碳纤维增强铝基复合材料的制备及其拉伸性能

利用挤压铸造方法,采用三种不同的凝固条件,制备了连续长碳纤维增强铝基复合材料的拉伸试样,并对其拉伸性能进行了试验。试验结果表明,该复合材料的抗拉强度和弹性模量皆随碳纤维的体积含量增加而增加。含48％碳纤维的复合材料比基体材料的拉伸强度高50％以上,但塑性指标随碳纤维含量的增加而显降低,当连续碳纤维的体积含量较小时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较大,对弹性模量的影响较小;当碳纤维的体积含量较大时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较小,而对弹性模量的影响较大。     

碳纤维复合材料层合板抗弯性能试验研究

对碳纤维复合材料2种铺层的层合板进行了三点弯曲性能试验,分析了实验测试值．结果表明：从单向弯曲试验得到的拉伸强度值,通常高于从标准拉伸试验中得到的拉伸强度值;碳纤维层合板弯曲强度相对误差较小,合理的跨厚比是关键;弯曲试验方法只可用于质量控制,不适于数据设计;弯曲试验方法对其纤维方向与梁轴成0°或90°的层合板较适用．     

Al2O3／ZA—12复合材料的组织与性能

本文研究了用挤压铸造法制备Ａｌ２Ｏ３短纤维增ＺＡ－１２合金复合材料的组织和力学性能，对纤维体积分数和温度改变时，复合材料性能的变化规律作了较详细的分析。结果表明：用挤压铸造法可以成功地制备纤维分布较均匀、性能较好的Ａｌ２Ｏ３／ＺＡ－１２复合材料；随着纤维体积分数Ｖｆ的增大，复合材料室温下的硬度、弹性模量单调增大，但抗拉强度延伸率下降；复合材料抗拉强度随温度的下降幅度低于基体，高温下复合材料的抗料的     

红砂岩路基变形特性分析

为研究红砂岩路基变形特性,依托工程案例采用有限元软件进行模拟分析。分析计算结果得出：红砂岩填料弹性模量对路基沉降影响较大,但随弹性模量不断增加影响下降。随红砂岩填料黏聚力的增加路基中心位置沉降量下降幅度较小,说明黏聚力对路基变形影响较小。随路基填筑高度的增加,路基沉降和水平位移明显增加,但增幅有下降趋势。     

连续配筋混凝土路面早期裂缝

为了准确计算连续配筋混凝土路面早期裂缝的分布和发展规律,基于钢筋混凝土间粘结滑移的非线性本构关系,采用接触理论,建立了连续配筋混凝土路面在温度变化和混凝土干缩情况下的有限元刚度方程,得出了计算早期裂缝宽度和裂缝间距的有限元解。研究了混凝土抗拉强度、弹性模量的变化、施工季节、配筋率和钢筋直径等因素对连续配筋混凝土路面早期裂缝的影响。计算结果表明:混凝土抗拉强度与弹性模量随龄期的变化对连续配筋混凝土路面的早期裂缝在浇筑完成后28d内影响显著,随着龄期的增加逐渐趋于稳定,配筋率和配筋方式对早期裂缝的影响较大,为控制早期裂缝的发展,采用小直径多根数的配筋方式较为合理,且最好在秋季施工。     

颗粒强化金属基复合材料力学行为的数值模拟

提出了一种用于颗粒强化复合材料力学性能数值模拟的空间结构模型，并利用该模型对典型颗粒强化金属复合材料－高相对密度钨合金的力学行为进行了数值模拟计算，结果表明：拉伸变形时，粘结相最先进入塑性状态；由于粘结相的塑性变形，应力逐渐在钨颗粒中集中；屈服强度随钨含量增加而增加；弹性变形量随钨含量增加而减小。     

集料组成对环氧橡胶弹性混凝土力学性能影响的研究

以环氧材料为连续相,石料、砂子和橡胶等材料为分散相,制备了一种环氧橡胶弹性混凝土,考察了集料组成中橡胶体积含量、石料/砂子体积比等因素对其力学性能的影响。结果表明:随着橡胶体积含量不断增大,环氧橡胶弹性混凝土的抗折强度、抗压强度、抗拉强度均逐渐减小,相应模量逐渐降低,最大变形量不断增大,且变化幅度较大;随着石料/砂子体积比不断减小,环氧橡胶弹性混凝土的抗折强度、抗压强度、抗拉强度均先增大后减小,相应模量略有上升,当石料/砂子体积比为1∶2时,抗折强度、抗压强度和抗拉强度均达到最高。     

斜拉桥碳纤维复合斜拉索有限元分析

复合斜拉索是在传统钢斜拉索的外层包裹碳纤维材料,让碳纤维和钢材优势互补,使斜拉索的工程性能得到提高.应用有限元软件ANSYS及MiDAS对复合材料斜拉索的静力性能和振动特性做了分析,计算得出:碳纤维复合拉索在几乎没有增加原钢丝索质量和截面面积的基础上,可有效地提高斜拉索的抗拉强度以及弹性模量;复合斜拉索的自振频率也有所提高,可以更好地避免斜拉索共振.     

