摘要：为探明土工格室与沙漠沙的筋土界面特性,开展了多项大型直剪试验研究,包括不同土工格室位置条件下、不同剪切速率条件下、不同温度条件下的土工格室加固沙漠沙界面直剪试验。结果表明:在50,100,150 kPa的法向应力条件下,以土工格室加筋层上界面或下界面作为剪切面,不同剪切速率(0.5,1.0,2.0 mm/min),不同温度(30,15,0,-15℃)影响下的筋土界面剪应力-剪切位移曲线均呈应变软化特征;纯沙漠沙对剪切速率的变化不敏感,剪切速率由0.5 mm/min升至3 mm/min时沙漠沙抗剪强度基本持平,而土工格室加固沙漠沙的界面对剪切速率的变化敏感,界面抗剪强度随剪切速率的增加而减小;在较低剪切速率0.5 mm/min下,土工格室提供的似黏聚力对抗剪强度的贡献更大;土工格室加固沙漠沙在30℃与15℃下峰值剪应力变化不大,区别在于峰值过后30℃抗剪强度存在更快的衰减至平稳阶段的情况;随着温度的降低,土工格室-土复合体呈现出更大的刚性,界面剪应力峰值提高并前移;土工格室刚性的增加使土工格室壁不易受拉变形,造成紧箍作用削弱而水平摩擦力作用增强,综合体现在加筋土剪切面的似黏聚力降低,而内摩擦角增大。

摘要：耐张线夹是架空输电线路上的重要配件,但其在应用过程中存在握力下降、松动情况,为输电线路安全运行带来了一定的风险。为充分掌握耐张线夹应用情况,提出基于图像边缘特征提取的耐张线夹金属结构界面特性仿真分析方法。方法设计耐张线夹传感阵列结构,获取耐张线夹边界电压值,并利用该边界电压值构建灵敏度矩阵;对灵敏度矩阵实施反复投影处理后得到耐张线夹金属结构界面图像;然后使用边缘点特征向量重构方式获取耐张线夹金属结构界面边缘特征点;以上述边缘特征点为基础,使用MATLAB仿真软件构建耐张线夹金属结构三维模型并仿真其金属结构界面特性。仿真结果表明,所提方法提取耐张线夹金属结构边缘特征能力较强,且可有效仿真耐张线夹金属结构界面的应力特性。

摘要：硫硒化锑薄膜太阳电池因其制备方法简单、原材料丰富无毒、光电性质稳定等优点,成为了光伏领域的研究热点.经过近几年的发展,硫硒化锑太阳电池的光电转换效率已经突破10%,极具发展潜力.本文针对硫硒化锑太阳电池中n/i界面引起的载流子复合进行了深入研究.发现硫硒化锑太阳电池的界面特性会受到界面电子迁移能力和能带结构两方面的影响.界面电子迁移率的提高能使电子更有效地传输至电子传输层,实现器件短路电流密度和填充因子的有效提升.在此基础上,引入ZnO/Zn_(1–x)Mg_(x)O双电子传输层结构能够进一步优化硫硒化锑太阳电池性能.其中,Zn_(1–x)Mg_(x)O能级位置的改变可以同时调节界面和吸光层的能级分布,在Zn_(1–x)Mg_(x)O导带能级为–4.2 eV,对应Mg含量为20%时,抑制载流子复合的效果最为明显,硫硒化锑太阳电池也获得了最佳的器件性能.在去除缺陷态的理想情况下,双电子传输层结构硫硒化锑太阳电池在600 nm厚时获得了20.77%的理论光电转换效率,该研究结果为硫硒化锑太阳电池的进一步优化和发展提供了理论与技术支持.

