摘要：为研究加载速率对不同界面强度钢筋混凝土梁力学性能的影响,采用Weibull统计学理论从细观角度模拟混凝土材料的非均匀分布,针对不同界面强度下,加载速率对钢筋混凝土梁力学性能的影响进行数值模拟,得到了试件从裂纹萌生、扩展直至贯通的破坏全过程图和峰值荷载曲线、累计声发射能量曲线。结果表明:随着加载速率的增大,构件的破坏模式从以弯曲裂纹为主的弯曲拉裂破坏逐步演变为以斜裂纹为主的剪切破坏,且在界面强度适中时,加载速率对梁裂纹扩展模式的影响最为显著。构件的峰值荷载随加载速率的增大呈现先增大后减小的规律,但不同界面强度的构件达到最大峰值荷载时所对应的加载速率不同。加载速率相同时,累计声发射能量随界面强度的增大而减小;界面强度相同时,累计声发射能量随加载速率的增大而增大。

摘要：海洋工程中现行的桩-土界面剪切强度设计方法一般有两种：（1）根据工程经验与规范进行判断;（2）根据土层地质勘查报告中的土体强度参数进行判断。对于海洋桩基而言,合理地确定土-结构物界面的剪切强度尤为重要。界面剪切强度将直接影响桩基承载力的大小,过高或过低地估算桩基承载力都可能会造成严重工程事故发生。为了研究沉桩过程中桩-土界面特性,通过自制大型直剪仪对不同粒径的土样进行了直剪试验分析,提出＂抗剪糙度＂概念,研究了砂土的内摩擦角、相对密度和抗剪糙度三者之间的关系和黏土的抗剪糙度与不排水强度间的关系。研究表明,土与钢板界面的抗剪糙度并非常数,砂土抗剪糙度的变化规律性较强,而软黏土的抗剪糙度受固结程度、扰动程度、土体强度等因素影响而呈现较大变化。最后,对＂抗剪糙度＂在实际工程中的运用提出了一定的建议。

摘要：采用微脱粘法，在改装的光学显微镜下测得复合材料单根纤维与基体界面发生微脱粘时的微脱粘力。在建立单根纤维—基体—复合材料的层套细观力学模型基础上，依据复合材料最大应力失效判据，使用自行设计的专门有限元分析程序，对已发生微脱粘界面进行分析，从而得到单根纤维与基体界面剪切强度。

摘要：目的探讨覆盖凯夫拉纤维止裂层后氮化硅陶瓷板在弹片冲击下的抗弹性能及其损伤机制。方法通过金属弹片对覆盖止裂层的陶瓷板进行冲击实验,测定不同冲击速度下的弹片剩余速度。建立冲击损伤的有限元计算模型,分析了止裂层的存在、厚度及其与陶瓷板界面强度对抗弹性能的影响规律。结果陶瓷板表面覆盖止裂层后,冲击中心区域的径向与周向裂纹更加密集,使陶瓷板在局部区域碎裂更加充分,从而吸收了更多的冲击能量,降低了弹片的剩余速度。对止裂层与陶瓷板之间的界面强度进行调控也可以影响其抗弹性能,当界面强度为0 MPa时,弹片的剩余速度较大,抗弹性能差;当界面强度>0 MPa时,弹片的剩余速度较低且趋于一恒值,不随界面强度变化,此时界面强度的具体数值对其抗弹性能影响小。结论具有一定界面强度的止裂层可降低弹片冲击后的剩余速度,并可限制陶瓷板损伤后的裂纹扩展,促进局部弹靶间的相互作用,增大冲击弹道上的陶瓷损伤,从而提升其抗弹性能。界面强度的有无对弹片剩余速度影响大,而其数值大小对弹片剩余速度的影响小。本研究为陶瓷防护装甲的结构设计提供了重要的理论依据和参考,具有实际应用价值。

摘要：为了提升半柔性路面抗裂及疲劳耐久性能,采用纳米二氧化硅、乳化沥青和硅烷偶联剂三种材料对半柔性路面界面进行强化,研究了三种半柔性路面材料的力学性能、收缩性能及疲劳性能,借助威布尔分布提出半柔性路面的疲劳方程。结果表明:纳米二氧化硅、乳化沥青和硅烷偶联剂三种强化剂的最优掺量分别为1.0%、10%和0.5%;纳米二氧化硅通过促进水泥水化增大砂浆致密性,阳离子乳化沥青可有效增强砂浆韧性,硅烷偶联剂通过形成共价键增大界面键合,三种材料均可有效增大半柔性路面界面强度,界面强化后半柔性路面韧性和疲劳性能显著提高,其中7 d龄期最大弯拉应变分别提高6.9%、15.5%和11.5%;基于威布尔分布构建的疲劳方程可以准确预测半柔性材料的疲劳性能,硅烷偶联剂改性砂浆制备的半柔性路面疲劳性能最优。

