浅谈“材料力学”教学中梁的内力图绘制的几点技巧

在“材料力学”课程中，快速绘制梁的内力图应把握几点技巧．在材料力学课程教学中如何教会学生“快而准”地绘制梁的内力图尤为关键．     

不锈钢地铁车辆侧墙焊缝缺陷率分析

由于非熔透型激光叠焊工艺的局限性,侧墙焊缝处会产生内外钢板局部未焊透的现象即焊缝缺陷.为研究这种焊缝在不同缺陷率下的拉剪强度及其对车体静强度的影响,结合某不锈钢地铁车辆激光焊车体,通过建立不同焊缝缺陷率的车体有限元模型,分析各个工况下不同焊缝缺陷率的车体侧墙焊缝剪应力的变化,以此确定在静载工况下不锈钢激光焊车体侧墙焊缝缺陷率的限值.     

基于胶浆原理的二灰碎石设计方法

为了提高二灰碎石力学强度, 假设二灰碎石为一种三级空间网状结构的分散系, 即微分散系二灰胶浆、细分散系二灰砂浆与粗分散系二灰碎石。基于抗压强度最优原则, 采用垂直振动试验方法(VVTM)确定二灰胶浆与二灰砂浆质量比, 基于密度最大原则, 采用逐级填充法确定粗集料级配, 基于抗压强度最优原则, 确定二灰碎石中二灰砂浆用量。提出了基于胶浆原理的二灰碎石组成设计方法, 并通过室内试验与现场试验对设计方法进行性能验证。验证结果表明: 当石灰与粉煤灰质量比为2:5时, 二灰胶浆力学性能和收缩性能最佳; 当细集料质量通过率的递减系数为0.65, 二灰与细集料质量比为3:2时, 二灰砂浆力学强度最大; 当粒径范围分别为19~37.5、9.5~19、4.75~9.5 mm的集料质量比为17:11:6时, 混合粗集料密度最大; 与传统方法设计的二灰碎石试件力学强度相比, 基于胶浆原理设计的试件早期(7 d)力学强度提高10%以上, 后期(180 d)力学强度提高20%以上; 不同龄期的VVTM试件与现场芯样抗压强度之比平均为0.909, 劈裂强度之比平均为0.904, 而静压成型试件与现场芯样抗压强度之比为0.457, 劈裂强度之比为0.531, 说明VVTM比静压法设计二灰碎石更科学。     

主应力轴旋转下中主应力系数对软黏土性状的影响

采用空心圆柱仪对上海原状软黏土进行了不排水剪切试验, 研究了主应力轴旋转条件下中主应力系数对饱和软黏土变形与强度特性的影响。采用等压固结模式对软黏土空心薄壁试样进行固结, 并在3种不同主应力轴旋转角度下, 对试样进行不同中主应力系数的不排水剪切试验。试验前提为剪切过程中平均应力、中主应力系数与主应力轴旋转角度均保持不变, 而偏应力逐渐增大, 直至试样破坏。试验结果表明: 在不同中主应力系数下, 天然软黏土的变形与强度特征存在明显的差异, 在3种主应力轴旋转角度下, 随着中主应力系数的增加, 临界应力比均呈降低趋势, 相应的峰值剪切强度减小; 在主应力轴旋转角度为0°时, 中主应力系数为0.25和0.50的试样均出现了轻微的应变局部化现象, 剪应力在达到峰值后呈逐渐降低的趋势; 在主应力轴旋转角度为90°时, 中主应力系数为0.50和0.75的试样所对应的状态为内外压不等的非轴对称拉伸状态, 二者的峰值剪切强度比较接近, 而中主应力系数为1.00的试样对应的为内外压相等的轴对称拉伸状态, 其峰值剪切强度相比前二者降低了25%;在内外压相等的加载条件下, 主应力轴旋转角度由0°增加为90°的同时, 中主应力系数由0增加为1.00, 试样破坏时对应的临界应力比与不排水剪切强度均逐渐降低。     

岩质岸坡岩样力学参数取值方法比较

针对安川公路典型岸坡岩石试样, 分别在天然状态和饱水状态下对其进行轴压试验, 采用随机模糊法、最小二乘法和蒙特卡罗法对岩石变形参数和抗剪强度参数进行抽样取值, 并计算了相应的边坡稳定性系数。计算结果表明: 采用蒙特卡罗法抽样得到的变形参数均值、均方差与变异系数与最小二乘法基本接近, 其中均值相差仅为0.77%;采用随机模糊法抽样得到的变形参数均值、均方差与变异系数最小, 其均值较最小二乘法降低了8.60%;在抗剪强度参数抽样取值时, 利用随机模糊法得到的抗剪强度参数均值、变异系数与对应的边坡安全系数最小, 蒙特卡罗法次之, 最小二乘法最大, 其中采用随机模糊法抽样取值时边坡安全系数均值为1.243, 蒙特卡罗法取值时为1.521。相比于蒙特卡罗法, 采用随机模糊法确定的隶属度函数考虑了样本参数权重因素的影响, 反映了岸坡岩石抗剪强度参数的不确定性, 计算的岩质边坡安全系数更具有工程指导意义。     

焊接构架闸瓦托吊座与制动杠杆支座强度分析

通过对焊接构架闸瓦托吊座和制动杠杆支座进行受力分析,确定了两者载荷工况,并对其进行了有限元分析,确定出闸瓦托吊座和制动杠杆支座上的应力分布.在此基础上,进行了静强度和疲劳强度校核.研究结果表明,焊接构架闸瓦托吊座和制动杠杆支座静强度满足TB/T 1335-1966的规定,疲劳强度满足AAR-M213-8V的要求.     

水平力对含裂纹沥青路面面层破坏的影响分析

含裂纹的沥青路面在水平力作用下容易产生各种病害.基于断裂力学的沥青路面水平力控制校核方法,具有计算精度高、设计符合路面的破坏机理的特点,将其计算过程编成计算机程序,使用方便,同时也可以用于公路超载车辆对路面破坏的研究.     

桥面防水粘结层性能试验分析

采用室内剪切试验和拉拔试验,分析桥面防水粘结层材料性能,认为层间抗剪强度及粘结强度受温度影响大,并且随着试验环境温度的升高而减小.现场拉拔试验研究了不同温度下4种粘结层材料与桥面板的粘结强度变化规律,其粘结强度同样随着试验环境温度的升高而减小.研究表明,剪切试验与拉拔试验结果能够综合评价高、低温情况下沥青混合料与粘结层的整体性能,还可以作为桥面粘结层是否满足抗剪要求的验证指标.     

风积沙的工程力学性质试验研究

结合毛乌素沙漠沙样,对风积沙的工程力学性质进行了系统的试验研究。试验结果表明:风积沙的压实可采用常规的击实试验方法和振动密实法,压实效果受颗粒级配、含水量、荷载大小、振动频率及振幅等多种因素影响;风积沙的内摩擦角与压实度之间呈线性变化规律,颗粒级配是主要影响因素,含水量影响较小;风积沙的室内回弹模量和加州承载比与压实度之间大致呈非线性增大规律,在某一压实度区间增大的幅度非常小。     

混凝土抗剪强度尺寸效应的细观数值模拟

混凝土的抗剪强度关系到混凝土结构的安全。采用随机骨料模型模拟混凝土的细观结构,利用有限元方法数值模拟混凝土试件的细观损伤断裂和抗剪强度,将所得数值结果与混凝土重力坝设计规范参考值比较,结果较为吻合,从而为混凝土力学性能的数值模拟开辟了新途径。同时研究表明混凝土试件的抗剪强度存在明显的尺寸效应。