碳纤维表面含镍涂层对于镁基复合材料界面特征及阻尼性能的影响

采用粉末冶金和热挤压的工艺分别制备了未添加碳纤维的基体金属、含未进行涂层处理短碳纤维的镁基复合材料和含镍涂层短碳纤维的镁基复合材料,并利用TEM-EDS和DMA分别对镁基复合材料的界面及阻尼性能进行了研究。结果表明碳纤维表面含镍涂层的引入在复合材料界面处形成了良好界面层结构;三种材料的阻尼容量都随应变振幅的增大和温度的升高而增大,且在25℃~400℃温度范围内都只存在一个阻尼峰,显现出热激活弛豫过程的特征;利用Arrhenius公式计算出了三种材料的热变形激活能的大小分别为1.287e V、1.129e V和1.725e V。     

近海应用中土壤-结构界面的亚塑性模型（英文）

目的:研究一种使用连续的土壤模型模拟土壤-结构界面的新方法,并阐述这些模型增强土壤-结构相互作用的建模方法。创新点:1.基于先前的亚塑性模型,通过将晶粒间应变的概念融入模型公式来模拟循环载荷。2.整体性较好的模型具有更好、更精确的模拟结果。方法:1.采用一种砂浆接触的力学方法,其中一个表面作为主面,另一个表面作为从属面。2.采用砂浆接触的力学方法并结合用户定义的子程序,对土壤-结构界面进行建模。3.基于先前的亚塑性模型,将晶粒间应变的概念融入模型公式来模拟循环载荷。结论:1.整体性较好的模型具有更好、更精确的模拟结果。2.本文提出的土壤-结构界面建模方法不仅提高了模拟结果,且在某些模拟中提高了数值收敛性。     

QFP结构中引脚焊缝界面端的奇异性热应力问题研究

由于引脚、印制电路板和焊接剂的热-机材料属性不同,在受到热载荷或机械载荷时,引脚焊接界面端会产生奇异性应力,有可能产生界面开裂。为了基于界面端奇异场来评价QFP结构引脚界面端力学行为,采用数值方法求解引脚焊缝任意角度尖劈界面端的应力强度系数。具体步骤为:首先,基于高次内插有限元特征分析法确定两相任意角度尖劈界面端的奇异性指数和应力角分布函数,并引入常数热应力项,获得热-机耦合奇异性应力场表达式;采用有限元分析技术和最小二乘拟合法来获得应力强度系数的数值解。考察了热-机材料属性对热载荷下焊接剂/印制电路板界面端应力强度系数的影响。结果表明:弹性模量、泊松比和材料热膨胀系数等均对应力强度系数有影响,适当的做出调整可以使界面端呈现良好的热应力状态。     

移动荷载作用下柔性路面多尺度结构的响应

为了研究移动荷载下路面结构内部细观结构的响应,采用离散元方法进行了多尺度路面结构移动荷载响应的分析．建立了柔性基层沥青路面典型结构的离散元模型,并计算了移动荷载作用下沥青层底的应力和应变,通过与已有经典计算程序荷栽响应计算结果的比较,验证了所建立的离散元模型．以该离散元模型为基础,在沥青混凝土结构层的底部,采用尺度较小的离散单元描述粗集料的体积含量、分布特征以及空隙大小等细观结构,以此建立路面结构的多尺度模型．对路面结构宏观响应与细观结构的荷载响应进行了比较分析,并分析了沥青砂浆劲度对细观结构处荷载响应的影响．结果表明：粗集料与沥青砂浆界面位置的拉应力均值和离散系数均大于沥青砂浆内部;荷载引起的应力和应变在沥青砂浆内部和界面内部均存在不均匀分布;沥青砂浆的劲度越大,沥青混凝土内部的荷载响应分布越趋于均匀．     

基于形状记忆合金的多层钢框架被动控制研究

通过形状记忆合金（SMA）材料的超弹性性能试验确定了SMA材料的各项力学性能参数,根据结构的振动控制理论,针对框架结构剪切型变形的特点,建立了SMA拉索对结构进行被动控制的运动方程。然后针对不同的控制方案,应用ANSYS有限元程序,仿真分析了多层钢结构模型在地震激励下的高度非线性动力时程响应,研究了SMA被动拉索的控制效果。     