混杂纤维片材拉伸性能研究

参考标准GB/T3354-1999测试了由碳纤维、玻璃纤维和尼龙纤维等编织的不同混杂纤维布和增强环氧树脂复合板的拉伸强度、弹性模量和拉伸过程曲线等,分析了混杂比例对干纤维布和纤维增强环氧树脂板拉伸性能的影响。结果表明:与1C1G和2C1G纤维布相比,1C2G单向纤维布呈现出更为理想的分级破坏形式,应力传递更稳定;在碳、玻璃混杂纤维增强环氧树脂板体系中,1C2G复合板延性优越,最大延伸率达1.68%;与碳、玻璃混杂纤维增强环氧树脂板相比,含有尼龙纤维的混杂纤维树脂板在拉伸过程中具有下降段,延性效果改善良好,但抗拉强度偏低;环氧树脂在复合材料中进行应力传递和重分配,有效提高了复合材料的整体受力性能。     

含初始缺陷混凝土的拉伸试验研究

在相同配合比下的混凝土试件中加入4种不同含量的引气剂,用来模拟混凝土试件的初始缺陷程度,并在WAW-E2000万能试验机上进行混凝土试件的轴向拉伸试验,测出了混凝土在拉伸试验过程中的应力-应变全曲线,研究了不同含量的引气剂对混凝土的抗拉强度、变形特性与损伤特性的影响.试验结果表明:随着引气剂含量的增大,混凝土的应力-应变曲线逐渐变平缓,混凝土内的初始损伤程度相应增加,且抗拉强度随之降低,而峰值应变基本保持不变.     

粗集料UHPC收缩与力学性能

为降低超高性能混凝土(UHPC)收缩和开裂风险, 进行了5组不同粗集料掺量(质量分数分别为0、12.5%、22.5%、32.5%和42.5%)的UHPC的自收缩、基本材性(抗压强度、抗拉强度和弹性模量)、集料级配和圆环约束收缩等试验, 分析了粗集料掺量和集料级配对UHPC自收缩和基本材性的影响, 并采用提出的收缩开裂应力相对差值评价粗集料的掺入对UHPC收缩开裂的影响; 进行了有、无粗集料UHPC在圆环约束下的开裂性能试验与对比分析, 验证粗集料掺入对减小UHPC收缩开裂的有效性, 并给出UHPC中粗集料掺量和最大粒径限制的建议。研究结果表明: 随着粗集料掺量的增加, UHPC早期自收缩量降低, 最大降幅近20%;粗集料对UHPC的弹性模量、抗压强度和抗拉强度等的影响程度与其掺量和级配有关, 当粗集料掺量为22.5%时, 其级配曲线几乎全部处于富勒氏与泰勃特曲线范围内, 是5组材料中堆积最紧密的一组, 对UHPC弹性模量与抗压强度提高最为显著, 对抗拉强度的降低幅度影响最小; 当粗集料掺量为22.5%时, UHPC收缩开裂应力相对差值最大为1.31 MPa, 为试验中的最合理掺量, 可有效降低收缩开裂风险; 与未掺粗集料的UHPC相比, 圆环约束下掺有22.5%粗集料的UHPC的残余应力与拉应力水平分别降低15.8%和14.7%, 其抗裂性能得到提高; 建议对粗集料UHPC进行紧密堆积设计以获得尽可能优的材性, 对掺有长度为12~20 mm钢纤维的UHPC, 其集料的最大粒径可放宽至9.5 mm。      

Effect of Gr Content and Hot Extrusion on Tensile Properties of （Nano-SiCp~-Gr）/Cu Composites Fabricated by Powder Metallurgy

Novel hybrid Cu matrix composites reinforced by graphite (Gr) particle with volume fraction of 5%?C15% and nano-SiC particle (nano-SiCp) with volume fraction of 3% have been prepared by powder metallurgy. The results show that Gr and nano-SiCp distribute uniformly in the Cu matrix. With increasing the volume fraction of Gr, the tensile strength of the composites decreases from 114 to 51MPa and the elastic modulus decreases from 75 to 60GPa. Compared with the sintered composites, the tensile properties including elastic modulus, tensile strength, yield strength and tensile elongation of the hot-extruded (nano-SiCp+Gr)/Cu composites are improved greatly due to higher relative density of the composites and more uniform distribution of Gr and nano-SiCp, in addition to finer grain size of the matrix as a result of dynamic recovery and recrystallization which occur during hot extrusion process.     

