划痕试验法的物理模型及研究现状

本文总结了划痕试验法的物理模型及研究现状 ,临界载荷与涂层和基体之间的界面剪切强度和附着功有物理关系 ,临界载荷能够表征涂层与基体的结合力。     

Preparation of Polysulfonamide/ZnO Nanocomposite by In-Situ Polymerization

Polysulfonamide/zinc oxide(PSA/ZnO) nanocomposite films with w(ZnO)=0.5% were prepared by in-situ polymerization based on 4,4′-diaminodiphenylsulfone and terephthaloyl chloride in the common solvent N,N-Dimethylacetamide(DMAc). Atomic force microscopy (AFM) was employed to observe the microstructure of the composite film. The thermal property was investigated by TGA and mechanical property was characterized by DXLL-1000 electromechanical material testing machine. The results showed that the breaking strength of the film containing 0.5% ZnO was great enhanced. The average size of ZnO particles was below 100 nm. The introduction of ZnO as nano filler in PSA react as UV shield effect and make the composite mechanical property improved.     

ENHANCING ADHESION OF TETRAHEDRAL AMORPHOUS CARBON FILMS

TheperformanceoftheTACfilmsdeposited bytheFCVAisbetterthanthatofthediamond like carbonfilms[1,2],becausetheformerisofhigher hardnessandtransparency,smallerfriction coefficientandabsorbingtheultravioletraymore easily,etc.[3].Thesecharacteristicsaresimilart…     

聚酯玻纤布夹层抗剪强度的影响因素

在半刚性基层与沥青层之间设置聚酯玻纤布夹层,可以有效的延缓裂缝扩展到沥青层,但是相关研究表明,夹层的黏附性是影响聚酯玻纤布防治反射裂缝的效果主要因素之一。因此,从理论分析和试验研究两个方面论述了介于半刚性基层与沥青层之间聚酯玻纤布的层间黏附性。首先,利用通用BISAR程序,分析了聚酯玻纤布上下表面剪应力的变化规律;其次,利用万能试验机模拟剪切试验对聚酯玻纤布夹层的抗剪切性能进行了试验研究,分析了黏层油种类、黏层油用量、剪切速率等因素对聚酯玻纤布夹层抗剪切性能的影响。     

ICP-PECVD法制备类金刚石膜

以CH4为放电气体,利用电感耦合等离子体化学气相沉积（ICP—PECVD）法制备了类金刚石薄膜,使用FTIR、AFM、台阶仪对薄膜进行了表征,并对薄膜的沉积过程进行了光谱诊断（OES）．研究了射频功率和基底在放电腔体中的位置对薄膜表面粗糙度、沉积速率和硬度的影响．实验结果表明：A位置处薄膜粗糙度随着功率的增加先减小后增大,随着射频功率的升高,薄膜的硬度逐渐增大,沉积速率先增大后减小,而薄膜硬度和沉积速率都随着与线圈中心距离的增加而减小．光谱诊断结果显示,随着功率的升高,Iβ/Iα和CH的强度呈增大趋势．结合上述研究结果,分析了影响薄膜生长的多种因素．     

钛表面氧化还原改性对血液相容性的影响

对钛表面进行了氧化及氧化－还原改性处理，ＸＰＳ分析结果表明，经氧化还原处理，在钛表面形成了非化学计量的二氧化钛薄膜。对该氧化还原薄膜，经单纯氧化处理的纯钛和热解碳（ＬＴＩＣ）的血液相容性进行对比发现，钛经单纯热氧化处理后，其血液相容性有所改善，经氧化还原表面改性后，血液相容性进一步提高，在一定还原工艺下获得的具有较大还原程度的ＴｉＯ２－ｘ薄膜的抗凝血性能显著优于热解碳（ＬＴＩＣ）。     

