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NiTi-SMA丝/环氧树脂界面黏结性能试验与数值模拟
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作者 卢春玲 甘潇 +2 位作者 杜诗远 王强 朱万旭 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第7期10-18,70,共10页
研究了各因素对镍钛形状记忆合金(NiTi-SMA)丝/环氧树脂界面黏结性能的影响。首先通过SMA丝拔出试验测定SMA丝/环氧树脂界面的黏结强度,重点探究胶结剂种类、SMA丝黏结长度与预应变水平对界面破坏模式以及黏结强度的影响;然后基于内聚... 研究了各因素对镍钛形状记忆合金(NiTi-SMA)丝/环氧树脂界面黏结性能的影响。首先通过SMA丝拔出试验测定SMA丝/环氧树脂界面的黏结强度,重点探究胶结剂种类、SMA丝黏结长度与预应变水平对界面破坏模式以及黏结强度的影响;然后基于内聚力模型对界面力学行为进行数值模拟,进一步分析SMA丝拔出过程的剪应力分布;最后根据试验结果建立荷载-滑移本构模型。结果表明:Sikadur-330 CN和Lica-102的破坏模式均为SMA丝/环氧树脂界面黏结破坏,且有效黏结长度处于2.0~3.0 cm之间。黏结性能最佳的是Sikadur-330 CN环氧浸渍树脂,其黏结强度约为另一胶体黏结强度的1.20~1.42倍。SMA丝预应变水平为12%时的黏结强度是其他预应变水平黏结强度的1.37~3.16倍。建立的荷载-滑移本构模型能够较好地模拟SMA丝/环氧树脂界面的力学行为。本研究可为FRP/SMA复合材料的设计制备以及实际工程应用提供一定的理论支撑。 展开更多
关键词 形状记忆合金 环氧树脂 界面黏结强度 数值模拟 本构模型
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基于SSA-RBFNN的钢管混凝土界面粘结强度研究
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作者 刘文博 杨喜娟 +1 位作者 王力 李子奇 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第3期148-155,共8页
为了改善传统径向基神经网络(RBFNN)存在对样本数据依赖性强、参数选择复杂、收敛速度慢等缺陷。将麻雀搜索算法(SSA)应用于RBFNN预测模型,提出基于SSA-RBFNN的CFST界面粘结强度预测模型,收集319组数据建立数据库,选取8种影响因素作为... 为了改善传统径向基神经网络(RBFNN)存在对样本数据依赖性强、参数选择复杂、收敛速度慢等缺陷。将麻雀搜索算法(SSA)应用于RBFNN预测模型,提出基于SSA-RBFNN的CFST界面粘结强度预测模型,收集319组数据建立数据库,选取8种影响因素作为输入层参数和界面粘结强度作为输出层参数,分别建立RBFNN和SSA-RBFNN模型。通过平均绝对百分比误差(MAPE)和决定系数(R 2)等指标,将2种机器学习模型与6种现有公式进行比较,评估它们在预测精度和稳定性方面的表现。研究结果表明:2种机器学习模型比公式精度更高。其中,SSA-RBFNN模型有更好的预测性能,更有助于高效预测CFST的界面粘结强度。研究结果可为CFST结构工程设计提供相应的预测方法和技术支持,可以帮助工程师在设计和施工过程中更好地评估结构的承载能力和安全性。 展开更多
关键词 RBF神经网络 麻雀搜索算法 钢管混凝土 界面粘结强度 机器学习模型
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基于格构模型理论的单纤维拉拔试验建模及仿真 被引量:1
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作者 赵翔鹏 李辉 +4 位作者 杨青原 刘元珍 葛智 姜能栋 张洪智 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第5期1850-1858,共9页
