含分层损伤的变角度纤维层合板后屈曲力学行为研究

变角度（Variable angle tow,简称VAT）纤维复合材料层合板的纤维方向能够连续变化．相较于传统的直线纤维层合板,此类层合板通过刚度变化,整体的屈曲性能可以得到很大的提升．本文利用ABAQUS 自带的粘结单元(Cohesive Element)对预制圆形分层的变角度纤维复合材料层合板进行了后屈曲力学行为研究,得出载荷位移曲线,以及分层裂纹萌生和扩展的情况．然后本文分析了预制分层尺寸对板的刚度、前后屈曲阶段和裂纹萌生及扩展的影响．最后通过变角度纤维层合板和直线纤维层合板的后屈曲力学行为进行对比,深入探索了变角度复合材料层合板在抵抗分层裂纹萌生和扩展方面的优势．     

THEORETICAL MODEL ON INTERFACE FAILURE MECHANISM OF REINFORCED CONCRETE CONTINUOUS BEAM STRENGTHENED BY FRP

Fiber reinforced polymer （FRP） composites are increasingly being used for the re-pair and strengthening of deteriorated concrete structural components through adhesive bonding of prefabricated strips/plates and the wet lay-up of fabric. Interfacial bond failure modes have attracted the attention of researchers because of the importance. The objective of the present study is to analyse the interface failure mechanism of reinforced concrete continuous beam strength-ened by FRP. An analytical solution has been firstly presented to predict the entire debonding process of the model. The realistic bi-linear bond-slip interfacial law was adopted to study this problem. The crack propagation process of the loaded model was divided into four stages （elastic,elastic-softening,elastic-softening-debonded and softening-debonded stage）. Among them,elastic-softening-debonded stage has four sub-stages. The equations are solved by adding suitable stress and displacement boundary conditions. Finally,critical value of bond length is determined to make the failure mechanism in the paper effective by solving the simultaneously linear algebraic equations. The interaction between the upper and lower FRP plates can be neglected if axial stiffness ratio of the concrete-to-plate prism is large enough.     

环氧树脂AB胶对树脂导光水泥基材料界面性能的影响

为改善树脂导光水泥基材料(Resin light conductive cementitious materials,RLCCM)中水泥基体与透明树脂界面间的粘结性能,采用强度试验、X射线衍射仪和环境扫描电镜分别研究了环氧树脂AB胶对RLCCM整体抗压强度、界面处水化产物和微观结构的影响。结果表明:RLCCM的整体抗压强度比纯水泥砂浆体低,且强度大小与界面间的粘结性能有关,环氧树脂AB胶增强了RLCCM的整体力学性能;环氧树脂AB胶减少了界面处羟钙石的生成,提高了界面间粘结强度;环氧树脂AB胶还提高了界面的粗糙度,增强了界面间机械作用,改善了界面间粘结性能。 更多还原     

锈胀开裂后变形钢筋与混凝土粘结性能实验研究

为研究锈胀开裂对变形钢筋与混凝土间粘结性能的影响,开展了电化学快速锈蚀内贴应变片钢筋混凝土试件的拔出实验,得到了不同位置处钢筋的应变,进而推导了钢筋与混凝土不同位置处的粘结应力,分析了锈胀裂缝宽度对钢筋与混凝土间不同位置处粘结应力的影响。实验研究表明:粘结试件中的钢筋应变对锈胀裂缝宽度的敏感性大;对于锈胀裂缝较小的试件,其粘结应力峰值接近加载端,而对于锈胀裂缝较大的试件,粘结应力峰值更靠近自由端。     

模拟海洋大气环境中NdFeB(M35)初期腐蚀行为特征

研究模拟海洋大气环境中NdFeB(M35)初期的腐蚀行为.SEM观察表明,该材料初期腐蚀阶段,表面腐蚀过程存在3种代表性类型:Ⅰ)液滴同时覆盖富Nd相和磁性相,富Nd相先发生腐蚀;Ⅱ)液滴覆盖磁性相,磁性相腐蚀沿晶界扩展;Ⅲ)液滴在缺陷附近形成,腐蚀沿缺陷扩展.时间延长,局部腐蚀区相互连接,整体呈现晶界和富Nd相先行腐蚀,磁性相腐蚀相随其后.EDS分析给出腐蚀表面Na、Cl元素的分布,从而明确了腐蚀微电池的形成及腐蚀微电池点位变化是NdFeB(M35)腐蚀的外因.     