摘要：筋-土界面强度参数是加筋结构设计和稳定分析的关键技术指标。拉拔试验能较好模拟现场加筋行为而得到广泛的应用。基于拉拔和直剪试验研究了拉拔(剪切)速率对筋-土界面特性和吹填砂强度特性的影响规律及机制,同时探讨了不同填料界面、筋材类型的加筋效果。结果表明:随着拉拔(剪切)速率的增大,吹填砂-筋材-吹填砂界面的抗剪强度下降明显,而软土-筋材-吹填砂界面以及砂本身强度则变化不大。从强度指标来看,拉拔速率增大,筋-砂界面强度的降低主要表现为似黏聚力的降低,筋-软土界面抗剪强度的增加表现为内摩擦角增大,剪切速率对吹填砂则基本无影响。筋-土界面特性受拉拔速率和正应力的共同影响,与筋材类型和填料特性有关。筋-土界面内摩擦角小于填料摩擦角,但在一定正应力下低速剪切时(如<0.53 mm/min)可获得高于填料的抗剪强度。宜根据似黏聚力大小合理选择摩擦参数进行加筋结构的设计与评价。

摘要：连续碳化硅纤维(SiCf)由于具有比强度、比模量高,耐磨性、热稳定性好等性能优点,常作为增强体制备SiC纤维增强钛基复合材料。与钛合金基体相比,其具有密度更低、强度更高、疲劳蠕变性能大幅提升等优点,但横向性能却明显下降。因此,该类材料常被设计制作成单向增强性部件,广泛应用在航空航天等领域,如发动机的传动轴、整体叶环、盘类及风扇叶片等多种复合材料的结构件。碳化硅纤维增强钛基复合材料的性能主要由碳化硅纤维的性能、基体性能及纤维与基体之间的结合界面性能决定。目前批量生产的SiC纤维性能较差,界面结合状态与复合材料性能之间关系的研究开展较少,还不能为钛基复合材料构件设计提供足够的数据支持。因此,近年来研究者们主要从SiCf/Ti基复合材料力学行为的研究角度出发,探究不同基体及纤维类型、复合材料制备工艺方法、界面特性及产物对SiCf/Ti基复合材料界面结合力及破坏机制的影响,获得了大量有价值的数据,以期开发出成本低、产物稳定性好、可批量生产SiCf/Ti基复合材料的制造工艺方法。目前较为成熟的碳化硅纤维有英国DERA-Sigma公司提供的Sigma系列SiCf及美国Textron公司提供的SCS系列SiCf,后者强度最高达到6 200 MPa。SiCf/Ti基复合材料的制备工艺包括金属箔-纤维-金属箔工艺(FFF)、单层带工艺(MT)、基体-涂层纤维工艺(MCT)等,制备复合材料的工艺根据零部件的用途来定,FFF适用于制备板材等大尺寸构件,MCT适用于制备叶环、轴、管、叶片等复杂结构件。界面是增强体与基体之间的纽带和桥梁,界面结构设计、界面反应控制及反应产物均影响着界面的力学特性。在SiCf/Ti基复合材料的纤维和基体之间添加过渡层能够减缓它们之间的相互扩散及化学反应,过渡层选用反应层和惰性涂层组成的双层涂层较好。界面反应产物受涂层成分、基体组织、复合和热处理工艺、环境因素等的影响,增强纤维及基体性能、优选制备工艺、控制界面反应及产物有利于提高复合材料的力学性能。本文总结了连续SiC纤维(SiCf)增强钛基复合材料的应用研究现状,详述了SiCf/Ti基复合材料的钛合金基体材料、SiCf的种类及性能,SiCf与SiCf/Ti基复合材料的制备方法,分析了SiCf/Ti基复合材料界面结构设计及反应产物,阐明了界面力学特性与复合材料性能的关系,指出国内SiCf/Ti基复合材料发展的重点应放在高性能SiC纤维的研究与开发、界面层设计及界面与性能的关系以及复合材料分析检测手段三个方面,为SiCf/Ti基复合材料的制备及其今后的实际应用提供了参考。

摘要：网格状带齿加筋是一种新型的土工加筋技术,汲取了传统网格状与条带式带齿加筋的优点,其筋土界面特性是加筋结构设计的基础。利用室内拉拔试验从宏观角度分析筋材与土的界面特性,结合颗粒流程序,筋材用平行黏结模拟,从细观角度分析筋土接触界面的产生和发展演化规律。数值结果表明:齿筋的存在对界面处颗粒的移动及剪切带的宽度影响显著,其破坏模式呈现波浪型,在齿筋附近出现应力集中现象。筋土界面处筋材与土颗粒摩擦、咬合和阻抗作用提供"似黏聚力"是改变网格状带齿加筋体系作用机制的内在原因。研究成果对于明确网格状带齿加筋拉拔的机制及模型的建立都具有意义。

