316L/16MnR不锈钢与容器钢爆炸复合板性能

针对316L/16MnR不锈钢与容器钢爆炸复合板,选取合理的爆炸焊接参数,对其性能进行系统的试验研究.研究表明,复合板在爆炸复合及正火状态下的界面结合率、界面剪切强度、界面粘结强度、拉伸、冷弯、冲击、扭转、硬度、金相、晶间腐蚀及对接接头的组织和性能等,均获得了满意的效果.热处理后复合钢板的各项技术指标均超过了美国、日本、德国等各国国家标准所规定的指标要求,可用于制造工业领域中的压力容器等设备.     

压力加工对爆炸焊复合钢板结合区的影响

爆炸焊复合板经压力加工后,界面两侧晶粒会出现不协调的塑性变形,从而降低产品质量.以0Cr13/Q235爆炸焊复合板为研究对象,通过施加不同的轴向载荷使复合板产生12.5%、37.5%和50%的变形;通过光学显微镜和扫描电镜等分析不同变形量下界面的微观组织形貌和显微硬度变化规律.结果表明:塑性变形量增加引起结合界面厚度下降及界面附近显微硬度整体升高,界面两侧晶粒取向趋于一致,呈现出各向异性;但当变形量增加至50%时,其硬度略有下降.     

刚柔复合式路面界面层强度特性试验研究

通过复合板的室内剪切试验和拉拔试验,对不同水泥混凝土板界面处理方式、不同防水粘结材料以及界面层沥青用量等对界面层强度的影响进行了研究,通过室内试验研究得到了精铣刨界面最佳铣刨深度、不同界面处理方式下界面层的最佳沥青用量和界面层抗剪强度与粘结强度之间的相关性。     

刚柔复合式路面界面层强度特性试验研究

通过复合板的室内剪切试验和拉拔试验,对比研究了不同水泥混凝土板界面处理方式、不同防水黏结材料以及界面层沥青用量对界面层强度的影响;并对不同防水黏结材料的耐久性进行了对比试验研究。得到了精铣刨界面最佳铣刨深度、不同界面处理方式下界面层的最佳沥青用量,以及界面层抗剪强度与黏结强度之间的相关性。     

钢管表面脱碳层对钛-钢双金属管扩散复合界面的影响

研究了在异种金属热膨胀差引起的内压力作用下,钛管与低碳钢管扩散复合界面的成分、组织、结合强度及钢管表面脱碳层的影响.结果表明:通过内压扩散复合法可以使钛管与钢管之间实现冶金结合,在保温30 m in的条件下,750℃~800℃之间扩散退火时界面结合强度最高,且钢管表面脱碳与否对界面结合强度影响不大;碳原子向晶界扩散引起界面附近钢侧柱状晶区,铁原子向钛中扩散引起界面附近钛侧无晶界区与针状马氏体区,钢表面脱碳加速这一过程的进行.     

钢管表面脱碳层对钛-钢双金属管扩散复合界面的影响

研究了在异种金属热膨胀差引起的内压力作用下,钛管与低碳钢管扩散复合界面的成分、组织、结合强度及钢管表面脱碳层的影响.结果表明:通过内压扩散复合法可以使钛管与钢管之间实现冶金结合,在保温30 min的条件下,750℃～800℃之间扩散退火时界面结合强度最高,且钢管表面脱碳与否对界面结合强度影响不大;碳原子向晶界扩散引起界面附近钢侧柱状晶区,铁原子向钛中扩散引起界面附近钛侧无晶界区与针状马氏体区,钢表面脱碳加速这一过程的进行.     

钢管复合桩粘结-滑移性能研究

为研究内置剪力环、泥皮和防腐涂层的钢管复合桩的粘结-滑移性能,假定钢管复合桩粘结应力沿界面呈指数变化规律,提出了一种新的钢管复合桩粘结-滑移本构理论分析模型.依托港珠澳大桥建设,开展了5组钢管复合桩推出试验(其中2组试件设有剪力环),验证了本文模型的正确性.试验结果表明:在外荷载作用下,钢管与混凝土粘结滑移和钢管应力理论计算结果与实验结果基本吻合;粘结破坏时钢管于核心混凝土相对滑移量均小于0.2 mm,泥皮和防腐涂层降低了钢管与核心混凝土之间的粘结;在剪力环间距为1D(D为桩径)的条件下,剪力环使钢管复合桩的粘结强度提高约50%,泥皮和防腐涂层对钢管复合桩的弱化效应可不计.钢管复合桩粘结应力沿界面基本呈指数规律变化.     