夹层梁脱层与裂纹检测试验的小波分析

探索采用小波分析方法,对FRP(玻璃钢)夹层梁的脱层损伤和裂纹损伤检测分别进行试验研究。利用智能结构技术监测夹层梁结构的应变响应信号,对应变响应信号进行复一阶高斯小波变换,通过分析小波变换系数中包含的奇点特征,对梁上的损伤信息进行了有效的识别,监测结构的损伤状况。研究了脱层损伤和裂纹损伤发生在不同损伤程度时的小波变换方法识别。研究表明,本文方法对有效地监测FRP夹层梁是否存在损伤,损伤类型,损伤位置以及损伤程度的定量判定,均能提供较好的参考价值。     

铁电双层膜极化与介电极化率的尺寸效应

利用平均场近似下的横场伊辛模型理论,研究含结构过渡层与界面耦合（铁电界面耦合和反铁电界面耦合）的铁电双层膜的尺寸对其极化与介电极化率的影响。研究结果表明：极化与介电极化率随温度的变化曲线呈现不同性质,强烈地依赖于构成铁电双层膜的两铁电层的厚度。     

氧化涂层与基体临界失效应力的扫描电镜原位试验研究（英文）

目的:以典型的氧化涂层-AZ91D基体材料为背景,开展涂层-基体结构的损伤行为研究,在扫描电镜原位试验基础上定量地评价这种结构材料的临界弯曲失效应力值。创新点:在Stoney方程基础上首次用试验方法定量地表征氧化涂层与镁铝合金基体材料的弯曲失效应力值;建立梁或板最大弯曲扰度与临界失效应力之间的关系,弥补Stoney方程中没有考虑二维效应及涂层材料特性引起的不足,使之更加适合工程中常见涂层-基体结构的损伤特点。方法:将如图1所示的涂层-基体结构试件断面仔细抛光后置于扫描电镜的真空腔内;边加载边观察断面中损伤行为的变化,特别是界面附近的变形和开裂状态;比较所对应的加载点位移和载荷大小,并把其作为评价损伤行为的力学参数。结论:本试验方法定量表征的涂层-基体结构临界弯曲失效应力值和失效位置与扫描电镜损伤演化图形的数字散斑分析结果一致,适合二维涂层-基体结构损伤应力的评价。     

热机荷载下含梯度涂层的弹性条中裂纹问题(英文)

研究了热机荷载作用下含功能梯度材料涂层的裂纹弹性底层条问题,提出一些新的边界条件,假设裂纹面上的温度降低是由通过裂纹的控制热传导的因子造成,利用傅里叶积分变换,将热弹性混合边值问题转化为一组奇异积分方程,奇异积分方程组可以利用Chebyshev多项式逼近方法近似求解.给出了温度、位移场和热应力强度因子的数值计算方法.通过算例分析了不同几何参数下裂纹表面标准温度的分布,并讨论了裂纹位置和热弹性非均匀参数对Ⅰ、Ⅱ型裂纹尖端标准热应力强度因子的影响.结果表明:弹性底层厚度不变时,梯度涂层厚度对裂纹表面的温度分布有重要的影响;梯度涂层厚度的变化对底层的裂纹有重要的影响.研究结果有助于对梯度涂层结构热机行为的理解.     

电液伺服材料试验机的动力学响应特性研究

对MTS810电液伺服材料试验机在位移控制和载荷控制两种控制方式下的动力学响应特性进行了研究。以岩石压缩测试数据为例,对载荷-时间曲线、位移-时间曲线进行了对比分析,发现岩石破坏过程中,位移控制方式下可以观察到岩石的局部损伤至破坏的演化过程,载荷在岩石破坏时刻突然降为0;而载荷控制方式下看不到损伤演化过程,载荷未突然降为0。说明试验机本身的结构响应会影响对试样力学性能的测试。     

