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加载速率对楔入劈拉法测定铝镁浇注料断裂能及最大荷载的影响

秦红彬 , 李红霞 , 刘国齐 , 杨文刚 , 冯海霞

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.03.004

为了探讨楔入劈拉法测试耐火材料断裂能的可行性以及对测试结果产生影响的相关因素,以镁铝尖晶石浇注料为研究对象,在室温和1100℃高温下对铝镁浇注料试样分别进行了4组不同加载速率(常温下为0.3、0.5、1、2 mm·min-1,高温下为0.5、1、2、5 mm·min-1)下的劈拉断裂试验,并根据所测的荷载-裂缝张口位移曲线计算出试样的断裂能,探讨了加载速率、断裂能以及最大载荷三者的相互影响。试验结果表明:1)当加载速率增加时,常温条件下测试的最大竖向载荷呈现出逐渐增加的趋势,但是增加幅度逐渐缓慢;而高温下最大竖向荷载呈现先升高后降低的变化。2)材料的断裂能与最大荷载呈现相同的变化趋势。3)采用楔入劈拉法测定耐火材料断裂能时的加载速率应不大于0.5 mm·min-1。

关键词: 楔入劈拉法 , 断裂能 , 最大荷载 , 加载速率 , 铝镁浇注料

冻融环境下水灰比及掺合料对短期混凝土断裂能的影响研究

张益杰 , 赵铁军 , 张鹏 , 杨静

硅酸盐通报

采用RILEM推荐的楔形劈裂试验方法,分别对经历不同冻融循环下水灰比为0.4和0.5的普通混凝土试块以及水灰比为0.5的单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与硅灰的混凝土试块,进行28 d标准养护之后,对其进行楔形劈裂试验,并测量其抗压强度及相对动弹性模量.试验结果表明,在28 d标准养护条件下,水灰比越大混凝土的抗冻性表现越差,断裂能,韧性及抗压强度都明显低于水灰比小的混凝土;掺加粉煤灰的混凝土试块抗冻性低于普通混凝土但是抗裂性能以及韧性都明显强于同等水灰比下的普通混凝土试块,双掺粉煤灰和硅灰的混凝土试块的无论是抗冻性能还是抗裂性能、强度以及韧性都明显高于普通混凝土试块和单掺粉煤灰的试块.

关键词: 冻融循环 , 粉煤灰 , 硅灰 , 断裂能 , 应变软化

基于Kalman滤波技术的纤维增强复合材料界面断裂参数确定方法

何周理 , 徐绯 , 段敏鸽

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.018

将信号控制领域的Kalman滤波技术运用于确定复合材料的界面参数,得到一种高效精确的材料参数确定方法—Kalman滤波反演法;以确定单纤维增强复合材料顶出试验中界面参数为研究目标,结合有限元分析,将Kalman滤波技术应用到复合材料界面参数反演中,并且引入不同的测量噪声进行计算.反演的结果:一方面获得了SiC(SCS-6)/Ti复合材料的界面参数;另一方面证明了Kalman滤波反演方法的可行性、收敛性和精确性,同时说明该反演计算方法具有消除测量噪音的能力.

关键词: Kalman滤波 , 反演分析 , 材料界面 , 剪切强度 , 断裂能

改性微晶材料对混凝土性能影响及机理分析

周栋梁 , 唐文睿 , 缪昌文 , 丁蓓

硅酸盐通报

本文基于刚性粒子增韧机理与纤维杂化理论,考察改性微晶材料对混凝土强度及韧性的影响,并对其增强增韧机理进行研究.研究结果表明:化学改性能够改善微晶材料的微观结构及形貌;改性微晶材料在提高混凝土的抗压、抗折强度的同时,有效增强了混凝土韧性,用SEM分析了水化产物的微观形貌,发现微纳米级别的微晶材料在混凝土中的均匀分散、填充、桥联作用是改善混凝土韧性的原因.

关键词: 微晶材料 , 断裂能 , 断裂韧性 , 刚性粒子 , 纤维杂化理论

碳纤维和聚酯纤维磷铝酸盐水泥混凝土力学性能的研究

王伟 , 李仕群 , 赵发伟 , 刘飚 , 胡佳山

硅酸盐通报

研究了聚酯纤维和碳纤维磷铝酸盐水泥(以下简称PALC)混凝土的力学性能.结果表明,在90 d龄期时,聚酯纤维和碳纤维磷铝酸盐水泥混凝土的抗压强度分别达到了59.5 MPa、53.7 MPa,比同龄期素混凝土试样的45.7 MPa分别提高了30.6%和17.5%;而劈拉强度分别达到了5.85 MPa和5.02 MPa,比同龄期素混凝土试样的4.15 MPa分别提高了41.0%和21.0%,聚酯纤维混凝土的劈拉强度、抗压强度都明显高于碳纤维混凝土,而且碳纤维和聚酯纤维对磷铝酸盐水泥混凝土均有明显的约束其裂缝扩展的能力,表现为在28 d龄期时,碳纤维混凝土的断裂能达到了110.8 kJ,比基准混凝土的90.8 kJ提高了22%,而聚酯纤维混凝土的断裂能则达到了140.5 kJ,比基准混凝土提高了54.7%.