摘要：为了更精确地研究CFRP板-混凝土界面特性,基于混凝土梁受弯时不考虑混凝土抗拉强度的基本假定,将四点弯混凝土梁的纯弯段混凝土保护层部分切除形成宽缺口梁;共浇筑11根钢筋混凝土梁,研究并对比了未加固混凝土梁、加固后的普通混凝土梁和加固后的宽缺口混凝土梁的力学特性及CFRP板-混凝土界面的粘结滑移特性。结果表明:CFRP板对普通混凝土梁的加固效果优于宽缺口混凝土梁;用宽缺口梁来研究CFRP板-混凝土界面的粘结滑移特性具有一定优势,CFRP材料的受力明确,应变和界面滑移测试方便;回归得到的CFRP板-混凝土界面的平均剪应力与界面剥离承载力的表达式精确简洁,具有推广意义。

摘要：我国大部分油田已进入开采中后期,油井采出液含水率较高,玻璃钢管道因其良好的抗腐蚀性广泛应用于油田地面集输系统。同时,为了节约加热能耗,可采用低温集输工艺输送高含水原油,但可能出现的原油黏附问题严重威胁系统安全。因此,探究玻璃钢管壁/原油界面特性,对揭示高含水原油低温集输黏附机理具有重要意义。基于接触角仪探究了含蜡原油在玻璃钢和不锈钢表面的界面特性。结果表明,在水相中,油滴在不同材质平板的接触角随温度的降低而增大,且油滴在玻璃钢表面的接触角大于在不锈钢表面的接触角,油滴在水相中的界面张力随温度的降低而增大;与不锈钢表面相比,油滴在玻璃钢表面的黏附功较小,油滴之间的内聚功随温度的升高而减小;在集输系统中,凝油不易黏附于玻璃钢管道,玻璃钢管道更有利于低温集输工艺的实施。

摘要：为研究横肋加厚的三维立体土工格栅孔径对筋土界面直剪特性的影响,利用3D打印技术制作出不同规格的三维立体土工格栅,将格栅孔径(25 mm×25 mm、35 mm×35 mm、45 mm×45 mm)、竖向应力(30 kPa、60 kPa、90 kPa)、剪切速率(0.5 mm/min、1 mm/min、2 mm/min)作为试验参数,通过室内大型直剪仪进行单调直剪试验,对以上三种因素影响下的筋土界面剪切特性进行研究。结果表明:3种孔径格栅中,35 mm×35 mm孔径格栅的筋土界面峰值剪应力、内摩擦角最大;随着剪切速率倍增,峰值剪应力变化幅度较小,3种不同剪切速率对应的峰值剪应力之间的相对变化率处于-4%~11%;竖向应力越大,峰值剪应力越大,筋土界面峰值剪应力相对变化率大于20%,表明竖向应力对筋土界面剪切特性影响明显。

摘要：复合绝缘子又称合成绝缘子,最早诞生于德国,1967年由德国赫斯特公司研制成功,投入到123kV线路上运行,至今已有30多年的运行经验.复合绝缘子首先在美、英、法、意、俄、日等国家得以迅速发展,并在世界范围内得到广泛的推广.中国的复合绝缘子生产起步较晚,于1974年由国家铁道研究院研制出环氧树脂绝缘子,1978年研制出硅橡胶复合绝缘子,并投入数千支产品试运行,取得了宝贵的运行经验.近10年内复合绝缘子在中国的使用量迅速增长,到1998年已经居世界第二位了,2000年起又开始在±500kV直流输电线路上大量使用.目前已经有大约600万支复合绝缘子运行在我国电力系统.因此,结合运行及生产经验对复合绝缘子结构进行剖析,有助于复合绝缘子的设计改进,也有助于电网的安全运行.