Active ferromagnetic shimming of the permanent magnet for magnetic resonance imaging scanner

This paper presents an approach of active ferromagnetic shimming for C-type permanent magnetic resonance imaging (MRI) magnet.It is designed to reduce inhomogeneity of magnetostatic field of C-type permanent magnet to meet the stringent requirement for MRI applications.An optimal configuration (locations and thicknesses) of active ferromagnetic pieces is generated through calculation according to the initial field map and the demanded final homogeneity specifications.This approach uses a minimisation technique which makes the sum of squared magnetic moment minimum to restrict the amount of the active ferromagnetic material used and the maximal thickness of pieces stacked at each hole location in the shimming boards.Simulation and experimental results verify that the method is valid and efficient.     

基于粘结界面模型的三维裂纹扩展研究

根据界面断裂的特点,将粘结界面模型应用于有限元,采用非线性显式动力学算法,编写粘结-体积单元计算程序.其中体积和粘结单元分别采用四面体和三棱柱单元;粘结单元本构关系选择双线性内聚力-位移曲线,避免了界面完全断裂后发生穿透;以界面相对位移的形式定义线性损伤准则;以Benzeggagh-Kenane模式的扩展准则确定界面失效位移;以Turon模式的初始损伤准则确定界面启裂位移.该程序能够实现混合加载模式下材料界面断裂问题的三维数值模拟.用所编写的程序(CVFEM)分别对Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型裂纹扩展问题进行数值模拟,并且与Abaqus6.7计算结果进行对比.     

金属膜层对光纤表面等离子传感器的影响研究

采用SG-12SA作为镀膜设备, 研究了当金膜厚度相同的情况下, 光纤表面等离子体波传感器在有粘结层和无粘结层时的光谱特性; 当粘结层厚度相同时, 光纤表面等离子体波传感器对应不同金膜厚度的光谱特性。结果表明：对镀有同样金膜厚度的光纤表面等离子体波传感器, 纤芯与金膜之间有粘结层相对于无粘结层, 共振波长出现红移, 且共振深度减小; 对镀有同样粘结层厚度的光纤表面等离子体波传感器, 随着金膜厚度的增加, 共振波长亦逐渐发生红移。这些研究成果为以后研制性能优良的光纤传感器提供了参考, 同时为在直径为微米级的三维圆柱面上镀膜提供一定的指导意义。     

CFRP-混凝土界面粘结的疲劳性能试验研究

外贴FRP是重要的混凝土结构加固技术,但目前对外贴FRP加固混凝土结构的疲劳性能研究尚不充分,尤其对FRP-混凝土粘结界面的疲劳退化规律和破坏模式的研究更为缺乏。本文采用双面剪切试件,通过2个静载试件和4个疲劳试件的试验研究,考察了粘结长度和胶层厚度等因素对FRP-混凝土界面粘结疲劳性能的影响。通过分析沿粘结长度的FRP应变分布在疲劳循环过程中和疲劳后静载过程中的变化情况,讨论了不同粘结长度和粘结胶层厚度条件下的粘结界面疲劳退化规律和疲劳后静载性能。试验结果表明:胶层树脂-混凝土粘结界面是发生疲劳剥离破坏的薄弱环节;胶层厚度增大时,由于疲劳引起的界面损伤累积发展显著减小,疲劳后静载中胶层厚度较大试件的粘结承载力也更大;粘结长度增大时,界面粘结呈现更为明显的损伤退化,但由于试验粘结长度小于有效粘结长度,疲劳后的静粘结承载力仍更大。     

HMX基多组分PBX结构和性能的模拟研究

用分子动力学(MD)方法，对HMX基含少量TATB、F2311(粘结剂)和石蜡(钝感剂)的4组分PBX的结构和性能进行模拟研究。为细致考察各组分对主体炸药的作用，对2组分体系(HMX/TATB, HMX/F2311和HMX/石蜡)也进行类似的MD模拟。为深入揭示钝感机理和钝感剂的作用，还对HMX和石蜡超分子体系的相互作用进行量子化学第一性原理DFT计算。此外，对纯HMX及以它为基的多组分PBX的爆热和爆速进行了理论估算。结果表明，各PBX的弹性较纯HMX的有所改善，以粘结剂组分对主体炸药的力学性能影响最大。各组分的加入均或多或少地降低主体炸药的爆热和爆速。钝感剂与HMX的相互作用很弱，PBX的钝感性不是由电子结构因素所造成。多组分PBX的理论配方设计需综合考虑各种复杂因素。