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利用復(fù)合材料梁的模態(tài)柔度曲率改變率MFCI探討復(fù)合材料無損檢測方法,應(yīng)用有限元軟件ABAQUS模擬出有損和無損復(fù)合材料梁的固有頻率和各節(jié)點(diǎn)振型位移值并計(jì)算出模態(tài)柔度曲率改變率值,進(jìn)而檢測出復(fù)合材料損傷位置。以檢測含不同脫層損傷復(fù)合材料簡支梁為算例,結(jié)果表明在檢測復(fù)合材料簡支梁時(shí),無論是單點(diǎn)脫層損傷還是多點(diǎn)脫層損傷以及脫層損傷大小程度,該方法都能準(zhǔn)確檢測出含脫層損傷區(qū)域的位置,證明了模態(tài)柔度曲率改變率法對判斷含層間損傷復(fù)合材料梁有顯著效果。
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試驗(yàn)研究了4種(表觀)密度的EPS(發(fā)泡聚苯)混凝土的靜態(tài)壓縮性能和劈裂性能,建立了較低密度EPS混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型,賦予了各參數(shù)相應(yīng)的物理意義.結(jié)果表明:當(dāng)EPS混凝土密度較高時(shí),其呈現(xiàn)出明顯的準(zhǔn)脆性材料特性;當(dāng)EPS混凝土密度較低時(shí),其呈現(xiàn)出明顯的泡沫能材料特性.所建立的較低密度EPS混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型能較好地?cái)M合試驗(yàn)結(jié)果.相同相對密度的EPS混凝土,其相對劈裂強(qiáng)度表現(xiàn)出明顯的粒子尺寸效應(yīng).隨EPS混凝土相對密度的降低,其相對劈裂強(qiáng)度粒子尺寸效應(yīng)逐漸減小.

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基于混凝土氯離子擴(kuò)散能力與凍融損傷的動(dòng)態(tài)相關(guān)性,借助工程調(diào)查得到的混凝土結(jié)構(gòu)表面剝落深度計(jì)算式,建立了同時(shí)考慮混凝土凍融損傷和表面剝落的氯離子擴(kuò)散修正模型.通過某立交橋橋面板混凝土和膠州灣海底隧道洞口段襯砌混凝土實(shí)測數(shù)據(jù),對提出的修正模型進(jìn)行了工程驗(yàn)證和應(yīng)用.研究表明:在鹽凍環(huán)境中應(yīng)用該修正模型的預(yù)測結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)吻合度高,且模型簡單,便于工程應(yīng)用.
為探索玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在四點(diǎn)彎曲載荷作用下分層演變行為及分層缺陷對復(fù)合材料承受負(fù)荷能力和服役期限的影響,經(jīng)過設(shè)置相異位置的人為分層缺陷,在試驗(yàn)機(jī)上對試樣實(shí)施四點(diǎn)彎曲試驗(yàn),由聲發(fā)射記錄全過程,并通過試樣的撞擊累積-時(shí)間-幅度歷程圖、載荷-時(shí)間-相對能量歷程圖、聲發(fā)射撞擊信號圖等判斷復(fù)合材料分層損傷的破壞程度。結(jié)果表明,接近試件表面的分層缺陷加快了材料破壞擴(kuò)展進(jìn)程,分層缺陷所在的位置很大程度地改變了復(fù)合材料的彎曲性能,分層缺陷越靠近試件表面,對試件損害力度越大,試件服役能力越差。
對遭受30,40,50,60℃堿溶液作用后的碳纖維增強(qiáng)聚合物(CFRP)和玻璃纖維增強(qiáng)聚合物(GFRP)片材進(jìn)行了靜力拉伸試驗(yàn).結(jié)果表明:隨著老化時(shí)間的增加,CFRP和GFRP片材的抗拉強(qiáng)度、性模量和延伸率逐漸降低,且溫度越高,降低速度越快.采用修正阿倫尼烏斯模型對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,給出了纖維增強(qiáng)聚合物在溫度與堿溶液共同作用下的設(shè)計(jì)強(qiáng)度參考意見.