玄武岩纤维再生骨料混凝土疲劳试验研究

为提高混凝土抵抗疲劳荷载的能力,试验在混凝土中添加6 mm、9 mm、12 mm三种长度玄武岩纤维,设置0.1％、0.2％、0.3％三种体积掺量,研究改性后的玄武岩纤维混凝土在不同应力水平下疲劳寿命变化情况.结果表明,随应力水平提高,玄武岩纤维混凝土疲劳寿命次数明显降低.除两组外,掺0.2％的玄武岩纤维后,疲劳寿命次数...     

钢纤维自密实混凝土弯曲疲劳性能研究

为了研究钢纤维自密实混凝土的弯曲疲劳性能,采用威布尔函数对疲劳寿命进行了概率分析,建立了在不同失效概率下的P-S-N疲劳方程,对钢纤维自密实混凝土的疲劳性能进行了分析。结果表明,钢纤维自密实混凝土的疲劳寿命符合两参数威布尔分布,与普通混凝土相比,钢纤维自密实混凝土的疲劳性能明显增强。     

基于Weibull分布的设备寿命损耗预测

设备的寿命损耗是企业设备管理部门进行设备检修和更换的重要依据.根据寿命服从Weibull分布,结合Weibull分布的特征构建了预测设备寿命损耗的2参数的数学模型,根据寿命损耗可以确定设备检修和更换的最佳时机,可用于避免发生重大事故和节约检修成本.     

随机截断数据Weibull型参数模型的估计方法

构建了数据随机截断情形下的Weibull型参数模型,分别利用经典方法和Bayesian方法对其参数进行了估计。     

玄武岩-芳纶和玄武岩-碳混杂纤维增强复合材料片材的疲劳性能(英文)

为了研究玄武岩-芳纶和玄武岩-碳混杂纤维增强复合材料(FRP)片材的疲劳破坏形态和疲劳寿命规律,进行了2种混杂比(1∶1和2∶1)的片材试件在0.6～0.95应力水平下的疲劳试验.试验结果表明,对于混杂比为1∶1的试件即B1A1和B1C1,碳纤维或芳纶纤维先发生断裂;对于混杂比为2∶1的试件即B2A1和B2C1,玄武岩纤维先发生断裂.混杂片材的疲劳寿命随碳纤维或芳纶纤维含量的提高而提高,碳纤维含量的提高对其疲劳性能的影响更显著.B2A1的疲劳性能相对较差,B1C1和B2C1的疲劳性能相对较好.最后,提出一种新的双变量双拐点疲劳刚度退化模型,同时适用于多种纤维混杂片材和单种纤维片材.     

玄武岩纤维长径比对混凝土力学性能的影响

研究了玄武岩纤维长径比对混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度的影响。结果发现:玄武岩纤维的掺入有利于提高混凝土强度,但纤维长径比不同,对强度的改变程度不同。玄武岩纤维对混凝土立方体抗压强度提升幅度最小,最高为8.1%,较适宜纤维长径比在800:1~1200:1之间;对混凝土的劈裂抗拉强度提升幅度最大,最高为23.8%,对混凝土的抗折强度提升幅度居中,最高为15.8%,最优纤维长径比均在1200:1~1600:1之间。为提高混凝土强度,长径比相对较大的纤维应适当降低纤维体积率,长径比相对较小的纤维可适当增加纤维体积率,但不宜超过0.15%。     

柔性纤维混凝土的疲劳特性研究

将柔性纤维掺入水泥混凝土可以大幅度提高混凝土的弯曲疲劳等路用性能,并通过试验建立了柔性纤维混凝土的疲劳方程。结果表明,柔性纤维不但能使混凝土的强度提高,更主要的是可以在重交通条件下,可成倍地提高混凝土的弯曲疲劳寿命。     

基于内聚力模型的沥青混凝土疲劳损伤数值研究

为了研究沥青混凝土的疲劳特性,提出了基于双线性内聚力模型（CZM）的数值模拟方法．建立了疲劳损伤演化模型并将其与内聚力模型耦合,以反映沥青混凝土在循环荷栽作用下的软化行为．通过编制用户材料子程序。实现了疲劳损伤模型在有限元软件ABAQUS中的应用,并对劈裂疲劳试验进行了模拟．研究结果表明：模拟得到的疲劳寿命与实验室结果基本一致;疲劳损伤随加载次数的累积是非线性的,且损伤累积阶段是疲劳破坏的主要阶段;应力比增大时,损伤稳态发展阶段的寿命明显减小．可以发现提出的疲劳损伤数值模型是一种预估沥青混凝土疲劳损伤的有效方法．     

