摘要：金属-聚合物异质复合构件具有强度高、轻质和减振等优点,在航空航天、汽车制造、能源等领域得到广泛应用。探索成形便利、界面结合强度高、且可形成复杂特征的成形工艺是工业领域共同追求的目标。提出了一种利用注塑工艺一体化成型钢-热塑性聚氨酯(TPU)复合构件的方法。首先,对钢表面进行喷砂、氧化和硅烷化处理,改变钢材表面的微结构形态和成分;然后,将处理后的试样放入模具型腔中,在其表面直接注塑TPU熔体一体化成型钢-TPU复合构件;最后,对成型的复合构件进行退火处理,既消除了成型构件的残余应力,又促使金属表面硅烷化后氨基类官能团与TPU中官能团产生作用,进一步提高其界面强度。拉剪测试表明,当复合构件界面结合强度达到17.8 MPa时,TPU材料自身发生破坏,而其结合界面并未产生脱落。利用提出的方法成功制得了钢-TPU柔性可变形夹具,可用于对不同直径的工件施加径向力以实现夹紧的作用,提高了夹具的通用性。

摘要：钢纤维对混凝土的增强效果与钢纤维-混凝土基体界面过渡区的黏结性能密切相关,因此界面过渡区的力学性能研究在钢纤维混凝土结构设计中一直是重要的研究课题。为了研究钢纤维与混凝土之间界面过渡区的力学性能,应用混凝土损伤塑性模型(CDP模型)和内聚力单元,建立了含有界面的钢纤维混凝土二维模型,得到了黏结应力滑移曲线与计算的黏结应力滑移4段式模型曲线吻合较好,说明了模型的合理性。应用此模型对钢纤维混凝土界面进行了抗剪强度和抗拉强度研究,分析了混凝土基体和界面损伤、破坏过程。结果表明:界面强度对钢纤维混凝土的力学性能影响显著,钢纤维混凝土界面的抗剪强度在1.35f_(tk)左右、抗拉强度在1.07f_(tk)左右,钢纤维和混凝土的黏结效果最好,承载能力最强;随着界面强度的增加,由界面失效逐渐转变为混凝土基体失效;当界面抗剪强度在0.84f_(tk)~1.40f_(tk)之间,钢纤维混凝土主要是界面发生失效,但混凝土基体也有微弱的刚度退化;当界面抗拉强度在0.79f_(tk)~1.07f_(tk)之间,钢纤维混凝土的界面有刚度退化,但主要是混凝土基体发生失效。通过数值分析得到的结果,可为实际工程中钢纤维混凝土的界面黏结优化设计提供参考。

摘要：为研究动荷载作用下界面强度变化对混凝土梁力学性能的影响,采用考虑材料非均匀性的有限元程序RFPA^(3D)-Dynamic,模拟不同界面强度下钢筋混凝土梁的动态响应,获得混凝土梁的裂纹发展和损伤模式,分析不同试件的峰值荷载曲线和累计声发射能量曲线.结果表明,不同界面强度下试件的裂纹扩展模式差异较大,当界面强度较小时,试件主要发生以弯曲裂纹为主的弯曲拉裂破坏;随着界面强度增大,试件的破坏模式逐渐转变为以斜裂纹为主的剪切破坏;试件的峰值荷载随界面强度的增加逐渐增大,当接近基体强度时,试件的峰值荷载趋于平稳;随着界面强度的增大,累积声发射能量呈现出先增大后减小的规律.研究为分析冲击荷载条件下界面性能变化对混凝土梁的性能影响提供了一种行之有效的方法.

摘要：通过实验并结合有限元分析研究了三维应力奇异性对异质材料粘接接头界面强度的影响.有限元分析结果表明:如果对三维双材料结构的棱边进行圆弧倒角,使相应的界面端线变成光滑连续曲线,则原界面端点附近的三维应力奇异性会退化为界面端线附近的二维应力奇异性,进而降低应力奇异性程度.设计了一系列有圆弧倒角与无圆弧倒角的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/铝(AL)和聚碳酸酯(PC)/铝(AL)双材料试样并进行了四点弯曲实验.实验结果表明:界面尺寸对试样失效载荷无明显影响;与未圆弧倒角的试样相比,有圆弧倒角试样的失效载荷明显得到提高.这一结果证明三维应力奇异性对粘接界面强度有明显影响.

摘要：研究了测定复合材料中纤维与基体间界面剪切强度的微脱粘方法及仪器。该仪器可直接对取自实际复合材料的微小样品进行单纤维原位测量，不必专门制备样品，并且精密度高，成功地表征了碳纤维增强复合材料界面性能。它对于复合材料两相间界面粘结状况、界面设计的研究是一种十分有效的手段。

摘要：研究B4C陶瓷复合防弹靶是轻质防护工程优化问题,传统应用陶瓷对变形和强度缺乏定性分析。为准确选复合板陶瓷种类,采用数值仿真对抗弹性能分析方法,对弹头形状、层间接触方式和层间界面强度对B4C陶瓷复合靶抗弹机制的影响进行数值分析。在LS-DYNA软件中用Lagrange算法进行仿真,结果表明,陶瓷复合靶板抗平头弹的穿透能力要优于圆头弹。层间采用不同的界面接触方式对结果有影响,提高靶板间界面强度可提高陶瓷复合靶抗弹性能,可以为实验设计提供参考。

摘要：设计了一种复合模式界面开裂测试装置,通过改变加载臂长来实现作用在试样裂纹尖端的不同应力模式。以试验测得的临界载荷及对应位移、裂纹扩展长度为条件,建立与测试装置对应的有限元模型,计算裂纹尖端模式角及在此模式角下的临界能量释放率。结果表明,装置所测试的模式角为7°～78°,以此为参数,可预测微电子封装界面强度。

摘要：刚柔复合式路面是一种长寿命沥青路面结构,其界面处理是刚柔复合式路面结构应用的关键技术。文章针对机制砂混凝土表面较厚的浮浆层,通过构造深度、摩擦系数试验对比研究了刻槽、铣刨、抛丸三种表面糙化技术。研究结果表明:刻槽、铣刨、抛丸等技术均能大幅提升混凝土表面的构造深度、摩擦系数、界面强度,表面糙化效果明显,有利于保障复合式路面界面整体稳定性及强度。文中提出的刻槽、铣刨、抛丸3种表面糙化技术的工艺控制参数及效果评价指标,可为刚柔复合式路面设计、施工等环节界面处理提供技术参考。

摘要：界面层强度是影响刚柔复合式路面使用性能的重要因素,通过室内拉拔试验和剪切试验研究了不同水泥混凝土板界面处理方式对刚柔复合式路面界面层强度的影响.试验结果表明,在同等条件下,采用喷砂处理水泥混凝土板界面时,界面层抗剪强度与粘结强度都是比较高的.对于精铣刨界面而言,界面层强度随着铣刨深度变化而变化,当铣刨深度为6 mm左右时,界面层强度达到最高.

摘要：为充分发挥传统松木桩处理软黏土地基的作用,课题组研发设计了一种新型排水松木桩,将排水功能与加固功能复合于一体,通过室内模型试验研究其排水结构层的排水固结、界面抗剪强度随着排水固结的增长机理。试验结果表明:排水结构层具有径向排水的功能,大大加大了排水性能;随着排水结构层的增大,固结强度提高,界面强度也增大,而筋土相对位移变化趋势相对平缓,在加固土遗址处理方面可起到预测提示作用。