UHPC套箍约束混凝土短柱轴压受力性能研究 被引量：1

1

作者 王阳春 徐兴伟 +2 位作者 景国建 仝腾 李小波 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第1期47-56,共10页

为研究超高性能混凝土(UHPC)套箍约束普通混凝土(NC)短柱的轴压受力性能,进行了12根UHPC套箍约束及6根无约束普通混凝土短柱的轴压试验,并结合数值模拟方法分析了试件的破坏模式、变形及受力全过程。试验结果表明:UHPC套箍作用会改变轴... 为研究超高性能混凝土(UHPC)套箍约束普通混凝土(NC)短柱的轴压受力性能,进行了12根UHPC套箍约束及6根无约束普通混凝土短柱的轴压试验,并结合数值模拟方法分析了试件的破坏模式、变形及受力全过程。试验结果表明:UHPC套箍作用会改变轴压短柱的破坏模式,并增强其破坏时的塑性表现。与圆形截面相比,矩形截面试件中,UHPC与NC界面间的滑移现象更加明显。基于试验验证的有限元模型分析,在粘结单元中引入混凝土损伤塑性模型(CDP)及粘结-摩擦耦合模型(CAF)后,模型能够更加准确反映试件的开裂和滑移演变行为。基于试验结果,采用Airy函数计算了矩形截面试件的约束力,并进一步推导了单轴加载下短柱的应力-应变分析模型,分析模型的计算结果与试验结果吻合良好。 展开更多

关键词 UHPC套箍 核心混凝土柱 约束 滑移

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面芯脱粘缺陷对复合材料夹芯圆柱壳屈曲特性影响分析 被引量：1

2

作者 陈悦 黄静 +1 位作者 朱子旭 李华东 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期46-51,共6页

面芯脱粘是复合材料夹芯结构常见的损伤形式。本工作综合考虑面芯界面损伤演化、分层屈曲以及分层扩展的耦合作用,建立了深水静压载荷下复合材料夹芯圆柱壳极限承载能力预报方法。基于非线性极限载荷计算方法,通过预制初始缺陷,开展了... 面芯脱粘是复合材料夹芯结构常见的损伤形式。本工作综合考虑面芯界面损伤演化、分层屈曲以及分层扩展的耦合作用,建立了深水静压载荷下复合材料夹芯圆柱壳极限承载能力预报方法。基于非线性极限载荷计算方法,通过预制初始缺陷,开展了含面芯脱粘缺陷复合材料夹芯圆柱壳屈曲特性分析,揭示了典型面芯脱粘缺陷对复合材料夹芯圆柱壳失效模式及极限承载的影响机理,得到不同面芯脱粘形式、脱粘尺寸、脱粘位置的影响规律。研究发现,随贯穿面芯脱粘长度增加,结构失效模式发生整体屈曲→混合屈曲→局部屈曲演化;外蒙皮/芯层面芯脱粘对含环向贯穿面芯脱粘复合材料夹芯圆柱壳极限承载敏感度更高,内蒙皮/芯层界面脱粘对含纵向贯穿面芯脱粘缺陷复合材料夹芯圆柱壳极限承载敏感度更高;对于多个局部圆形面芯脱粘,沿纵向分布越集中、沿环向分布越离散,结构极限承载损失率越高。研究成果对面芯脱粘缺陷复合材料夹芯圆柱壳的优化设计与可靠性评估具有很好的指导意义。 展开更多

关键词 复合材料 面芯脱粘 圆柱壳 屈曲 极限承载

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复合材料蜂窝夹芯板低速冲击损伤研究 被引量：24

3

作者 程小全 寇长河 郦正能 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期134-128,共1页

本文对蜂窝夹芯板试件进行了低速冲击试验，然后用Ｘ光技术、热揭层技术、断面显微技术和外观检测等对冲击后板的损伤进行了较为全面的研究，讨论了表面布的作用，分析了外观损伤、面板损伤、蜂窝损伤等与冲击能量的关系。

关键词 蜂窝夹芯板 低速冲击 冲击试验 复合材料 损伤

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基于动态响应参数的点阵桁架夹芯板脱焊损伤检测数值方法研究 被引量：8

4

作者 田淑侠 陈振茂 +2 位作者 樊江磊 王胜永 吴深 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期786-791,933,共6页