超弹性形状记忆合金丝力学性能试验研究

超弹性是形状记忆合金（SMA）的重要特性之一。通过试验,研究了应变幅值和加卸载循环次数对SMA丝应力诱发马氏体相变应力、残余应变、最大相变应变和耗能能力的影响。研究结果表明,超弹性SMA丝具有良好力学性能,应变幅值对它的耗能能力具有较大的影响,循环次数的增加可使其力学性能更加稳定。     

Unified expression for failure of reinforced concrete members in bridge

INTRODUCTION Reinforced concrete elements with box section are commonly used in horizontal subsystems and in vertical support of bridge structures. The horizontal structural members normally have box section and top flange. The vertical supports of the bridge usually have a box section also. To simplify the deduction of such structural member under combined forces, the box sections without top flange are discussed here. Fig.1 shows the typical section types of reinforced concrete members.…     

Damage assessment for buried structures against internal blast load

The soil-structure interaction (SSI) decoupling is applied to simplify buried structure against internal blast load as spring effect. Shear failure, bending failure and combined failure modes are considered based on five transverse velocity profiles for the rigid-plastic structural element. The critical equations for shear and bending failure are derived respectively. Pressureimpulse diagrams are accordingly developed to assess damage of the buried structures against internal blast load. Comparison is done to show influences of soil-structure interaction and shear-to-bending strength ratio of a structural element. A case study is conducted to show the application of damage assessment to a reinforced concrete beam element of buried structure.     

桥面铺装早期病害问题的分析

钢筋混凝土桥面沥青混凝土铺装结构的早期破坏已成为影响高速公路使用功能和诱发交通事故的原因之一，造成钢筋混凝土桥面沥青混凝土铺装结构的早期破坏的原因是多方面的，本文从设计、铺装结构、材料、施工及气候等方面进行了分析，并提出了相应的处理措施。     

用动力法对混凝土平面框架结构进行损伤诊断

探讨了采用动力法对混凝土平面框架结构进行损伤诊断的理论，提出了用“残余力向量”判定结构损伤部位，并由此定性地判别结构损伤程度．通过钢筋混凝土框架结构试验表明，该方法简便可行．     

劳动者因工负伤的赔偿责任研究

我国工伤法律制度虽然在强制用人单位缴纳保费、工伤认定标准方面具有先进性,但也存在对过错归责重视不够、赔偿标准过低等不足,对工伤事故的保险给付和民事侵权赔偿的关系也有待明确、待改进之处。     

Smart structures and materials

A structure is an assembly that serves an engineering function. It is reasonable to expect that all engineering design should be smart, and not dumb. But one can still make a distinction between smartly designed structures and smart structures. The latter term has acquired a specific technical meaning over the last few decades. A smart structure is that which has the ability to respond adaptively in a pre-designed useful and efficient manner to changes in environmental conditions, including any changes in its own condition; the response is adaptive in the sense that two or more stimuli or inputs may be received as anticipated and yet there is a single response function as per design. Smartness ensures that the structure gives optimum performance under a variety of environmental conditions. While structures with some degree of smartness have been designed from times immemorial, the current activity and excitement in this field derives its impetus from the level of sophistication achieved in materials science, information technology, measurement science, sensors, actuators, signal processing, nanotechnology, cybernetics, artificial intelligence, and biomimetics.     

一种混凝土梁加固方法的试验研究

采用试验方法对钢绞线加固混凝土梁进行了研究,结果表明,加固后混凝土梁的抗弯承载力和刚度得到了提高,这种加固施工方法可行。     

试谈建筑工程中现浇钢筋混凝土板产生裂缝的原因及对策

全现浇钢筋混凝土楼板的裂缝是目前较难克服的建筑质量通病之一,特别是住宅工程楼板发生裂缝,往往引起投诉、纠纷及索赔问题等。对此,笔者从设计中的重点加强部位、商品混凝土的性能改善及施工中应采取的主要技术措施三个方面阐述了建筑工程中钢筋混凝土板裂缝的原因,并提出了相应的对策。     

钢筋混凝土具有不连续强度的试验研究

钢筋混凝土具有不连续强度,建议用不连续强度而不是用极限载荷来作为钢筋混凝土的破坏准则;另外,不连续强度可以和混凝土疲劳极限强度建立一定的确定关系,并可以从混凝土的疲劳中找出不连续强度的客观定义.