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界面断裂

本文分析了复合材料的界面断裂问题,阐述了有关界面裂纹的基本概念,并对界  (本文共7页) 阅读全文>>

大连理工大学
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岩石与混凝土界面断裂特性的试验研究

许多重大混凝土工程建立在岩石基础上。以岩基上的混凝土坝为例,坝基与混凝土的交界面是一个薄弱环节。坝踵一般是带裂缝工作的,坝踵裂缝的扩展可降低大坝抗剪强度,破坏灌浆帷幕,破坏排水系统,造成坝身泄漏,损害大坝整体性。尤其是在地震作用下,较大的拉应力可能导致已有的裂缝快速扩展,威胁大坝的安全。对混凝土大坝尤其是坝基面的断裂特性进行深入研究,对于保证高坝大库的安全具有重要意义。发生于坝踵的裂缝,可能沿坝基面扩展,也可能裂入坝体或建基面。大坝安评中多见人为假定裂缝沿界面扩展,但有研究表明,伸向地基的斜裂缝更危险。准确判定坝踵裂缝的扩展路径,方能对坝的状态做出可靠评价。采用断裂力学方法求解这一问题时,界面裂缝应力场存在多重奇异性和振荡现象,Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子互相耦合,若仍采用断裂力学中对均质材料的裂尖应力场和位移场的计算公式是不合适的。本文借助于界面力学的相关理论,对双材料界面裂缝尖端的应力场和位移场重新进行了定义。具体以岩石与混凝土界面...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

界面断裂分析的“加料”有限元方法

论文主要针对固体火箭存在的发动机药柱脱粘、界面端应力集中、防护涂层开裂、划伤等界面断裂及其结构完整性评估问题,直接在有限元位移插值模式中增加以广义应力强度因子为基本未知量的基底函数,构造出所谓的“加料”有限单元,开展了弹性、粘弹性界面断裂“加料”有限元理论和断裂参量计算方法的研究。主要研究内容如下:为了获取构造界面断裂问题“加料”单元位移模式所需的渐近位移场,采用Williams本征函数展开法,对裂尖在界面上的斜裂纹、垂直界面裂纹和界面V型切口等典型界面断裂问题奇异场进行了研究,在特征值和特征矩阵的基础上,通过线性变换和广义应力强度因子的定义将渐近位移场统一表示为矩阵向量乘积形式,避免了繁冗的公式推导,为构造界面断裂“加料”单元奠定了基础。建立了二维弹性、粘弹性界面裂纹“加料”有限元方法。在弹性界面裂纹渐近位移场的基础上,利用弹性-粘弹性对应原理和准静态Laplace逆变换方法,获得了粘弹性界面裂纹渐近位移场。将渐近位移场加入到...  (本文共178页) 本文目录 | 阅读全文>>

《混凝土》2015年01期
混凝土

恶劣环境作用下FRP-混凝土界面断裂能的概率分布

根据高温干湿循环、冻融循环、海水浸泡、湿热及热水5种环境作用下FRP-混凝土界面的试验数据,计算了相应的FRP-混凝土界面断裂能,并采用S-W检验、K-S检验、C-M检验、A-D检验及χ2检验分析了各恶劣环境作用下界面断裂能的概率分布。结果表明:同一种恶劣环境作用下...  (本文共5页) 阅读全文>>

天津大学
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涂层/基体界面的断裂行为研究

热喷涂层的可靠性关系到构件的安全运行,对涂层特性的了解和把握是其工业应用的关键条件。本文从探讨涂层/基体系统完整性评定的方法出发,对LX88A涂层的力学性能、涂层的断裂行为基本特性、涂层与基体间界面的断裂参量以及基于局部法评定涂层/基体的界面断裂行为等几个方面进行了研究。本文通过三点弯曲试验测量了LX88A涂层的弹性模量(E),结果表明涂层的孔隙率对涂层E具有很大的影响,E的测量值随孔隙率的减小而增大。随着涂层厚度的增加,整个涂层的平均孔隙率变小,使得E随之增大。另外,发现相同厚度涂层的显微硬度和孔隙率均具有较大的分散性,并且涂层E随显微硬度的增大而减小,因此,相同厚度涂层的E具有较大的分散性。通过对三点弯曲试样中LX88A涂层断裂行为的观察,发现涂层中某位置所受力矩达到一定值时,该处会产生垂直于界面的裂纹,故可将力矩是否达到临界值作为该位置产生裂纹的条件。有限元分析结果也证明了上述结论,对于三个不同位置的裂纹,当裂纹产生时该位...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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泡沫夹芯复合材料界面断裂机理和增韧研究

泡沫夹芯复合材料不仅具有弯曲刚度高、轻质的力学特点,同时拥有隔音、吸能、热控制等独特的功能性,已被广泛地应用于航空、航天、交通运输和建筑等工程结构中成为极具发展前景的新型功能结构材料之一。然而,由于面板和芯体材料性能的失配特征,在制造成型和服役期间,在其芯体和面/芯界面将不可避免地出现裂纹和损伤等缺陷,从而降低了其承载能力。鉴于此,本论文将从宏观和细观层次,分别对泡沫芯体和面/芯界面裂纹的起裂特性及扩展行为开展了较为深入的研究,并在此基础上,通过实验和机理研究论证了采用短纤维增韧界面的可行性。该项研究是属于国家重点基础研究发展计划973计划课题“超轻多孔材料与结构创新构型设计优化新理论”(2006CB601205)、国家自然科学基金面上项目“夹芯复合材料界面裂纹动态起裂和扩展机理的跨尺度研究”(10672027)和国家自然科学基金重点项目“面向近空间飞行器的多功能超轻质结构设计优化理论”(90816025)子课题的重要研究内容之...  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>