基于数理统计的铸铝合金材料试样疲劳寿命分析

采用数理统计的方法,分析了整体铸造铝合金材料的疲劳特性,求出其在一定可靠度和一定置信度下的疲劳强度极限及其标准偏差.以2A12铝合金标准试件为研究对象,首先开展了预腐蚀疲劳试验,计算得到了地面腐蚀影响系数曲线,即C(t)曲线,通过模拟腐蚀疲劳交替过程,结合Miner理论,计算得到了其理论寿命.同腐蚀疲劳交替试验结果进行对比,发现二者寿命差别较为明显,在交替周期为4天时,二者之差能达到25%以上.进一步通过扫描电镜观察,发现试件在预腐蚀疲劳试验条件下存在明显的小孔形核,同疲劳试验的断裂过程类似;在腐蚀疲劳交替作用下的腐蚀形貌呈不规则的纹理.最后分析了产生上述差异的原因.     

基于疲劳寿命分析的挖掘机挖斗结构优化

为研究和优化挖掘机的挖斗在实际工作过程中耳板处焊缝容易受到疲劳破坏而开裂的问题,以市场上某型号的挖掘机为研究对象,采用有限元分析的方法对挖掘机的挖斗进行了疲劳寿命分析.并结合分析结果在原有模型的基础上,提出改进措施来优化挖斗焊缝处的疲劳寿命.通过原有模型与优化模型的疲劳寿命分析结果进行对比分析,证实优化模型可以显著提高挖斗的疲劳寿命. 因此本研究可以为提高挖掘机挖斗的使用寿命提供一定的理论基础.     

基于参数敏感性的自密实混凝土徐变模型

由于配合比的特殊性,自密实混凝土的徐变性能与普通混凝土存在差异。文章对自密实混凝土多参数进行徐变试验,分析胶骨比、水胶比、砂率和粉煤灰掺量4 个参数的敏感性,建立自密实混凝土双曲线徐变模型,应用于自密实混凝土长期变形的预测。     

基于ABAQUS的再生混凝土棱柱体数值模拟

通过微机控制电液伺服压力试验机对再生粗骨料取代率分别为0、30%和75%的150 mm×150 mm×300 mm再生混凝土棱柱体进行轴心抗压强度试验,测得再生混凝土弹性模量。通过ABAQUS建立与试验尺寸相同的再生混凝土棱柱体有限元模型,并设置再生混凝土材料本构关系参数。对有限元模型采用时间—位移的线性加载方法进行了单轴轴心压缩模拟,以验证ABAQUS中再生混凝土棱柱体模型的正确性。     

双裂纹损伤下TBM刀盘结构疲劳寿命分析

基于Paris公式建立TBM刀盘的裂纹扩展模型,利用Workbench模拟裂纹的开裂过程,计算出其循环次数与应力强度因子。并改变双裂纹的初始长度、距离、角度,分析多部位损伤时筋板的裂纹扩展寿命。结果表明,裂纹的初始长度越长构件越容易失效,每增加2.5 mm寿命将减少35%,而双裂纹距离对寿命的影响较小,在10%以内。当裂纹方向和受力方向垂直时,构件容易失效,反之则对寿命的影响越小。该研究可为刀盘设计过程中疲劳寿命领域提供参考。     

玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究

将不同掺量和不同长度的玄武岩纤维掺入设计强度为C30的天然浮石轻骨料混凝土中,分别对其3、7、14和28d4个龄期的立方体抗压强度和28d立方体劈裂抗拉强度进行研究。结果表明:对于轻骨料混凝土的抗压强度,当玄武岩纤维掺量为1.5kg/m3,玄武岩纤维长度为22mm时,玄武岩纤维轻骨料混凝土抗压强度提高最为显著;对于轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度,当玄武岩纤维掺量为2kg/m3,长度为22mm时,玄武岩纤维轻骨料混凝土劈裂抗拉强度提高最为显著。     

