基于高速拉伸试验的车身用钢板材料应变速率敏感特性研究

在室温下对不同钢板在各种应变率下的拉伸变形力学行为进行了试验,基于试验数据与Johnson-Cook模型(不包含温度因素)理论进行对比分析.研究表明,车身用钢板材料的拉伸强度随应变速率的增加而增强;不同材料的应变速率敏感性随抗拉强度的增加而降低;应变速率每递增一个数量级,所引起的强度增加的绝对值是一个相对稳定的常数.     

干湿态尼龙66的高速拉伸行为研究

文章研究了干湿态尼龙66(PA 66)的高速拉伸行为,探讨了水分子对PA 66高速力学性能的影响。研究结果表明,干湿态PA 66的高速拉伸强度均随着应变速率的增加而提高,但是断裂延伸率呈现相反趋势。PA 66吸水后拉伸强度下降,但断裂延伸率增加,且湿态PA 66在低应变速率和高应变速率下的拉伸行为不同,在0. 1 s~(-1)和1 s~(-1)的应变速率下出现明显的"颈缩"现象。干态PA 66的断裂面垂直于拉伸方向,而湿态PA 66的断裂面与拉伸方向约呈45°。     

反复冻融条件下沥青混合料的间接拉伸试验研究

当遭遇突变天气如低温冰雪时,路面材料长时间处于有水、低温冰冻状态及温度交替变化过程中,由于水分和温度共同作用引起的道路冻融损坏现象较为普遍。通过在室内模拟水温冻融环境,对多次冻融后的沥青混合料进行了间接拉伸类试验(劈裂试验),通过试验分析了水温冻融条件下沥青混合料的劈裂强度、冻融劈裂强度、劈裂疲劳性能的变化规律。结果表明,沥青混合料的强度、水稳定性、疲劳性能随反复冻融衰减明显。     

土工合成材料拉伸特性试验研究

土工合成材料抗拉强度和变形特征是其重要特性指标,一般可通过无侧限压力条件下的室内土工合成材料拉伸试验测定。实际工程中,土工合成材料是在土中侧限压力条件下发挥作用,其强度指标与实验室无侧限压力条件得到强度指标的差异目前尚无定论。通过自制多功能拉伸试验仪对土工合成材料进行侧限压力下的室内拉伸试验,研究上覆压力、拉伸速率对3种土工合成材料拉伸性能的影响。结果表明:当有侧限约束时,随着上覆荷载的增大,土工合成材料割线模量提高,伸长率反而降低,其中格宾网伸长率的降低程度最大,达到84%;与无约束条件相比,侧限约束条件下单向塑料土工格栅和双向经编土工格栅拉伸强度提高,格宾网拉伸强度略有降低;无论拉伸速率多大,土工合成材料的伸长率在竖向荷载40 kPa时均降低,但降低幅度不大。由于筋材网格尺寸、材料性质不同会影响筋材和土的相互作用,故不同土工合成材料的拉伸特性受侧限约束条件的影响程度并非一样。最后根据试验结果,拟合出3种材料的拉伸强度与上覆荷载之间的线性回归方程。     

EPDM橡胶材料的高低温老化失效

为了考察EPDM的耐温性能,对EPDM进行温度老化试验,同时对其老化前后的材料性能和断口形貌进行分析。结果表明：在高温和高低温循环老化条件下,EPDM材料的拉伸强度随着老化时间的增加而下降,温度越高下降越快;拉伸断裂由韧性断裂转变为脆性断裂。EPDM在低温老化条件下拉伸性能变化不明显。热重分析表明EPDM在高温和高低温老化条件下发生了材料氧化,导致化学键断裂,而低温老化对EPDM分子结构影响较小。     

极低微发泡聚丙烯材料和零件性能研究

文章进行了极低微发泡PP+EPDM-T20材料性能和极低微发泡PP+EPDM-T20在降低零件缩痕、提高零件刚度方面的研究。研究不同发泡剂填充比对材料性能的影响,结果表面:极低微发泡填充对PP+EPDM-T20材料的拉伸模量、弯曲模量、热变形温度等影响较小,对材料的冲击性能影响较大。研究不同发泡剂填充量对降低零件缩痕的影响,结果表明,当微发泡填充量为1%时,零件加筋位缩痕有明显改善。研究发泡剂添加量同加强筋厚度/壁厚比例关系,结果表明,当发泡剂添加量为1%时,在保证外观和刚度的基础上,零件加强筋厚度和壁厚比例关系可由最原始的1:2.5提高至2:2.5。     

基于现场实测的冻土区公路路基温湿度演变规律及关联性研究

利用传感器对新疆北部某冻土地区公路路基路面的温湿度进行实测研究,探讨最低温度、冻结深度等参数的变化规律,并对温度与湿度的相关性进行分析。研究结果表明:路基路面温度存在周期性变化规律,而变化周期随着深度增加而延长,当深度>140 cm时,温度仅存在年度变化周期;最低温度随着深度的增加而上升,0℃以下持续时间、平均降温速率、平均升温速率均随着深度的增加而减少,平均降温速率与最低温度之间存在抛物线关系,平均升温速率与最低温度之间存在线性关系;当温度跨越0℃时,土中含水率会发生突变,路基土中未冻水含量与负温度绝对值呈半对数关系,且受到初始含水率的影响。     