钢/铜/钛扩散复合界面显微组织和力学性能

采用碳钢管作为基层、纯钛管作为覆层、纯铜箔作为中间层,利用拉拔-内压热扩散复合法,制备碳钢、铜、钛三金属管复合管.借助扫描电镜（SEM）观察了复合界面附近的显微组织并用能谱分析仪（EDS）测定了界面附近的元素分布.通过剪切和硬度试验测定了界面剪切强度及其附近的显微硬度.研究扩散温度和时间工艺因素对界面附近组织和剪切强度的影响.结果表明：扩散退火后,界面结合紧密,无明显缝隙;钛/铜界面的强度随保温时间增加而有所提高,铜/钢界面强度有所降低;铜、钛原子互扩散至对方基体中,使基体组织、硬度发生改变,并在铜、钛界面上形成了TiCu、TiCu2、βTiCu4化合物;扩散时间对剪切强度的影响有一限度,扩散时间超过限度时,剪切强度降低.     

铜包钢线的包覆焊接工艺与性能

研究了铜包钢线的包覆焊接工艺及所得复合导线的性能.使用10钢钢丝和无氧铜带为原材料，经过表面处理后包覆焊接成为复合线坯，再通过拉拔和热处理获得复合导线.检测结果表明，用这种工艺制作的铜包钢线，铜层沿图周及纵向分布均匀，铜与铜的界面实现了良好的冶金结合，其力学性能和电阻率指标均满足CATV同轴电缆内导体的要求.     

钢/铜/钛扩散复合界面显微组织和力学性能

采用碳钢管作为基层、纯钛管作为覆层、纯铜箔作为中间层,利用拉拔-内压热扩散复合法,制备碳钢、铜、钛三金属管复合管.借助扫描电镜(SEM)观察了复合界面附近的显微组织并用能谱分析仪(EDS)测定了界面附近的元素分布.通过剪切和硬度试验测定了界面剪切强度及其附近的显微硬度.研究扩散温度和时间工艺因素对界面附近组织和剪切强度的影响.结果表明:扩散退火后,界面结合紧密,无明显缝隙;钛/铜界面的强度随保温时间增加而有所提高,铜/钢界面强度有所降低;铜、钛原子互扩散至对方基体中,使基体组织、硬度发生改变,并在铜、钛界面上形成了TiCu、TiCu2、βTiCu4化合物;扩散时间对剪切强度的影响有一限度,扩散时间超过限度时,剪切强度降低.     

空间刚架结构钢-混结合段的力学性能

为了研究某高速铁路空间刚架结构钢-混结合段的力学性能及传力机理,对其进行了1∶2大比例节段模型试验及非线性有限元分析.对试验模型分别进行正常使用极限状态与承载能力极限状态加载,测试主要构件的应力、变形分布及其随加载历程的变化;结合非线性有限元分析,探讨了结合段传力构件之间的荷载分配关系.研究结果表明:钢-混结合段钢结构、混凝土结构及PBL键贯穿钢筋的应力水平较低;钢结构与混凝土之间相对滑移量较小,二者能协同受力;结合段内混凝土、钢板、剪力键等均处于弹性工作阶段,且应力分布均匀,具有较高的安全储备;钢-混结合段能有效传力,承压板和剪力键各自分担50%的荷载,荷载分配较合理.      

基于有限单元法的钢-混凝土组合空腹板的优化设计

为了研究钢-混凝土组合空腹板最优截面几何尺寸,建立了四边简支条件下结构的有限元分析模型、优化参数模型和优化数学模型,通过对已建工程的优化设计分析,在给定条件下使造价减少24．7％,表明该方法优化效果显著,并且效率高,可广泛应用于钢-混凝土组合空腹板截面优化设计工程．通过对不同跨度的组合空腹板进行优化设计,获得在给定条件下的最优截面尺寸和最优网格尺寸．并探讨了长跨比的影响．给出组合窄腹板优化设计的几何尺寸窖议．     

大跨钢-混凝土结合梁斜拉桥传力机理

为探讨大跨结合梁斜拉桥中钢主梁与混凝土板的传力机理,采用梁段模型试验与有限元数值分析相结合的方法,对观音岩长江大桥主梁的受力性能进行了研究.用有限元软件ANSYS建立标准梁段的空间有限元模型,对不同组合荷载作用下结合梁的应力分布进行了弹性分析;考虑材料的非线性特性和剪力钉荷载-滑移的非线性关系,对设计荷载组合下结合梁的力学行为进行了弹塑性分析.在此基础上,采用1:2的缩尺比例进行模型试验研究,测试了不同荷载组合下结合梁截面的应力.研究结果表明:在设计荷载组合作用下,混凝土板与钢主梁间的相对滑移较小,剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;结合梁截面应力基本满足平截面假定,钢主梁以抗弯为主,混凝土板承担较大截面压力.      