用划痕法测定TiN涂层结合力的影响因素

研究了影响划痕法测定 Ti N涂层结合力的因素 ,结果表明 :离子氮化处理能提高 Ti N涂层的临界载荷。随基体硬度提高和涂层厚度增加 ,Ti N涂层的临界载荷 Lc增高。而表面粗糙度增大 ,则临界载荷降低 ,当粗糙度大于0 .70 μm( Ra)时 ,则临界载荷无法得到确定值。以 M2钢为基体的 Ti N涂层的结合力高于以 3Cr2 W8V为基体的 Ti N涂层的结合力。     

应力吸收层类混合料与水泥板界面直剪试验的结果分析

由于旧路面板与应力吸收层材料性质存在很大差异,层间粘层油种类及其用量大小、垂直荷载、温度条件等因素对其界面状态影响较大,利用课题组自行研制开发的LLM路面材料直剪试验仪进行室内模拟试验,并分析上述主要因素对应力吸收层与旧水泥路面板层间抗剪强度的影响。     

含水量对非饱和黄土强度的影响(英文)

将非饱和土基质吸力对土体强度的贡献等效为小主应力增量,通过分析土体极限应力莫尔圆的几何图形,求得小主应力增量,并认为土体在破坏时处于极限状态,提出了粘聚力和内摩擦角同时变化时的土体强度计算方法,得到了强度参数随含水量变化的函数关系式,研究了非饱和黄土破坏时大主应力随含水量变化的关系曲线。分析结果表明:计算曲线与试验曲线的变化规律相同,随着含水量的增大,大主应力计算值和实测值的差异越来越小,其相对误差最大值为11.63%,最小值为1.59%,说明该计算方法是可靠的;随着含水量的增大,当粘聚力和内摩擦角同时变化时,大主应力计算值较小,当仅有内摩擦角变化时,大主应力计算值较大,两者相差1.26～2.17倍,说明含水量的变化对非饱和黄土的强度有显著影响。     

Nc-Si Thin Film Deposited at Low Temperature and Nc-Si Heterojunction Solar Cel

IntroductionMuchworkhasbeendonetostudythestruc-tureandpropertiesofthehydrogenatednano-crystallinesilicon(nc-Si∶H)thinfilmsinthepastfewyears[1～3].Ithasbeenreportedthatthesefilmshavemanygoodopticalandelectricalproper-ties[4～6].Severaldepositiontechniqueshavebeenestablishedtopreparenc-Si∶Hthinfilms,includ-ingplasmaenhancedchemicalvapordeposition(PECVD),hotwirechemicalvapordeposition(HWCVD)[7,8]andreactivemagnetronsputter-ing[9]withthesubstratetemperaturevaryingfrom150to250°C.Comparedwi…     

曲面混凝土构件内弧粘贴FRP弦剥离效应

进行了26个曲面构件的FRP-混凝土界面粘贴试验, 研究了混凝土强度、FRP粘贴层数、FRP粘贴长度与构件曲率对粘贴强度、界面应变与破坏机理的影响。研究结果表明: 曲面混凝土构件内弧粘贴FRP易出现3种破坏形态: 弦剥离破坏、FRP在裂缝处被拉断和FRP在试件裂缝一侧发生剥离, 其中构件曲率越大, 越容易发生弦剥离破坏, 小曲率构件多发生FRP拉断破坏; 随外荷载的增大, FRP应变峰值有一个向后传递的变化过程, 说明沿纤维长度方向的FRP并不是全部参与工作, 存在一个有效工作(粘贴) 长度; 对本试验数据采用虚拟零点方法分析得出, 曲面混凝土构件内弧粘贴FRP有效粘贴长度约为14 cm; 曲率对粘贴强度影响显著, 曲率增大, 纤维应变梯度增大, 有效粘贴长度变小, 粘贴强度降低; 曲率相同时, 纤维层数越多, 沿纤维方向应变分布越均匀, 粘贴强度越大, 但是这一增长并非与FRP层数成线性关系, 2层纤维粘贴强度约为1层的1.5倍; 当纤维层数增加时, 粘贴层法向应力增大较快, 试件更易发生弦剥离破坏, 这种破坏是由法向粘贴应力与面内剪应力的耦合效应引起的; 粘贴层应力函数可用内弧曲率圆心角的余弦函数表示, 当矢高分别为30、60、90 mm时, 构件平均误差分别为7.7%、2.4%与8.8%, 因此, 函数精度较高。      

