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大孔徑玻璃鋼夾砂管經常由于管材生產、運輸以及公路涵洞標高等問題,在公路涵洞中的應用受到限制。為探討用小孔徑雙排管代替大孔徑玻璃鋼夾砂管的可行性,通過室內模擬試驗,分析雙排管在單個管涵受荷載作用條件下各自變形的物理力學特征和變化規律。試驗結果表明,在單個管涵受荷載作用條件下,雙排管的變形之間存在相互作用關系,管涵變形具有不均衡性,且雙排管的受力薄弱區域出現在加載管涵的管頂及兩個管涵相鄰位置,其結果可以作為雙排管安全性的控制點和實際工程的設計依據。采用光滑粒子流體動力學法(SPH)耦合有限元法對復合材料層合板受鳥撞擊的過程進行了數值模擬。復合材料層合板采用漸進損傷模型,鳥體采用SPH粒子建立模型,利用ANSYS/LS-DYNA顯示動力分析模塊分析了復合材料層合板結構非線性接觸。分析了鳥撞層合板過程中鳥體損傷及層合板單層纖維失效和基體失效情況,分析了鳥體的入射角方向及層合板采用不同鋪層時對層合板吸能效果的影響。計算結果表明,合理設計層合板鋪層可以提高層合板的吸能效果。以生命周期理論為基礎,對典型墻體材料建立了能源、環境與成本的多目標評價模型.結合陜西區域發展情況,對10種典型墻體材料進行了多目標評價,得到了適合陜西區域情況的墻體材料生命周期評價結果,該評價結果可作為墻體材料推廣應用的指導性依據.

風電葉片用單向復合材料的單層厚度是非常重要的設計參數,不準確的設計取值將使得風電葉片的主梁帽和腹板粘接厚度超差,葉片結構壽命大幅度降低。本文系統地研究了兩種典型的風電葉片用單向復合材料的厚度變化規律,發現單層厚度主要受原材料種類、鋪層數的影響,而一些典型的工藝參數如真空度、溫度等則影響很小。研究還發現總厚度與層數存在線性關系,可以用數學模型描述。此項研究為合理使用原材料進行葉片設計打下了良好的基礎。為了了解纖維土的路用特性,采用室內試驗分析了影響纖維土黏聚力的主要因素,研究了素土、石灰土和水泥土摻加纖維后所表現出來的基本力學性能.結果表明:纖維摻量對纖維土黏聚力影響顯著;在素土、石灰土和水泥土中摻加纖維均能明顯提高土體的黏聚力,但內摩擦角變化不大;素土的初始彈性模量隨纖維摻量的增大而增大,而石灰土和水泥土的初始彈性模量隨纖維摻量的增大而減小;素土和石灰土摻加纖維后可應用在需要提高抗變形能力的實際工程中,水泥土摻加纖維后可應用在需要提高強度的實際工程中.采用不同濃度的堿與不同濃度的硅烷偶聯劑對竹片進行表面改性,研究了表面改性對竹片抗拉強度及其復合材料制品界面層間剪切強度的影響。實驗結果表明:適當濃度的堿處理改性方法對竹片拉伸強度和竹復合材料界面剪切強度的提高要明顯優于KH550改性方法,雙重改性對竹片的抗拉強度具有較好的改善效果;通過掃描電鏡分析沖擊斷面破壞方式發現,竹片/環氧乙烯基酯樹脂復合材料界面損傷模式主要表現為竹片中竹纖維抽拔斷裂、基體斷裂、纖維/基體界面脫粘以及剪切分層,界面性能有所改善。

針對功能梯度經典梁,研究損傷識別的模態應變能變化率方法的抗噪音性能。基于有限元商用軟件ABAQUS計算平臺,計算功能梯度經典梁自由振動模態參數,并加入一定水平的噪音。用這些含噪音的模態參數仿真實際測量值。模態參數測量噪音模型采用高斯分布模型,并比較了計算噪音水平的三種計算方法。通過數值算例,分析測量噪音對功能梯度經典梁損傷識別的影響。從損傷識別結果可以發現,在1%、2%和5%的噪音水平情況下,均能很好地識別出梁的損傷單元。這表明功能梯度經典梁損傷識別的模態應變能變化率方法具有良好的抗噪音性能。利用水相懸浮法在聚丙烯纖維表面接枝丙烯酸,對聚丙烯纖維表面進行了改性.研究了改性聚丙烯纖維對水泥砂漿力學性能的影響.利用掃描電鏡(SEM),Nicolet傅里葉變換紅外光譜儀(IR)對改性聚丙烯纖維表面形貌、表面活性官能團和水泥砂漿試樣斷口形貌進行了分析.結果表明:經過改性處理的聚丙烯纖維表面接枝上了丙烯酸;與普通聚丙烯纖維增強水泥砂漿試樣相比,改性聚丙烯纖維增強水泥砂漿試樣的抗折強度明顯提高.為合理評價混凝土中發生硫鋁酸鹽膨脹反應的硫酸根離子濃度,應用電子探針顯微分析技術,研究了碳化對水泥石中硫元素分布的影響,闡明了碳化作用下混凝土中硫元素的遷移規律.結果表明:碳化前水泥石截面的硫元素分布比較均勻,碳化后水泥石中的硫元素由碳化區向非碳化區遷移和積聚,硫元素在碳化區濃度較低,非碳化區濃度較高,鈣礬石含量也隨之增大,這種因碳化作用造成的硫元素分布不均勻可能導致混凝土局部發生硫鋁酸鹽膨脹開裂.