homogeneous strain distribution in the sample. The assumption of a homogeneous strain distribution can now be further proved by the tensile deformation in HDPE/LDPE blends, which shows two-step processes, with HDPE crystallites being broken down first at imposed strain of 0.4 and then LDPE crystallites being broken later, at an imposed strain of 0.6.     

黏土/天然橡胶纳米复合材料的制备及性能

利用乳液插层法制备了黏土／天然橡胶纳米复合材料,研究了该复合材料的力学性能、应力应变行为、耐磨性、气体阻隔性和耐老化性能。结果表明,黏土／天然橡胶纳米复合材料与高耐磨炭黑(N330)、白炭黑增强橡胶相比,邵尔A型硬度、定伸应力和撕裂强度较高,拉伸强度相当。黏土、N330以及白炭黑对天然橡胶的拉伸结晶有影响,填料用量对材料拉伸强度的影响存在最佳值。黏土／天然橡胶纳米复合材料具有良好的耐磨性、气体阻隔性和耐老化性能。     

型砂的高温变形及破坏方式

采用控制应变速率的方法测试了不同型砂高温下的破坏方式,从而获得了型砂全程应力-应变曲线;根据其应力-应变曲线,分析归纳了塑性及脆性材料高温下的蠕变模型及在生产中的应用。     

玄武岩复合材料筋增强ECC受拉性能及裂缝控制机理

工程水泥基复合材料(ECC)因其高韧性和多缝开裂特性成为研究热点,纤维复合材料(FRP)因具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性好等优点而受到广泛关注。为研究玄武岩复合材料(BFRP)筋增强ECC(BFRP-ECC)的受拉性能以及筋材对基体的裂缝控制机理,考虑了基体类别和配筋率等因素,对ECC狗骨试件、BFRP-ECC和BFRP-砂浆薄板试件进行了单轴拉伸试验,同时借助数字图像相关法(DIC)技术获得了试件受拉过程中的全场应变和开裂状态,基于Richard的弹塑性应力应变公式提出了BFRP-ECC单轴受拉应力应变本构模型。结果表明：BFRP-ECC的极限拉应力随配筋率的增加而增大;ECC基体对复合材料的受拉性能增强效果优于砂浆基体,同时以ECC为基体的复合材料在裂缝间距和宽度控制上都明显优于以砂浆为基体的复合材料;BFRP筋能增加BFRP-ECC裂缝处的桥连应力,减小裂缝间距和宽度,增加裂缝数量。本文建立的BFRP-ECC单轴受拉应力应变本构模型与试验数据吻合良好,较好地反映了BFRP-ECC受拉应力应变关系。     

双轴受压状态下混凝土动态抗压特性试验研究

由于多轴试验装置的高技术性,混凝土在复杂应力状态下的动力研究相对偏少。为研究双轴受压状态下混凝土的动态抗压特性,采用真三轴静动综合加载试验系统,进行了5种双轴受压状态下混凝土立方体试件的冲击压缩试验,分别从应力-应变曲线特征、强度特性和变形特性等方面分析双轴受压状态对混凝土动力响应的影响规律。结果表明：双轴受压状态下,混凝土承受冲击荷载时呈现典型的脆性破坏,应力-应变曲线初期无明显压实挤密阶段;主轴压比一定时,随单侧压比的增大,混凝土的动态抗压强度呈现出先升高后降低的趋势,峰值应变和平均应变率皆呈现出先减小后增大的趋势;双轴受压对混凝土有加固约束作用,因而提高了其动态抗压强度和抗变形能力,主轴压比：单侧压比为0.4：0.4时作用效果最佳。     

溶蚀混凝土的表征及应力-应变关系

溶蚀作用导致水泥基材料的孔隙率增加从而影响材料的传输及力学性能.对于结构中的既有混凝土,采用非破损和局部破损方法测量和评估溶蚀混凝士的承载力是非常重要的.采用酚酞指示剂法、孔隙溶液pH测量法、超声波无损检测法,对溶蚀混凝土进行了溶蚀损伤程度表征;试验测试了溶蚀混凝七的单轴应力一应变关系:采用XRD和压汞分析研究了混凝土...     

耐碱玻璃纤维ECC复合材料受压应力–应变关系

为研究耐碱玻璃纤维工程用水泥基复合材料（耐碱玻璃纤维ECC）的抗压性能及应力-应变关系，对33组高性能水泥基材料试件进行了轴压性能试验，分析了纤维掺量、纤维长度及水灰比对耐碱玻璃纤维ECC的受压性能及应力-应变关系的影响，提出了耐碱玻璃纤维ECC受压应力-应变关系计算模型。结果表明，掺入耐碱玻璃纤维可以明显改善水泥基材料在单轴受压状态下的抗裂、受力和变形性能；耐碱玻璃纤维ECC试件抗压强度和变形能力的提升程度与纤维掺量、纤维长度及水灰比有关；随着纤维掺量和长度增加，耐碱玻璃纤维ECC试件的抗压强度和变形能力大致呈递增趋势，但掺量过多会因“团聚”现象明显导致试件抗压强度降低；水灰比主要影响试件的抗压强度，水灰比越大，抗压强度越小；当纤维质量掺量为6.5%、纤维长度为18mm及水灰比为0.32时，碱玻璃纤维ECC的综合力学性能相对较优，其抗压强度和变形能力分别可提升25.6%和88%；提出的应力-应变关系模型的计算值与试验值吻合较好，可用于描述耐碱玻璃纤维ECC的受压破坏全过程。