导致直接剪切实验强度偏高的原因及改进办法

对次生红粘土、粉质粘土和全风化泥岩进行了直接快剪实验和三轴不排水剪切实验，并对实验结果进行了分析．实验结果显示，直接快剪实验获得的岩土体的抗剪强度指标——粘聚力和内摩擦角明显高于三轴实验结果．分析其原因，在于直剪实验中法向力与剪切力(剪切面)不垂直，使试样的应力状态改变，从而导致直剪实验获得的岩土体抗剪强度指标偏高．最后，根据力的平衡原理，提出了直剪仪加载装置的改进办法——改一端加载为两端加载．     

沥青路面层间粘结强度现场检测及影响因素分析

通过对沥青路面面层与基层层间、面层层间进行现场粘结强度试验,分析了地表温度、粘层油、铺筑时长等因素对沥青铺装层层间粘结强度的影响,提出了提高层间粘结强度的相关建议.     

含硼生铁生产硼钢新工艺的基础研究

对以含硼生铁为原料直接冶炼硼钢新工艺的关键问题进行了基础研究．为新工艺提供了理论依据。在探讨了不同温度（1400℃．1450℃．1500℃和1550℃）、气氛（空气、通氧）、造渣剂（CaO）条件下含硼生铁中C元素氧化规律的基础上，进一步在1550℃吹氧条件下研究Fe—C二元系、Fe—C—Si三元系和含硼生铁的氧化规律。验证了含硼生铁直接冶炼硼钢的条件。     

基于车辙等效的沥青路面轴载换算方法

以剪切应力强度比为指标建立了基于车辙等效的沥青路面轴栽换算方法。通过有限元路面力学和温度场模型对典型高等级沥青路面结构进行分析,得到不同环境和荷栽条件下的轴载换算指数,通过多元线性回归得到其预估公式,并通过实例计算结果与现行规范方法的进行了比较。研究表明：面层厚度、层位、混合料类型、温度和车速条件都对轴载换算指数有着显著的影响;沥青混合料剪切应力强度比与抗车辙性能之间的良好的相关性并不依赖于材料类型、温度、荷载和围压水平;基于不同控制指标的轴载换算结果相差较大,本文提出的基于车辙等效的换算方法可以作为现行规范方法的有益补充。另外,认为进行轴载换算时对于不同沥青层位应该分别计算。     

基于厂拌冷再生的大厚度半刚性基层性能研究

针对大厚度半刚性基层层间粘结性能差、干缩大、易受温度影响的特点,提出采用厂拌冷再生用于层间过渡,并通过配比和方案设计,抗压强度试验、干缩试验、温缩性能试验。结果表明：冷再生材料层用于半刚性基层中,在冷再生材料的嵌锁挤密效应下,结构的整体性能和抗压强度提高。前期受湿度影响大,后期主要受温度影响,冷再生材料层越多,相同时间的变形量越小。厂拌冷再生材料,有利于减少温度对结构的影响。     