摘要：横向断裂是制约复合材料结构设计的关键点,传统细观模型因为不能充分考虑组分性能、体积分数和纤维形状及分布情况而不能有效预测材料横向力学性能。采用改进的随机序列吸收算法建立具有随机纤维分布的复合材料代表性体积单胞模型,考虑基体破坏和界面脱粘两种失效模式和固化过程中产生的残余应力,对模型在横向拉、压、剪3种载荷下的力学行为进行仿真计算。分析了不同界面强度对复合材料力学性能的影响规律。仿真结果与实验数据对比表明:横向模量预测误差在7%以内,压缩和剪切的强度误差在8%以内,结果一致性较好,表明该模型能够有效预测复合材料横向力学性能。

摘要：芳纶纤维表面惰性会影响其与树脂间的浸润性能和界面结合强度,因此限制了芳纶纤维复合材料在航空、航天、输电等领域的应用。为了对比纤维表面改性和树脂基体改性技术对芳纶纤维复合材料层间剪切性能的影响,文中结合光学和力学测试方法对不同改性技术及处理过程对芳纶纤维表面刻蚀的影响机制开展了深入研究。结果表明,乙酸酐化学刻蚀会对芳纶纤维表面基团产生影响且增加表面粗糙度。热氧化刻蚀处理后表面粗糙度显著增加,具有明显“沟壑”状。然而,当乙酸酐化学刻蚀处理时间高于6 h、热氧化刻蚀处理时间高于4 min时,纤维内部结构就会受到损伤,导致复合材料层间剪切性能降低。超声浸渍改性处理后,纤维表面粗糙度有一定增加,纤维表面附着的气体将会排出,超过20 min后改性效果趋于稳定。使用偶联剂改性树脂基体可以增加纤维表面的键合作用,当添加量超过3%时,树脂分子间的过度交联导致复合材料层间剪切性能下降。研究结果为提高芳纶复合材料浸润性能和界面强度提供了理论依据,对航空航天、电力系统中芳纶复合材料设计及制造研究具有参考价值。

摘要：针对真空辅助成型工艺(VARI)制备的泡沫夹芯壁板面-芯界面粘接强度较低的问题,提出铺放本体树脂胶膜和对芯材进行打孔两种解决方案。通过无损检测、三点弯曲力学性能测试、计算机模拟树脂充模流动以及微观界面结构观察,探究两种方案的可行性及改善效果,分析了胶膜的有无和厚度、打孔工艺参数对界面性能的影响。结果表明,在不加入胶膜时界面强度最高,胶膜厚度在0.5mm时,无损检测显示的界面缺陷最少,胶膜厚度达到2mm后界面质量下降;合理设计芯材的打孔行、间距可以促进树脂充模流动,形成质量好的连续界面,同时还能提高结构刚度。

摘要：针对填埋场衬垫系统薄弱界面容易失稳,在加肋土工膜与砂土界面力学机制分析的基础上,改进了传统双楔体分析法,考虑了加肋土工膜肋块端部端承阻力对衬垫系统稳定性的影响,建立了加肋土工膜衬垫系统稳定性分析解析解。结合某实际工程初步设计,对加肋土工膜衬垫系统进行了稳定性分析,探讨了肋块形状、肋块高度和加肋间距对衬垫系统安全系数的影响。分析结果表明,该解析解能更好地计算加肋土工膜衬垫系统的安全系数。当加肋间距为20 mm时,肋块高度对安全系数的影响较大;当肋块高度一定时,安全系数随着加肋间距增加而逐渐减小;在加肋间距大于200 mm之后,加肋土工膜已接近光面土工膜的剪切特性。

摘要：将薄带爆炸焊接温度场简化为一维物体非稳态热传导情形,给出温度随时间变化的分布解,并引入温升热软化模型,根据拉伸波到达界面时的温度值确定焊接界面上的结合强度,再综合考虑非晶材料的晶化限及涂层与基体界面的结合强度,给出控制非晶薄带涂层爆炸焊接上限的三个重要因素。最后分析了铁基非晶涂铜薄带的爆炸焊接上限,将损伤力学的理念引入试验装置的设计中,通过LS-DYNA模拟得到拉伸波强度与层间碰撞速度的关系,再由以上三个因素分别计算得到焊接上限,并取最小值以确保共同满足。