点阵桁架夹芯板作为一种特殊的超轻多孔材料,具有广阔应用前景。针对其加工和服役过程中经常发生的脱焊损伤,本文提出一种基于结构振动特性进行金字塔型点阵桁架夹芯板无损评价的方法。首先,基于有限元理论对夹芯板在不同损伤状态(损伤... 点阵桁架夹芯板作为一种特殊的超轻多孔材料,具有广阔应用前景。针对其加工和服役过程中经常发生的脱焊损伤,本文提出一种基于结构振动特性进行金字塔型点阵桁架夹芯板无损评价的方法。首先,基于有限元理论对夹芯板在不同损伤状态(损伤个数、位置)下的振动特性进行数值模拟;然后基于计算所得振动特性参数,运用切比雪夫多项式逼近法计算相应均布载荷曲面的曲率,进而通过此参数与原始未损伤模型参数作差进行损伤识别;最后运用曲面拟合算法解决该检测方法对原始未损伤模型参数的依赖性问题。数值计算结果表明:四周简支金字塔型点阵桁架夹芯板中存在损伤时,损伤前后结构损伤位置处的均布载荷曲面的曲率差值比较明显,基于此差分方法可精确识别各种损伤状况下夹芯板脱焊损伤的位置和数量;利用曲面拟合算法可以消除损伤结构参数中因损伤造成的尖点,从而不需以原始未损伤模型参数为依据即可精确识别损伤。 展开更多

关键词 点阵桁架夹芯板 脱焊损伤 振动特性 切比雪夫多项式逼近法 曲面拟合算法

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粘弹性夹心夹层结构卸载后的裂纹持续扩展现象研究 被引量：2

5

作者 薛启超 邹广平 +3 位作者 何建 李佳 张春巍 蒋禹 《固体力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期359-368,共10页

以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对其进行了三点弯曲实验,对不同类型试件的实验结果进行了总结.实验发现,在加载过程中,在弯曲挠度超过一定程度时,夹层板结构的角点位置出现开裂,由于层间强度不足和夹心材料的粘弹性性质,卸载后裂纹... 以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对其进行了三点弯曲实验,对不同类型试件的实验结果进行了总结.实验发现,在加载过程中,在弯曲挠度超过一定程度时,夹层板结构的角点位置出现开裂,由于层间强度不足和夹心材料的粘弹性性质,卸载后裂纹会在一段时间内沿层间继续发生扩展,最后导致整个面板发生脱粘或夹心撕裂.针对这一现象,以弹性地基梁理论为基础,计算了上下面板的挠度差异,并使用层间粘结强度来分析试件的临界状态,获得了软夹芯试件和硬夹芯试件的临界破坏的裂纹长度.结果表明,使用层间粘结强度分析方法,获得的结果都能够描述聚氨酯弹性体钢夹层板的层间延迟破坏的特点. 展开更多

关键词 聚氨酯弹性体 夹层复合结构 层间开裂 粘弹性夹心 延迟开裂

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空心板梁桥桥面连续构造的受力特性试验 被引量：10

6

作者 王城泉 申永刚 +1 位作者 王岗 谢旭 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1438-1445,共8页

针对现有拉杆式桥面连续构造易发生开裂、渗水等病害,提出适用于空心板梁桥的拱型桥面连续构造形式,并用实桥荷载试验验证了抗开裂的有效性.通过理论计算和数值仿真,确定空心板梁桥拱型桥面连续构造的拱跨、矢高和分隔缝形式.在车辆荷... 针对现有拉杆式桥面连续构造易发生开裂、渗水等病害,提出适用于空心板梁桥的拱型桥面连续构造形式,并用实桥荷载试验验证了抗开裂的有效性.通过理论计算和数值仿真,确定空心板梁桥拱型桥面连续构造的拱跨、矢高和分隔缝形式.在车辆荷载或负温度梯度作用下,梁端上翘不会引起拱型桥面连续上移,受拉连接钢筋使拱顶产生正弯矩,混凝土受压;在正温度梯度作用下,钢板分隔缝使桥面铺装压应力有效地传至桥面连续混凝土,抵消了拱顶负弯矩所产生的拉应力.试验结果表明,拱型桥面连续可以使拱顶混凝土达到受压状态,且压应力随荷载增大而增大,而拉杆式桥面连续混凝土始终为受拉状态,且拉应力随荷载增大而增大,无黏结钢筋与混凝土之间的滑移失效是拉杆式桥面连续混凝土受拉开裂的主要原因. 展开更多

