重组竹横向准脆性断裂的断裂参数

重组竹是一种可再生的绿色建筑结构复合材料,具有结构致密均匀、力学性能高强稳定、尺寸因需而定、原材料利用率高等特点,在工程应用方面前景广阔。为研究重组竹横向准脆性断裂的断裂参数,对不同尺寸重组竹单边缺口(SEN)试样进行三点弯曲断裂试验,基于边界效应模型（BEM）,引入平均粒径G这一重要的细观结构参量,建立重组竹细观结构与宏观力学性能之间的关系,由试验得到的峰值荷载P_max计算重组竹横向准脆性断裂的断裂参数,包括抗拉强度f_t和断裂韧度K_IC。经正态分布分析得到重组竹断裂参数均值μ_f和μ_K,且在具有96%可靠性范围几乎覆盖了全部试验离散点,结果如下:f_t=μ_f=216.36 MPa,K_IC=μ_K=16.76 MPa·m1/2。并利用实验室常规尺寸试样预测重组竹断裂参数,与试验结果之间的误差仅为3.17%。此外,随着重组竹试样缝高比α的增加,其断裂参数先增大后减小。      

贴牌奶粉风行中国市场洋外套风险不容忽视

洋奶粉来路不明 根据相关数据显示,光2012年一年,中国预计出生人口在1800万左右,这接近于北欧三国(瑞典、丹麦、挪威)的总人口数,婴幼儿奶粉总的市场容量就在200亿元左右,而且增长率连年维持在14％左右.强大的市场容量,让众多奶粉企业难以淡定,不惜一切手段来分一杯羹. 从2008年以来,国产奶粉出现的各种安全问题让大量的消费者转向了洋奶粉.除了传统的洋品牌,如美赞臣、雅培和惠氏以外,还多了不少新面孔、据了解,这些"突然冒出来"的新品牌洋奶粉中,有很多是进口国外的原料奶粉,然后由进口商在国内或国外注册一个商标,便堂而皇之地作为进口奶粉在市面上出售.换句话说,这些进口奶粉的牌子在其原产地其实是没有的,只是顺应中国市场而产生. 像市面上有款叫"纽瑞滋"的进口奶粉,之前就有网友反映,在该产品所标注的原产地新西兰根本找不到这个牌子,对此,纽瑞滋的CEO刘宁在今年年初的时候坦言,该奶粉确实只供应中国,其原因在于"新西兰只有400万人口,出生率也不高.从商业价值来讲不值得去运作.另外,欧美乳制品市场已基本饱和,中国市场则潜力巨大,因此纽瑞滋产品只在中国销售".     

等幅疲劳荷载作用下超高韧性水泥基复合材料弯曲疲劳寿命试验研究

通过弯曲疲劳试验研究了超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）的弯曲疲劳寿命、疲劳变形以及破坏特征等。试验结果表明：疲劳荷载作用下,UHTCC也会产生多条裂缝,随应力水平降低,裂缝数目减少,使得其变形能力减弱;疲劳破坏后,试件断面可分为3个不同区域,且不同应力水平下,纤维的拔出破坏和拉断破坏比例不同。UHTCC疲劳寿命服从双参数的威布尔分布,根据威布尔参数拟合的S-N双对数方程呈明显的双线性特征,原因是在低周与高周疲劳荷载循环作用下UHTCC中PVA纤维发挥作用的程度有所不同。     

重组竹-混凝土界面粘结-滑移本构模型

为研究胶粘剂连接的重组竹-混凝土界面粘结性能及构建粘结-滑移本构模型,对44个重组竹-混凝土粘结试件进行单剪试验,并考虑了粘结长度、重组竹粘结宽度与厚度、混凝土强度及胶层厚度等因素对粘结性能的影响。研究结果表明：在不同影响因素下,试件破坏模式基本相同,均为混凝土表面发生剥离破坏,粘结界面间裂缝从加载端产生并向自由端发展,破坏过程分为弹性阶段、软化阶段和脱粘平台阶段;界面峰值剪应力随重组竹厚度、混凝土强度、胶层厚度增加而增大,随粘结宽度增加而减小。根据试验粘结-滑移曲线,建立了重组竹-混凝土界面粘结-滑移本构模型,与实验结果进行对比,该模型能较好地反映重组竹-混凝土界面剪应力与滑移量间的关系。     