纤维长径比对单向短纤维复合材料力学行为的影响

在单向短纤维增强金属基复合材料的单纤维轴对称和单纤维三维细观力学模型的基础上,利用弹塑性有限元分析方法,研究该类复合材料中短纤维长径比的变化对材料整体力学行为的影响,研究主要考虑短纤维长径比的变化对复合材料的应力传递、弹性模量以及应力－应变关系曲线的影响。研究表明：在单向短纤维增量金属基复合材料中,短纤维的长径比应保持在一个最佳范围,高过一定值后增强作用几乎不再增加,过低又不能保证复合足够的力学性     

高模量PVA纤维混凝土早期收缩及抗拉试验研究

为减少或消除混凝土早期塑性收缩开裂,在常用的控制混凝土裂缝方法的基础上,探讨了添加PVA纤维控制混凝土裂纹的可行性。采用平板法塑性收缩试验和劈裂抗拉试验,对比研究了直径为14μm的,不同掺量的高模量PVA纤维混凝土抗收缩性能。研究结果表明:当PVA纤维体积掺量为0.6%时,可消除早期塑性收缩裂纹,提高混凝土的抗拉强度。     

CF-PF混杂纤维轻骨料混凝土抗冻性能试验

以天然浮石作为轻骨料配制LC30纤维轻骨料混凝土,研究掺入碳聚丙烯混杂纤维对轻骨料混凝土抗冻性能的影响.通过快冻法试验,测得了不同冻融循环次数后混凝土的质量损失、相对动弹性模量损失及抗压强度损失.定义了混杂系数,并结合试验结果,说明纤维的正负混杂效应与纤维掺量之间的定量关系,同时分析了纤维的混杂效应机理.研究结果表明：碳纤维与聚丙烯纤维以不同掺量混杂,可以产生互补效应,对轻骨料混凝土的抗冻性能有一定的改善作用,为西北寒冷地区纤维轻骨料混凝土的应用提供依据.     

纤维沥青混凝土的回弹模量试验研究

聚酯纤维沥青混凝土以其良好的路用性能得到人们广泛的认可,但纤维路面的设计参数尚不丰富。本文对5种纤维掺量沥青混凝土的圆柱体试件进行了静态无侧限单轴压缩试验研究,对抗压强度与回弹模量等设计参数的试验数据进行了分析,建立了回弹模量与纤维掺量的回归方程。试验结果表明,随着纤维掺量的增加,抗压强度与回弹模量均呈现出先增大后减小的趋势,并且分别在纤维掺量为0.2%和0.25%时达到最大值,由此可得出聚酯纤维沥青混合料的最佳纤维掺量应该在0.2%~0.25%之间。     

基于新型拉伸装置的根-土复合体抗拉强度

为了研究植物根系在阻止边坡土体开裂中的作用机理,通过自主研制的一套单轴拉伸试验装置(由加载模块、数字控制模块、数据采集模块、制样模具4部分组成,可准确地获取测试材料的全过程位移-拉应力关系曲线和抗拉强度)定量地研究根系对土体抗拉强度的增强作用.?使用所研制的拉伸装置开展了不同含根量下灌木植物胡枝子根-土复合体的直接拉伸...     

含水率和腐蚀因素对钢筋混凝土柱抗震性能的影响

通过分析混凝土试块浸泡在水中和不同浓度腐蚀溶液中力学性能变化的试验结果,回归出混凝土抗压强度和弹性模量随含水率或腐蚀时间变化的计算模型,并通过纤维模型有限元程序OpenSees,对不同含水率或不同腐蚀程度的钢筋混凝土模型柱在低周往复荷载作用下的受力性能进行了模拟.结果表明：随着含水率的增加,两种养护条件下,构件抗震性能降低的程度较小,但随着腐蚀程度的增大,构件耗能能力和延性的降低及承载力和刚度的衰减比较显著.