关键词 空心板梁桥 拱型桥面连续 拉杆式桥面连续 受力特性 荷载试验

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含面芯脱粘缺陷复合材料夹芯梁屈曲失效研究 被引量：3

7

作者 陈悦 朱锡 +1 位作者 李华东 朱子旭 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期40-45,共6页

为研究面芯脱粘缺陷对复合材料夹层结构屈曲特性的影响,对含贯穿矩形面芯脱粘缺陷的复合材料夹芯梁进行了试验和仿真研究.轴向压缩试验发现:试件破坏模式为混合屈曲失效,承载过程可划分为轴向压缩、局部屈曲、混合屈曲和坍塌失效四个阶... 为研究面芯脱粘缺陷对复合材料夹层结构屈曲特性的影响,对含贯穿矩形面芯脱粘缺陷的复合材料夹芯梁进行了试验和仿真研究.轴向压缩试验发现:试件破坏模式为混合屈曲失效,承载过程可划分为轴向压缩、局部屈曲、混合屈曲和坍塌失效四个阶段.在试验基础上,基于Abaqus非线性弧长算法,对复合材料夹芯梁的极限载荷及后屈曲路径进行模拟.采用三维内聚力单元模拟预制脱粘缺陷,从破坏模式和极限载荷两个方面与试验结果进行对比,误差为6.51%,验证了数值计算方法的可靠性.有限元分析发现:随芯层模量增加,极限荷载先非线性增长后线性增长;当缺陷因子为0.052时,极限荷载为完整结构的80%,为确保结构的承载特性,应在缺陷因子达到0.05前及时进行脱粘区域修补. 展开更多

关键词 复合材料 夹芯梁 面芯脱粘缺陷 屈曲 极限荷载

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热塑性复合材料夹芯结构熔融连接研究进展 被引量：4

8

作者 杜冰 刘后常 +2 位作者 潘鑫 秦唯铭 陈立明 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期3044-3058,共15页

面芯界面性能是复合材料夹芯结构发挥其力学/多功能优势的关键,热塑性树脂具有可熔融再造的特点,使热塑性复合材料夹芯结构(TPCSS)可在不引入新材料的前提下,形成连续可靠的面芯界面。对近年来热塑性复合材料夹芯结构熔融连接研究进展... 面芯界面性能是复合材料夹芯结构发挥其力学/多功能优势的关键,热塑性树脂具有可熔融再造的特点,使热塑性复合材料夹芯结构(TPCSS)可在不引入新材料的前提下,形成连续可靠的面芯界面。对近年来热塑性复合材料夹芯结构熔融连接研究进展进行了梳理,总结了常见构型与所用材料,重点归纳了主要的熔融连接方法,包括热板焊接、模压成型、连续热压、面芯共编和增材制造等。基于国内外研究和应用现状,展望了熔融连接热塑性复合材料夹芯结构的未来发展趋势和应用前景。 展开更多

关键词 热塑性复合材料 夹芯结构 熔融连接 面芯界面 力学性能

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Nomex蜂窝夹层结构面内剪切性能试验研究 被引量：2

9

作者 王伟 纪高宁 +2 位作者 朱晓光 左小彪 孙福瑞 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期85-90,共6页

采用改进设计的像框试验对Nomex蜂窝夹层结构的面内剪切性能进行了表征测试与研究。试验结果表明,在像框的持续性剪切载荷作用下,夹层结构首先发生了板-芯界面脱粘,继而蒙皮在竖直方向上形成了巨大的鼓包和皱褶。随着剪切载荷的增加,夹... 采用改进设计的像框试验对Nomex蜂窝夹层结构的面内剪切性能进行了表征测试与研究。试验结果表明,在像框的持续性剪切载荷作用下,夹层结构首先发生了板-芯界面脱粘,继而蒙皮在竖直方向上形成了巨大的鼓包和皱褶。随着剪切载荷的增加,夹层结构最终发生了横向的断裂。多次试验结果所得的低于3%的离散率也预示出面内剪切像框试验的有效性和准确性。此外,试样和夹具之间的固定程度是影响面内剪切像框试验的关键因素。仅采用螺钉进行固定的试样测试时,螺钉受拉力的移动直接导致了夹层结构边缘破坏,然而样件本身所受像框的面内剪切载荷有限,试验无效。 展开更多