水泥基材料的单纤维拉拔试验对测试仪器要求较高,试验操作难度大,很多实验室不具备测试能力。针对该问题,采用格构模型理论建立模型,基于分段步进式方法,对单纤维拔出过程进行数值仿真,得到纤维拉拔荷载-位移响应曲线。通过文献中的试... 水泥基材料的单纤维拉拔试验对测试仪器要求较高,试验操作难度大,很多实验室不具备测试能力。针对该问题,采用格构模型理论建立模型,基于分段步进式方法,对单纤维拔出过程进行数值仿真,得到纤维拉拔荷载-位移响应曲线。通过文献中的试验数据对模型进行验证,发现该模拟方法可以模拟单纤维拉拔过程及荷载-位移曲线。进一步,通过模型研究纤维方向、弹性模量和水泥-纤维界面黏结强度对于拉拔荷载-位移响应曲线的影响。模拟结果可用于研究不同边界条件下各种因素对试验结果的影响,计算工程水泥基复合材料单裂缝桥接关系,为高韧性工程水泥基材料设计提供参考。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 格构模型 纤维单拔 拉拔荷载-位移 纤维方向 界面黏结强度
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基于均匀设计坡积土含水量与干密度对锚-土界面性能影响试验研究 被引量:9
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作者 陈昌富 赵洪波 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期352-358,共7页
为深入了解坡积土中锚杆锚-土界面剪切变形特性随土体含水量和干密度的变化规律,本文采用自主研制的基于微元法锚-土界面摩阻性能测试方法和装置,引入均匀试验设计原理设计试验方案,测得不同含水量和干密度下锚-土界面的剪应力-剪切变... 为深入了解坡积土中锚杆锚-土界面剪切变形特性随土体含水量和干密度的变化规律,本文采用自主研制的基于微元法锚-土界面摩阻性能测试方法和装置,引入均匀试验设计原理设计试验方案,测得不同含水量和干密度下锚-土界面的剪应力-剪切变形全过程曲线,其形状符合三折线模型。基于试验结果,回归得到了锚-土界面峰值抗剪强度随土体含水量和干密度变化的经验关系式。同时,试验结果表明:(1)锚-土界面峰值抗剪强度随土体含水量增加而降低,且土体干密度越大其降低幅度越大;(2)峰值抗剪强度随土体干密度的减小而降低,且土体含水量越小,其降低的幅度越大。 展开更多
关键词 锚杆 界面黏结强度 剪应力-位移曲线 剪切-位移模型
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碱-硅酸反应对钢筋-混凝土粘结强度的影响及计算模型修正 被引量:3
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作者 谭妮 聂鼎 李鹏飞 《水电能源科学》 北大核心 2020年第11期108-112,共5页
为研究碱-硅酸反应(ASR)过程中体积膨胀率对钢筋-混凝土粘结强度的量化影响规律,采用碱溶液浸泡方法对3种钢筋直径的混凝土拉拔试件实现了不同程度的ASR劣化,通过测量混凝土的膨胀量并完成相应的拉拔试验,得到膨胀率对钢筋-混凝土粘结... 为研究碱-硅酸反应(ASR)过程中体积膨胀率对钢筋-混凝土粘结强度的量化影响规律,采用碱溶液浸泡方法对3种钢筋直径的混凝土拉拔试件实现了不同程度的ASR劣化,通过测量混凝土的膨胀量并完成相应的拉拔试验,得到膨胀率对钢筋-混凝土粘结性能的量化影响结果,进而将混凝土膨胀率作为损伤因子,建立其与混凝土抗压强度的量化关联,并修正了已有的钢筋-混凝土粘结强度计算模型。结果表明,碱溶液浸泡条件下混凝土试件的膨胀率随时间先呈线性增加,约90d后逐渐收敛;钢筋-混凝土粘结强度随膨胀率的增加呈先增后减的趋势,当膨胀率为0.054%时,粘结强度增加至峰值点,强度增幅达23.58%;修正后的钢筋—混凝土粘结强度计算模型的粘结强度计算值与试验值基本吻合。 展开更多
关键词 碱—硅酸反应(ASR) 钢筋—混凝土 粘结强度 膨胀率 拉拔试验 计算模型
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小半径曲线通过仿真数据处理与试验对比研究 被引量:1