一种新的可用于混凝土疲劳研究的非线性累积损伤模型

研究混凝土疲劳问题的主要困难之一，就是混凝土疲劳损伤的累积速度与不同强度循环荷载的作用次序有关，且是非线性的。但通常 的一些非线性损伤模型却不能反映荷载作用次序的影响，为了解决此问题和混凝土结构在长期不稳定循环荷载作用下的疲劳问题，我们在Miner线性累积损伤模型的基础上提出了一个新的非线性累积损伤模型，通过两个 疲劳损伤实例的计算证明了该模型不仅能够反映出不同强度应力水平先后作用次序对疲劳损伤演变情况的影响，而且保留了Miner模型概念明确，使用方便的优点，当通过试验得到一组有关曲线之后，不稳定循环荷载作用的混凝土疲劳累积损伤计算将变得异常简单，极便于在工程设计中采用。     

玄武岩纤维增强风积沙混凝土的抗冲击性能

为改善混凝土的抗拉强度和韧性,设计了不同掺量(0、1.0、1.5、2.0、2.5kg/m3)的玄武岩纤维风积沙混凝土,利用自制落锤装置开展玄武岩纤维风积沙混凝土不同养护龄期(标准养护7d和28d)的抗冲击性能试验研究,并分析纤维阻裂增韧机理。结果表明:玄武岩纤维提高了风积沙混凝土的抗冲击次数、冲击功、抗冲击韧性比和冲击延性指标。标养7d的冲击延性指标值均大于28d,掺量为1.0kg/m3时,7d的延性指标最大,为素混凝土的1.76倍;掺量为1.5kg/m3时,冲击功和抗冲击韧性比最大;玄武岩纤维在风积沙混凝土中的最佳掺量为1.0～1.5kg/m3。纤维增强混凝土抗冲击性能依靠纤维与水泥基体之间的锚固作用实现,破坏主要发生在纤维与水泥界面区的水泥石处。     

高应力比下路用水泥混凝土疲劳可靠度量化分析(英文)

为获得路用水泥混凝土在高应力比作用下其疲劳可靠度的变化规律,首先推导了包括混凝土疲劳寿命在内的单调随机变量的概率密度,然后推导了 Miner 与 Chaboche-Zhao 疲劳损伤模型的概率密度. 借助室内疲劳试验结果,获得这 2 种模型的疲劳损伤概率密度函数. 最后,将荷载作用次数代入上述函数,从而获得水泥混凝土疲劳可靠度随荷载作用次数的变化规律. 结果表明: 随着荷载作用次数的增加,相同应力比下,疲劳可靠度从 100%逐渐衰减为 0%; 无论何种应力比,在荷载作用初期,疲劳可靠度均有一个较为稳定的阶段; 随着应力比的增加,该稳定阶段逐渐缩短,且可靠度为 0%时对应的荷载作用次数也减小; 在可靠度衰减阶段,对于相同荷载作用次数,应力比越高,则混凝土可靠度越低; 此外,Miner 疲劳损伤模型比Chaboche-Zhao 疲劳损伤模型偏安全.     

混合式制动卡钳的强度与疲劳寿命分析

对混合制动式系统中卡钳的受力情况进行了理论分析,基于ABAQUS软件建立了卡钳的有限元模型,得到卡钳在实际工作状态下的薄弱环节,并结合卡钳的使用环境及材料特性分析了卡钳的疲劳性能,为制动卡钳的结构设计提供理论依据。     

基于三参数模型的外伸式端板单向螺栓连接梁柱节点极限承载力分析

目的:分析影响外伸式端板单向螺栓连接节点初始刚度和极限弯矩的主要因素,并拟合出初始刚度和极限弯矩、形状系数的近似计算公式,为装配式钢结构单向螺栓节点连接的研究提供理论参考。方法:通过仿真分析与试验对比建立外伸式端板单向螺栓连接模型,由运行出的弯矩转角曲线得到对初始刚度和极限弯矩影响最大的因素。根据三参数模型及最小二乘法拟合出初始刚度和极限弯矩、形状系数的近似计算公式。结果:在对柱腹板厚度、梁高、端板厚度等参数均等改变后,其数值有明显的增加。柱腹板厚度在均等改变后,初始刚度由2 505.6 kN·m/rad增加到3 445.5 kN·m/rad,增长率为37.5%。梁的高度由250 mm增加至400 mm,极限弯矩由118.5 kN·m增加到193.4 kN·m,增长率为63.2%。结论:主要影响因素是梁的高度、柱腹板厚度、端板厚度、螺栓直径、端板宽度。并且拟合公式得到的数据值与有限元模型得到的数据对比后,其误差率基本控制在10%以内,验证了拟合公式的正确性。