关键词 面内剪切 像框试验 Nomex蜂窝夹层结构 复合材料 脱粘

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湿热环境对含板芯脱胶复合材料蜂窝板固有频率的影响 被引量：1

10

作者 王玉鑫 郝彤星 +1 位作者 宋昊 卢翔 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第2期54-64,共11页

对于由复合材料层合板和Nomex芯层构成的含板芯脱胶蜂窝板,进行了不同温湿度下固有频率的数值分析,以探究板芯脱胶对复合材料蜂窝板在湿热环境下固有频率的影响。基于分段剪切变形理论,利用湿热膨胀的等效性,考虑变形后上面板与芯层在... 对于由复合材料层合板和Nomex芯层构成的含板芯脱胶蜂窝板,进行了不同温湿度下固有频率的数值分析,以探究板芯脱胶对复合材料蜂窝板在湿热环境下固有频率的影响。基于分段剪切变形理论,利用湿热膨胀的等效性,考虑变形后上面板与芯层在脱胶区域处的位移差值,对蜂窝板的运动控制方程进行求解。建立了四端固支的含板芯脱胶复合材料蜂窝板有限元模型。分别讨论了温度、湿度、温湿度联合作用对不同板芯脱胶面积蜂窝板固有频率的影响。算例结果表明:吸湿量在0.5%~0.75%之间时,25%脱胶面积的蜂窝板首先出现了屈曲效应;湿热条件不变时,随着脱胶面积的扩大,复合材料蜂窝板的前三阶固有频率逐渐降低,且对第一阶固有频率的影响最大;当湿热应力达到一定程度时,脱胶面积的增加,会使蜂窝板结构更早地进入湿热屈曲状态,且屈曲效应的影响是从低阶频率逐步扩展到高阶频率;湿、热联合作用下,18%脱胶面积蜂窝板的固有频率受环境的影响最严重。 展开更多

关键词 复合材料蜂窝板 板芯脱胶 湿热环境 屈曲 固有频率

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含面\芯开裂损伤复合材料夹层板的自由振动 被引量：2

11

作者 白瑞祥 张志峰 陈浩然 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期199-204,218,共7页

基于Zig Zag变形假定和Mindlin一阶剪切理论,提出了具有面板和芯体开裂损伤复合材料夹层板自由振动的有限元分析方法。为了更好地反映夹层板截面变形的齿形特征,分别对上、下面板和芯体建立了3个独立坐标系,并定义三部分的转角为独立变... 基于Zig Zag变形假定和Mindlin一阶剪切理论,提出了具有面板和芯体开裂损伤复合材料夹层板自由振动的有限元分析方法。为了更好地反映夹层板截面变形的齿形特征,分别对上、下面板和芯体建立了3个独立坐标系,并定义三部分的转角为独立变量;同时又针对面\芯开裂特征,将整个结构视为上、下子板和基板三部分。根据开裂前缘位移连续条件,建立了复合材料夹层板面\芯开裂损伤分析模型。在此变形假定和损伤模型基础上,推导了含损伤复合材料夹层板各部分的刚度阵和质量阵列式,并采用子空间迭代法求解了夹层板的固有频率。通过参数讨论得出:大面积的开裂损伤会使结构频率急剧降低;面积相同而形状不同的开裂损伤对夹层板的各阶固有频率的影响不同;适当的面板铺设方式将会提高结构的固有频率;提高面板的厚度可大幅度提高夹层板的各阶固有频率。 展开更多

关键词 航空器结构力学 复合材料夹层板 面\芯开裂损伤 有限元分析 自由振动 Zig-Zag变形假定

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基于裂纹开裂角度的夹层板层间开裂 被引量：1

12

作者 薛启超 邹广平 +2 位作者 李佳 梁志国 蒋禹 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1870-1877,共8页

以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对黏弹性夹芯夹层结构三点弯曲实验卸载后裂纹会沿层间方向继续扩展这一现象进行研究。开展了不同硬度夹芯的双悬臂梁(Double Cantilever Beam,DCB)实验和单悬臂梁(SLB)实验,测得了临界应变能释放率... 以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对黏弹性夹芯夹层结构三点弯曲实验卸载后裂纹会沿层间方向继续扩展这一现象进行研究。开展了不同硬度夹芯的双悬臂梁(Double Cantilever Beam,DCB)实验和单悬臂梁(SLB)实验,测得了临界应变能释放率。在假设裂纹张开角度在开裂过程中不变的前提下,推导了临界应变能释放率的计算公式。并计算了软夹芯试件和硬夹芯试件的临界破坏的裂纹长度。结果表明,虽然存有一定的局限性,但是裂纹张开角度能够描述黏弹性夹层结构的层间裂纹扩展,获得的结果能够描述聚氨酯弹性体钢夹层板的层间延迟破坏的特点。 展开更多