关键词: 磷铝酸盐水泥 , 纤维 , 抗压强度 , 劈拉强度 , 断裂能

基于数字散斑相关技术的沥青混合料老化特性实验研究

王岚 , 王宇 , 弓宁宁 , 贾永杰

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.01.018

基于数字散斑相关技术DSCM(digital speckle correlation method),利用VIC-3D(video image correlate-3D)图像处理系统,通过半圆弯拉实验(semi-circular bending test,简称SCB实验),对温度老化前后的SBS改性沥青混合料和橡胶粉(CR)改性沥青混合料半圆试件的三点弯拉实验从加载到破坏的全过程进行图像采集,利用VIC-3D计算软件计算半圆试件全过程的水平应变、水平应变速率并通过荷载-位移曲线求出的断裂能指标,研究沥青混合料老化特性.结果表明,数字散斑相关技术,作为一种非接触、非干涉、全场变形的光学计量方法,可以很好地应用于沥青混合料的老化特性研究;在半圆试件从加载到开裂破坏的全过程中,温度老化后的沥青混合料的持荷能力和抵抗开裂破坏的能力与老化前相比明显削弱;温度老化后的CR改性沥青混合料比温度老化后的SBS改性沥青混合料有更好的抗裂性能.

关键词: DSCM , 温度老化 , 水平应变 , 水平应变速率 , 断裂能

三点弯曲下混凝土断裂性能参数试验研究

刘春 , 陈红鸟 , 赵艳兵 , 孙敬明 , 才琪

硅酸盐通报

采用三点弯曲试验对混凝土断裂性能参数进行研究,测试了一系列尺寸相同、强度不同的预制切口梁.通过采用等效裂缝模型和双参数模型确定混凝土的断裂韧度,结果表明:采用等效裂缝模型和双参数模型计算的混凝土断裂参数基本相同;随着抗压强度的增加,断裂韧度呈上升趋势,通过曲线拟合,提出根据抗压强度确定断裂韧度的经验公式.通过对试验荷载-挠度曲线进行三种不同的处理,包括国际材料和结构实验室联合会(RILEM)建议、对曲线尾部进行延伸以及采用实际的曲线,得到基于虚拟裂缝模型的断裂能.结果表明,RILEM建议得到的断裂能偏大,当曲线下降段的最低荷载与峰值荷载比值Pmin/Pc≤0.04时,采用实际荷载-挠度曲线得到的断裂能与尾部延伸后曲线得到的断裂能误差小于5%,可为实际断裂试验的实施提供参考.

关键词: 三点弯曲 , 素混凝土 , 抗压强度 , 断裂韧度 , 断裂能

高温作用下混凝土耐久性劣化性能研究

刘庆 , 赵铁军 , 刘志强 , 曹承伟

硅酸盐通报

建筑结构中的混凝土材料在遇到火灾时,往往会暴露在高温的作用下,而高温作用后混凝土的相关性能对建筑物的使用安全性至关重要.本文介绍了高温对混凝土的物理性能和力学性能的影响.混凝土试块会经过相对较低温度(小于300℃)和相对高的温度作用,并通过不同的冷却方式后得到混凝土试块的抗压强度.高温作用后混凝土的抗压强度会严重劣化,混凝土的剩余强度也随着冷却制度的不同而不同.随着温度的升高,混凝土的断裂能逐渐降低.且高温作用后混凝土抗毛细吸水性能严重劣化,喷水冷却后混凝土的毛细吸水能力显著增大.

关键词: 高温作用 , 剩余强度 , 断裂能 , 耐久性

采用改进冲击摆锤评价7075-T651合金焊缝的断裂能

R. R. AMBRIZ , D. JARAMILLO , C. GARCíA , F. F. CURIEL

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64157-2

采用改进冲击摆锤,研究7075-T651合金焊缝夏比试样的力?时间曲线。考虑力?时间曲线和恒冲击速率,获得不同区域的断裂能。与焊缝金属(7.88 J)和基体金属(5.37 J(纵向)和7.37 J(横向))的断裂能相比,热影响区的断裂能更高(33.6 J),这是由于焊接过程中,热力学不稳定的η′相发生组织转变。焊缝区的断裂能比基体合金的高,这是由于焊接凝固过程中产生大量孔洞。为从力?时间曲线中获得动态屈服力,对焊缝、热影响区和基体合金的屈服强度进行近似处理。断裂形貌表明,基体合金在纵向方向上呈现晶间断裂,而在横向方向上,主要为脆性(解理)断裂并伴有韧性断裂特征。而焊缝区和热影响区则呈现韧性断裂。

关键词: 7075-T651 焊接接头 , 改进夏比摆锤 , 力-时间曲线 , 断裂能 , 动态屈服强度

耐火材料断裂能的测试

刘国齐 , 杨金松 , 李红霞 , 杨文刚 , 马天飞

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.03.019

在介绍耐火材料断裂能与其抗热震性的关系和国内外耐火材料断裂能测试研究现状的基础上,指出:研究耐火材料在高温下的断裂能,对评价材料的抗热震性有积极的意义;楔入劈拉法是测试耐火材料断裂能的一个有效方法.

关键词: 断裂能 , 抗热震性 , 楔入劈拉法

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