桥梁缆索钢丝疲劳性能影响因素试验

为研究桥梁缆索钢丝的疲劳与腐蚀疲劳性能，采用不同强度等级新钢丝、服役7年的斜拉桥拉索钢丝和人工加速腐蚀钢丝开展了缆索钢丝疲劳与腐蚀疲劳试验；根据典型疲劳断口宏观形貌特征，探究了缆索钢丝的疲劳断裂机制；采用威布尔分布函数拟合了缆索钢丝的应力-疲劳寿命曲线，对比了不同钢丝应力-疲劳寿命曲线的差异，揭示了强度等级、应力比、腐蚀损伤和腐蚀疲劳损伤4个关键因素对缆索钢丝抗疲劳性能的影响规律，并建议了相应的疲劳强度曲线。试验结果表明：钢丝未发生腐蚀时抗疲劳性能良好，随着强度等级的提高，缆索钢丝的疲劳强度显著增大，对应的疲劳极限也逐渐上升；缆索钢丝的疲劳强度随应力比的增大而显著减小；腐蚀和腐蚀疲劳损伤均会大幅降低缆索钢丝的疲劳强度，腐蚀疲劳损伤对缆索钢丝剩余疲劳寿命的影响大于单一腐蚀损伤；新钢丝的疲劳裂纹起源于表面划痕或材料不均匀处，对于带腐蚀和腐蚀疲劳损伤的钢丝，蚀坑处存在显著的应力集中，疲劳裂纹源形成于钢丝表面蚀坑处，多源裂纹萌生与裂纹不规则扩展的几率增大；桥梁缆索抗疲劳设计与安全评估时应综合考虑钢丝强度等级、应力比、腐蚀和腐蚀疲劳损伤的影响，试验采用国内桥梁缆索广泛使用的钢丝，得到的疲劳强度可...     

双线性强化隧道和桩孔三剪弹塑性解

将隧道和桩孔简化为厚壁圆筒, 基于三剪强度准则和双线性强化模型, 考虑材料的应变强化和中间主应力效应, 推导了厚壁圆筒在均匀内外压作用下的弹塑性极限解, 并给出恒定外压条件下塑性区半径与内压的关系式, 分析了强化模量系数、半径比、中间主应力与材料强度拉压异性对厚壁圆筒弹塑性极限解的影响规律。研究结果表明: 所得弹塑性极限解克服了Tresca屈服准则与Mises屈服准则未考虑拉压异性, Tresca屈服准则与Mohr-Coulomb屈服准则未考虑中间主应力与双剪强度理论极限解存在滑移面突变现象的不足; 弹塑性极限解均随半径比与中间主应力影响系数的增大而增大, 随拉压强度比的增大而减小, 外压对极限内压的影响程度随着拉压强度比的增大而减小; 当强化模量系数为0.1、半径比为2时, 考虑强化效应的塑性极限内压比不考虑时相对增大10%以上, 随着半径比增大到4, 塑性极限内压比不考虑强化效应时相对增大38%以上, 强化效应影响更加明显, 故对于存在应变强化效应的材料, 采用双线性强化模型的分析结果更接近工程实际; 当不考虑中间主应力与应变强化时, 土体的极限扩孔压力弹塑性极限解与Vesic解相差在0.02%以内, 当考虑了土体的中间主应力和应变强化效应后, 塑性区半径与内半径比为10时, 弹塑性极限解分别是Vesic解的1.06、1.81倍, 因此, 基于Vesic解的极限扩孔压力过于保守。      

Relationship between quality and attributes of elliptical spot welds of high strength steel

More high strength steel(HSS) sheets are being applied in the automobile industry to improve safety and fuel efficiency.When HSS is spot welded, the strength of the welded-joint is usually determined by the attributes of the weld nugget.However, it is diffcult to obtain the circular nugget and to establish the relationship between the weld attributes and welding quality because of a large number of variables and experimental uncertainty.In the paper, the numerical analysis model of tensile-shear strength test for HSS spot welds was established.And the critical ellipticity of the elliptical spot weld was determined through finite element analysis.Quantitative relationship between elliptical weld attributes and weld strength was investigated statistically using the Latin hypercube and regression analysis method.The sheet thickness, nugget ellipticity, hardness radio and yield strength have the most influential attributes in affecting welding quality.The research results can be used as a guideline for HSS resistance spot welding design.     

海洋平台KK型管节点的疲劳性能试验研究

以某自升式海洋平台为研究对象,进行了空间KK型管节点在轴力作用下的疲劳性能的试验研究.通过对管节点模型的试验测试,得到了KK节点在轴力作用下沿着焊缝周围的热应力区内的热点应力分布及节点的应力集中系数,并采用S-N曲线法对KK型管节点的疲劳寿命进行估算.通过对比分析,指出了试验方法与规范计算方法在管节点疲劳性能分析上的差异性.