关键词 聚氨酯弹性体 夹层复合结构 层间开裂 应变能释放率 黏弹性夹芯 裂纹开裂角度

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泡沫夹层板脱粘损伤的小波分析检测技术研究 被引量：2

13

作者 赵爱莹 余音 汪海 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 2010年第4期37-41,共5页

研究了一种通过对结构的应变响应进行复高斯二维小波分析来有效识别泡沫夹层板脱粘损伤的检测方法。数值模拟了无损板和多种脱粘损伤情况下的泡沫夹层板在悬臂条件、正弦激励下的应变响应,对损伤前、后的应变响应用复高斯二维小波进行... 研究了一种通过对结构的应变响应进行复高斯二维小波分析来有效识别泡沫夹层板脱粘损伤的检测方法。数值模拟了无损板和多种脱粘损伤情况下的泡沫夹层板在悬臂条件、正弦激励下的应变响应,对损伤前、后的应变响应用复高斯二维小波进行小波变换,得出有损情况与无损情况下相应位置小波变换模极大值的差值,并用三维图表示出来。结果表明,相应位置小波变换模极大值的变化与脱粘损伤有很好的对应关系。小波变换模极大值变化量三维图中的峰值可有效表征脱粘损伤的位置和损伤程度。 展开更多

关键词 小波变换 泡沫夹层板 脱粘损伤 应变

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矩形钢管砼截面内缺陷对不同路径波动测量的影响 被引量：1

14

作者 柯钧豪 罗晓生 +4 位作者 张国文 许云鹏 王江 许斌 夏颂 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第6期990-997,共8页

钢管混凝土结构在超高层建筑中的应用日益广泛,由于施工质量控制不到位及混凝土材料收缩等原因,其内部可能出现核心混凝土空洞缺陷及混凝土与钢管壁间的界面剥离缺陷,进而对其力学性能带来负面影响。该文针对矩形钢管混凝土截面的缺陷检... 钢管混凝土结构在超高层建筑中的应用日益广泛,由于施工质量控制不到位及混凝土材料收缩等原因,其内部可能出现核心混凝土空洞缺陷及混凝土与钢管壁间的界面剥离缺陷,进而对其力学性能带来负面影响。该文针对矩形钢管混凝土截面的缺陷检测,在表面粘贴压电陶瓷片进行测量,对这两种内部缺陷在不同测试路径上压电陶瓷片响应的影响进行试验和数值模拟分析。通过对健康、存在核心混凝土空洞和界面剥离缺陷的不同试件不同检测路径上压电传感器输出信号的比较,研究了缺陷对应力波传播的影响,并得到采用对测方式检测的敏感范围。结果表明采用对测方法可有效检测钢管混凝土缺陷,其敏感范围的确定具有工程意义。 展开更多

关键词 钢管混凝土结构 界面剥离 核心混凝土缺陷 无损检测 压电陶瓷 敏感范围

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胶结波纹夹芯板水浸超声相控阵检测

15

作者 袁振圣 赵宏达 +3 位作者 陈振茂 慈军 卢天健 耿丽 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期370-374,488-489,共5页

首次采用水浸相控阵超声检测方法对加工或使用过程中的胶结波纹夹芯板粘结质量进行了无损检测,与射线、激光、常规超声等检测方法相比,该方法具有分辨率高、检测速度快等优点;设计制作了具有2mm^50mm不同尺寸脱粘缺陷的波纹夹芯板试样... 首次采用水浸相控阵超声检测方法对加工或使用过程中的胶结波纹夹芯板粘结质量进行了无损检测,与射线、激光、常规超声等检测方法相比,该方法具有分辨率高、检测速度快等优点;设计制作了具有2mm^50mm不同尺寸脱粘缺陷的波纹夹芯板试样并进行了漏粘、脱粘缺陷人工检测实验,研究了本文方法的检测可行性和检测精度(精度至少可达2mm)。 展开更多

关键词 水浸超声 超声相控阵 波纹夹芯板 胶接不良

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