三灰稳定砂砾力学性能研究

以石灰、粉煤灰、普通硅酸盐水泥和石灰、粉煤灰、硫铝酸盐水泥稳定砂砾为研究对象,通过无侧限抗压强度试验及劈裂拉伸强度试验研究稳定砂砾力学性能。结果表明:在相同的无机结合材料掺量下,养护早期石灰、粉煤灰、硫铝酸盐水泥稳定砂砾的无侧限抗压强度和劈裂拉伸强度均较大,随着养护龄期的增长,两类稳定砂砾的强度趋于接近;相同养护龄期稳定砂砾的强度随无机结合材料掺量的增加而增大;当无机结合材料掺量相同,水泥掺量越多,稳定砂砾强度越高。     

固化温度对桥梁加固用结构胶性能的影响

试验中设定了两种不同的养护温度,分别为室温与低温,并以增韧剂用量为变化因素,设计了三组配合比,分别研究两种固化温度下,增韧剂的掺量对结构胶胶体性能与粘接性能的影响。研究结果表明:固化温度对胶体性能有着至关重要的影响,随着固化温度的下降,胶体的性能下降为原来的40%~85%,但伸长率提高到原来的138%~184%。其次,胶体的拉伸剪切强度与伸长率在室温与低温两种环境下的变化是一致的,均随着增韧剂用量的增加先提高,后降低,当增韧剂用量为12%时,达到最高值。     

三维应力状态下沥青混合料动态模量归一化

沥青混合料的动态模量是路面力学响应分析和结构设计的重要参数之一。为客观表征不同应力状态、试验温度及加载频率等试验条件对沥青混合料动态模量的影响规律，建立复杂服役条件下沥青混合料的动态模量预估模型，揭示沥青混合料动态模量的服役状态相关性。首先开展了不同温度、不同加载速率下沥青混合料的单轴压缩、间接拉伸及直接拉伸强度试验，揭示了不同温度下沥青混合料强度随加载速率的幂函数变化规律，为模量试验应力比的确定提供了依据。进而据此开展了不同温度与不同加载频率下沥青混合料的单轴压缩、间接拉伸及直接拉伸动态模量试验，提出了以等效应力比表征三维应力状态下模量试验应力比的沥青混合料动态模量分析方法，并基于时-温等效原理，采用Sigmoidal函数，建立了基于三维应力状态下等效应力比的动态模量归一化预估模型，实现了不同试验方法下沥青混合料动态模量的统一表征。研究结果表明：不同试验温度与应力状态下沥青混合料的强度均随加载速率的增大而增大，基于等效应力比表征的三维应力状态下模量试验应力比可实现不同试验条件下沥青混合料动态模量的统一表征，避免了路面结构设计时人为选取材料模量设计参数导致的设计结果不确定性。研究可为提...     

高原寒冷地区沥青混合料劈裂强度影响因素

针对青藏高原地区的气候特点,试验分析了油石比、温度、加载速率等对沥青混合料劈裂强度的影响。结果表明,不同温度条件下,油石比对沥青混合料劈裂强度的影响有所不同。高温时,沥青混合料劈裂强度随油石比的增大而波动变化,但影响较小;常温时,劈裂强度随油石比的增大呈抛物线形变化,出现峰值;低温时,劈裂强度随油石比的增大呈增大趋势。在相同的加载速率下,劈裂强度随温度的升高而减小。在常温及高温条件下,劈裂强度最大值及其对应的油石比均随温度的升高而减小。-10℃时的劈裂强度对加载速度的变化比较敏感。     

复合式路面层间界面力学特性试验研究

为了研究复合式路面层间界面的力学特性,通过自主研发设计的一种原理简单的直接拉伸仪器和层间剪切试验仪,对高黏弹沥青砂与水泥混凝土板复合式路面的层间界面拉伸与剪切特性进行了试验研究。研究结果表明:沥青砂与混凝土界面的抗拉强度随着加载速率的增大而增大,随着温度的升高而降低,从而可知在夏季高温时,沥青砂与混凝土之间的界面容易发生拉伸破坏;结构层间的的抗剪强度随着温度的升高而减小,随着加载速率的增大而增大,随着法向应力增大而增大。文中有关结论可为进一步研究层间界面力学与路用性能的关系、高黏沥青砂应力吸收层的设计与施工提供指导。     

高黏沥青砂的松弛特性研究

以温度、加载速率、初始应变为影响因素,通过单轴拉伸松弛试验对高黏沥青砂的松弛特性进行研究。首先,将高黏弹性沥青砂切割成工字形试件。然后,在单轴拉伸强度试验过程中发现采用预切缝工字形试件能充分表达沥青混合料抗拉伸性能并确定了松弛试验的初始应变值。试验表明:在不同温度下高黏沥青砂呈现明显且相似的松弛特性,其松弛模量与加载速率成正相关;随着初始应变值的增加松弛模量呈先增后减的趋势,这是因为高黏沥青砂也从线弹性变形到弹塑性变形甚至出现损伤,而且随着初始应变值增大损伤程度也同样增长并发育成为裂纹;高黏沥青砂的松弛特性随温度变化响应迅捷,当温度偏低时有可能导致破坏过程提前;利用六单元广义Maxwell模型可以很好地刻画其松弛特性,为今后高黏沥青砂损伤模型的探究提供基础。     