氧化锆陶瓷气泡缺陷对其断裂韧度的影响

为研究氧化钇稳定氧化锆陶瓷(Y-TZP)气泡缺陷在烧结前后的遗传性及气泡缺陷对材料断裂韧度的影响,采用X射线显微镜对3mol%氧化钇稳定四方多晶氧化锆陶瓷(3Y-TZP)烧结前后的气泡缺陷进行观测,得到缺陷变化规律,然后分别测试了天然缺陷和人为引入体缺陷状态下,不同氧化钇掺量的3Y-TZP、4YTZP、5Y-TZP陶瓷的弯曲强度,并计算威布尔模量和断裂韧度,在SEM下观察各组的破坏模式。研究结果表明：烧结作用可修复氧化锆陶瓷的气泡缺陷,修复率约为74.12%,当直径小于10μm时,修复率高达97.22%,当直径大于40μm时,修复率仅为20%,烧结后80%以上的气泡缺陷直径不超过20μm;氧化锆陶瓷的弯曲强度随氧化钇掺量的增加而降低,引入体缺陷显著降低了氧化锆陶瓷的弯曲强度,其中4Y-TZP陶瓷稳定性最佳,强度仅降低8.64%,5Y-TZP陶瓷对缺陷最敏感,强度降低22.58%;断裂韧度随氧化钇掺量的增加而降低,引入体缺陷的深度(a)和半宽度(c)会影响氧化锆陶瓷的断裂韧度,断裂韧度随a/c的增大,先增大后减小,在a/c≈1.5时达到峰值。     

超高韧性水泥基复合材料疲劳裂缝扩展公式的理论与试验研究

该文基于Paris公式,对具有应变硬化和多缝开裂特征的超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的疲劳裂缝扩展理论进行了理论研究,并通过试验进行验证。研究表明,Paris公式适用于UHTCC。其中:裂缝扩展参数由裂缝面积扩展A表示;与之相应,使用复合断裂能增长量#x00394;J代替应力强度因子变化量#x00394;K。基于试验,该文求出UHTCC的疲劳裂缝扩展门槛值,即当疲劳过程中的断裂能幅值#x00394;J小于某一临界值#x00394;J_th时,疲劳裂缝不扩展。在疲劳过程中,UHTCC的裂缝覆盖面积随疲劳过程呈三阶段线性发展,与疲劳变形的发展趋势一致。UHTCC的疲劳裂缝扩展随疲劳最大荷载与荷载幅值的增大而加速发展。     

超高韧性水泥基复合材料延性断裂性能评价准则的试验研究

该文研究了超高韧性水泥基复合材料的断裂性能评价准则。对纤维体积掺量为1。5%、2。0%与2。5%的超高韧性水泥基复合材料试件进行了弯曲断裂试验,基于非线性断裂力学,应用双J参数评价其断裂性能,并分析了其J_R阻力曲线。结果表明,该材料的弯曲断裂表现出延性特征。应用双J参数评价该材料的断裂性能,当流入裂缝塑性区的能量大于起裂断裂能J_IC时,裂缝出现;随后,裂缝稳定扩展;当流入塑性区能量大于失效断裂能J_IF时,局部裂缝出现,材料进入失稳发展阶段。该材料的J_R阻力曲线存在三阶段线性关系,分别以宏观裂缝出现点与主裂缝局部化点为分界点。在UHTCC的变形稳态发展阶段,相同面积的裂纹发展量消耗的能量相同。     

基于连续损伤力学的UHTCC疲劳损伤扩展模型研究

为研究超高韧性水泥基复合材料的损伤扩展规律,该文对该材料的预制单边切口试件进行了三点弯曲疲劳试验。基于连续损伤力学,建立两种疲劳损伤扩展模型:一是以J积分作为自变量的双对数线性模型,二是以疲劳应力水平作为自变量的单对数线性模型。结果表明,两种模型计算结果与试验结果吻合良好。但J积分取值很大程度上依赖于试件的几何特征,导致模型1受试件形状影响较大;实际应用中,由于疲劳应力水平的获得相对直观方便,故模型2更加实用。     

基于建筑信息建模的装配式轻型木结构设计建造方法

采用建筑信息建模（BIM）技术,通过Revit软件建立模块化的部品三维模型,将材性、耐火、尺寸、安装等关键信息赋予模块化部品;分类编码后形成信息化的BIM族库,并且族库中的部品可对接有限元软件进行力学分析;基于模数化网格的构造方式和区带方法,建立部品相匹配的混合模数网格.该设计建造方法可提高部品预制与装配的精度,实现部品的信息化管理,快速地实现住宅功能化组合.案例分析验证了族库和模块化部品组合方法的可行性,设计建造方法在现代轻型木结构建造与管理的信息化和标准化方面具有重要应用潜力.     

基于Yoshimura折纸模式的可展结构参数化设计

刚性折纸在折叠过程中可以保证折痕之间的面不会发生弯曲和拉压等其他形变，因此越来越多地被用于实际工程结构中.本文将Yoshimura折纸模式用于建筑结构设计中，研究一种可在平面进行板件连接，通过折叠能够形成立体结构的可展式建筑.首先利用雅克比矩阵法对Yoshimura折纸模式的基本单元进行自由度分析，得到了目标结构所需的运动轨迹；分析结构展开时的平面角和折叠后的二面角之间的关系，得到了两者之间相互影响的3个规律，并利用平面角、二面角、谷折数和单元长度各个参数建立了结构尺寸的计算公式；最后提出了增加结构高度的两种拓展模式：四边形增高和三角形增高，通过比较结构整体变形情况和破坏类型，最终选择三角形增高方案来实现结构高度的增加.通过以上研究，可以对基于Yoshimura折纸模式的可展建筑结构进行初步设计.