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作者 李敏 罗贇 陈清明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第12期1947-1951,共5页
为比较不同数据处理方式对机车小半径曲线通过动力学性能的影响,运用多体动力学软件SIMPACK建立了某大功率交流传动电力机车动力学模型,采用不同方式对机车通过R300 m小半径曲线仿真结果处理,并与试验数据对比分析。结果表明:1)数据处... 为比较不同数据处理方式对机车小半径曲线通过动力学性能的影响,运用多体动力学软件SIMPACK建立了某大功率交流传动电力机车动力学模型,采用不同方式对机车通过R300 m小半径曲线仿真结果处理,并与试验数据对比分析。结果表明:1)数据处理方式对机车小半径曲线通过动力学性能影响很大。轮轴横向力和轮重减载率2 m平滑后统计值比1/4周长滤波时小9.84%~22.67%,各指标变化也更平缓;脱轨系数滤波后与滤波前相比,统计值减小14.62%~28.39%,明显消除了高频干扰信号的影响,且波长越大滤波的影响越大。2)轨道不平顺越大,同一指标采用不同方式处理后变化百分比越大,数据处理方式对机车动力学性能的影响也越大。3)各指标试验中的评定值对应的仿真轨道不平顺均较平均值对应的不平顺大;不同线路条件,不同方向上轨道不平顺的差异性又各不相同。应在今后的分析中考虑数据处理和线路不平顺的差异性,使仿真更好地反应实际。 展开更多
关键词 机车 动力学 数据处理方式 试验 轨道不平顺
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碳纳米管分子动力学模拟的经验势函数研究
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作者 保文星 朱长纯 崔万照 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期200-204,共5页
针对经验键序势函数没有考虑到碳纳米管原子间长程非键作用的问题,提出了一种新的势函数表达式.该表达式结合了经验键序作用势和雷纳德 琼斯势的特点,能够计算碳原子间的短程相互作用和长程相互作用, 更准确地计算出碳纳米管的原子间作... 针对经验键序势函数没有考虑到碳纳米管原子间长程非键作用的问题,提出了一种新的势函数表达式.该表达式结合了经验键序作用势和雷纳德 琼斯势的特点,能够计算碳原子间的短程相互作用和长程相互作用, 更准确地计算出碳纳米管的原子间作用势能.使用分子动力学模拟方法,研究了单壁碳纳米管原子间的互作用势和杨氏模量.研究结果表明:碳纳米管的单位原子势能随直径的增大而减小,管间作用势能随距离的变化曲线呈U字形,杨氏模量为0 935 TPa左右.模拟计算结果与实验结果和其他理论计算结果吻合得很好,说明改进的势函数模型可准确模拟碳纳米管的力学性质. 展开更多
关键词 碳纳米管 经验键序作用势 雷纳德-琼斯势 分子动力学
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FRP-混凝土界面剥离承载力 被引量:7
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作者 俞裕果 李静 +1 位作者 袁兵 黄炎生 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3986-3992,共7页
对比已有的各种界面剥离承载力计算模型的优劣。基于国内外多位学者的FRP-混凝土界面面内剪切试验数据,进行多尺度的有限元模拟研究,得到全新的半理论半经验界面本构模型。基于所提出的界面本构模型,提出全新的界面剥离承载力计算模型... 对比已有的各种界面剥离承载力计算模型的优劣。基于国内外多位学者的FRP-混凝土界面面内剪切试验数据,进行多尺度的有限元模拟研究,得到全新的半理论半经验界面本构模型。基于所提出的界面本构模型,提出全新的界面剥离承载力计算模型。与试验数据对比发现:所提出的界面剥离承载力模型除了具有较高的计算精度,且具有更好的计算稳定性,推荐在FRP加固混凝土结构的相关设计中采用。 展开更多
关键词 FRP-混凝土界面 剥离破坏 有限元模拟 界面本构模型 界面剥离承载力模型
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