不同荷载模式下水泥稳定红土粒料抗拉特性研究

为探究水泥稳定红土粒料在不同荷载模式下所表现出的拉伸特性,全面评价红土粒料作为基层材料时的抗拉性能,在一系列试验(弯拉试验,间接拉伸试验和直接拉伸试验)的基础上,对水泥稳定红土粒料抗拉特性的变化规律进行了系统的研究,同时对三种试验所用试样进行应力状态分析。结果表明:水泥稳定红土粒料作为半刚性材料具有各向异性的特征,其拉伸强度受水泥剂量、荷载条件和试验方法等外部因素影响,经水泥稳定后的红土粒料作为基层材料考虑其抗拉性能时,不同荷载模式下的拉伸强度不同,其中,90d养生后的弯拉强度间接抗拉强度直接抗拉强度,并且不同强度之间存在良好的统计关系,在已知其中一种强度的基础上能通过线性关系得到另一种强度;通过应力状态分析得到了试样的受力图,为了解材料在拉应力作用下的应力状态分布和变形发展趋势提供了一种思路。基于以上结果,提出当用于评价红土粒料的抗拉性能时,直接拉伸试验较为真实和可靠。     

环氧沥青中树脂体系的固化控制与性能关系研究

对于高温拌和的环氧沥青铺面材料,环氧树脂与固化剂的固化特征特别是固化反应速率对环氧沥青的性能影响尤为关键。通过不同固化剂含量、不同固化温度、不同固化时间3个方面来研究环氧树脂固化控制与力学性能之间的关系。结果发现,随着固化剂含量的升高,固化后树脂的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率显著增加;而随着固化时间的延长,却刚好相反;提高树脂体系固化温度会使固化后树脂体系的拉伸强度和断裂伸长率降低。本研究为优化环氧沥青的固化工艺提供了有力的依据。     

早期振动对混凝土抗拉性能影响

对处于初、终凝前后混凝土材料选取了6个不同时间点作为振动的起振点,分别施加4种不同频率和振幅组合的振动,通过劈裂拉伸强度试验,判断受振动混凝土1、3、28d抗拉性能变化情况.试验中得到76组劈裂拉伸强度结果,有29个结果是强度降低的.这些强度降低的数据均在10%以内,其中强度降低在7%以内的占了76%.试验结果表明:对...     

寒区有水模式下沥青混合料矿料界面力学性能研究

研究沥青混合料在有水介入时其矿料界面的低温黏结性能衰减效应.基于矿料界面强度测试试验,分析了不同荷载效应(拉伸荷载及剪切荷载)及不同温度条件(-10℃、-20℃及-30℃)下水对矿料界面的黏结强度的影响.试验结果表明,在持续的低温环境中一旦有水介入,矿料界面的黏结强度有很大幅度的衰减,不同温度条件下衰减的幅度存在差异,...     

玻纤增强塑料高低温力学性能对比研究

对PA66GF35短玻纤维增强塑料进行高低温实验,得到材料在不同温度下的力学响应。发现材料在低温环境下几乎一致处于线性阶段,常温和高温环境下材料非线性明显。对比材料在不同温度下力学参数的变化规律发现,材料拉伸模量和拉伸强度都是在低温时最高,随着温度升高,模量和强度也随之减小。利用Weibull函数建立材料在高温、常温、低温的本构方程,将材料本构方程带入有限元分析,得到材料偏轴角度下的力学响应,发现和实验数据拟合很好,验证了材料本构的正确性。     

土工格栅蠕变后拉伸性能试验研究

土工格栅的蠕变是影响加筋土结构安全的重要因素,经过蠕变后的土工格栅在各项拉伸性能上会有变化,为了确定土工格栅在蠕变后各项拉伸指标的变化,进行了1 000h的室内蠕变试验,并设置了4种不同荷载级别。通过记录卸载后土工格栅的收缩应变,得出收缩应变随时间变化的3个阶段和各应力水平下的残余应变。拉伸试验结果表明:2%和5%伸长率的拉伸强度随蠕变时所受应力水平的增加而增加,断裂伸长率和极限拉伸强度随着蠕变时所受应力水平的增加而降低,并且在60%应力水平下极限拉伸强度降低了17.3%。     

考虑颗粒破碎的建筑垃圾再生粗粒料大型剪切试验

基于大型直接剪切试验,对不同剪切速率下建筑垃圾再生粗粒料的强度和变形特性进行了室内试验研究,探讨了剪切速率对建筑垃圾再生粗粒料强度和变形特性的影响.结果表明:剪切速率越大,剪应力-剪切位移曲线波动越明显,当剪切速率为1mm/min时,所得抗剪强度指标为极大值,且抗剪强度随剪切速率的变化与破碎率具有相关性.