Numerical Investigation of Ultrasonic Guided Wave Dynamics in Piezoelectric Composite Plates for Establishing Structural Self-Sensing

This article presents a numerical investigation of guided wave generation, propagation, interaction with damage, and reception in piezoelectric composite plates for the purpose of establishing structural self-awareness.This approach employs piezoelectric composite materials as both load bearing structure and sensing elements.Finite element modal analysis of a plate cell with Bloch-Floquet boundary condition(BFBC) is performed to understand the wave propagation characteristics in piezoelectric composite plates. A comparative study is carried out between a standard composite plate and a piezoelectric composite plate to highlight the influence of piezoelectricity on guided wave dispersion relations. Subsequently, a transient dynamic coupled-field finite element model is constructed to simulate the procedure of guided wave generation, propagation, interaction with damage, and reception in a piezoelectric composite plate. Active sensing array is designed to capture the structural response containing the damage information. Three engineering scenarios, including a pristine case, a one-damage-location case and a two-damage-location case, are considered to demonstrate the ultrasonic sensing capability of the piezoelectric composite system. Finally, time-reversal method is utilized to locate and image the damage zones. This research shows that piezoelectric composite material possesses great potential to establish structural self-awareness, if it serves both as the load bearing and structural sensing components.     

高速船突发载荷的结构响应的近期研究

本文讨论有关于高速船对突发载荷的结构响应的近期研究，评述了世界各国对高速船的碰撞，搁浅，冲击，爆炸等突发载荷时结构的响应方面的研究进展和动态。文中对采用FRP复合材料或夹心析制造的高速船方面的研究作了特别的关注和研讨。     

灰土挤密桩复合地基桩土应力比试验研究

结合灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基工程实际进行了单桩、三桩复合地基静载荷现场试验。试验结果表明：桩顶应力、桩间土应力随板底应力的增大而增大,并且应力逐渐向桩顶集中;距离桩边不同位置处的桩间土应力沿桩径方向呈非线性分布;相同的板底应力条件下,单桩复合地基桩土应力比大于三桩复合地基桩土应力比,该结论可为类似复合地基设计提供参考。     

Numerical Analysis of the Settlement of Composite Foundation Reinforced with Crushed Stone Grouting Pile and Rigid Bearing Plate

This paper deals with a new type of crushed stone grouting pile with a rigid bearing plate.The load transfer characteristics were analyzed,and a settlement model of the composite foundation reinforced with crushed stone grouting pile and rigid bearing plate was built by FEM program.The effects of replacement ratio of capping plate,replacement ratio of pile,replacement ratio of grout diffusion zone,pilesoil modulus ratio,and seroussoil modulus ratio,on the composite foundation settlement were discussed.It is...     

板梁偏心连接结构有限元分析

为了合理处理列车车体结构分析中典型的板梁偏心连接问题,分别基于罚单元法和La-grange乘子法构造了板梁组合结构模型,将组合结构中相关节点对之间通过偏心关系建立的约束方程引入到平衡方程中,解决了梁单元因偏心连接而对组合结构总体刚度矩阵的贡献问题,并编制了求解板梁组合结构静强度计算问题的有限元程序。实例计算表明不但两种计算方法的计算结果吻合,而且其计算结果均与有限元分析软件ANSYS 9.0计算结果接近,位移误差在1%以内,应力误差在2%以内,分析表明二者均是处理板梁偏心连接组合结构的有效方法。     

Dynamic investigation on composite flexible multi-body system considering thermal effect

The dynamic performance of composite flexible multi-body system under the simultaneous action of thermal fields and driving constraint is analyzed. Based on strain-displacement relation of the Mindlin plate theory which includes transverse shear deformation, and considering thermal effect, variation equations of laminated plate are derived by the principle of virtual work. The finite element method is used for discretization. According to kinematics constraint relation, dynamic equations for spatial slider-crank system are established. Simulation results show that spatial deformation (torsion deformation) appears in the multi-layered composite slider-crank mechanism which is simulated with planar motions. Furthermore, the influence of coupling between thermal expansion and flexible deformations of non-symmetrical composite plates on the large overall motion under the uniform temperature field is investigated. Finally, significant change in constraint force due to the spatial deformation is shown.     

结构与速度参数对复合夹层板冲击性能的影响分析

文章运用有限元数值仿真技术,从碰撞力、吸能等耐撞性角度出发,分析了复合夹层板结构尺寸参数以及速度参数对冲击性能的影响,对复合夹层板的船体耐撞结构设计具有一定的指导作用。