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基于Abaqus軟件建立3D層壓板有限元模型,采用虛擬裂紋擴展技術(Virtual Crack Closure Technology,簡稱"VCCT")模擬分層界面。為接近真實物理模型,引入幾何擾動。以含圓形分層區的層壓板為研究對象,進行非線性后屈曲分層模擬。根據后屈曲分層擴展分析結果,以Paris模擬疲勞分層的萌生及擴展,研究復合材料低周疲勞特性。復合材料蜂窩夾層結構廣泛應用于小型無人機機體結構,蜂窩夾層結構設計需要滿足無人機使用技術的不斷發展的要求。就某小型無人機彈射試驗破壞的問題,基于經典梁彎曲理論與Reissner剪切理論薄面板的基本假設進行了分析模型建立與工程估算分析,并與有限元結果進行對比分析,結果為上面板應力偏差為3%,下面板應力偏差為10.8%,與試驗破壞結果具有較好的一致性。研究結果表明,該工程估算方法對實際蜂窩夾層結構設計具有一定的指導意義。采用針入度指數(PI)法,針入度黏度指數(PVN)法,復數模量指數(GTS)法分別對基質瀝青、SBS改性瀝青以及橡膠瀝青的溫度敏感性進行了評價.結果表明:采用PI和PVN評價SBS改性瀝青和橡膠瀝青的溫度敏感性存在局限性;采用GTS評價橡膠瀝青的溫度敏感性更加合理,但仍存在不足.分析上述3種評價方法后,認為采用基于存儲模量及損耗模量溫度敏感性的復數指數(CNI)法來評價橡膠瀝青的溫度敏感性更具實用性.

采用2種線吸收系數相差較大的常用內標物Al2O3和ZnO,對用QXRD/Rietveld法測定的水泥熟料各晶相含量結果進行校正,并由此推算出無定形相含量,同時對2種內標物的標定性能進行對比分析.結果表明:水泥熟料中的結晶較差相及非晶相含量(質量分數,下同)為32.3%,含量較多,不可忽略;校正后各晶相C3S,C2S,C3A和C4AF的含量分別為38.8%,15.3%,4.9%和8.7%;對于水泥樣品而言,Al2O3較ZnO具有更好的標定性能.通過現場海洋曝露試驗和實驗室海水浸泡試驗,采取分層取樣和化學分析方法,應用氯離子三維擴散理論,研究了普通混凝土和高性能混凝土在海洋大氣區、潮汐區、水下區和實驗室海水浸泡下的Cl-擴散系數變化規律.結果表明,混凝土的Cl-擴散系數隨著曝露時間的增加而降低,高性能混凝土的抗Cl-擴散性優于普通混凝土.在Khatri計算模型的基礎上,提出了考慮劣化效應系數的海工混凝土使用壽命計算模型.該模型計算結果與Clear經驗模型基本吻合,解決了Khatri計算模型結果與實際壽命不相符的問題.測試并分析了VARI用不飽和聚酯樹脂DS326PT-1在動態升溫及恒溫條件下的粘度變化,建立了工程粘度模型,并通過該模型來預測適用于VARI(真空輔助成型工藝)的低粘度工藝窗口。實驗數據表明,該粘度模型與實驗結果吻合良好,可為VARI工藝過程的模擬與參數優化提供有效的參考數據。

界面缺陷對復合材料的性能有著顯著的影響,基于彈性力學以及能量原理基本理論,利用基于界面上應力連續而位移有一定突變的無厚度彈簧模型,對含界面缺陷的材料性能進行了探究。得出界面的非完善參數、纖維相體積分數對材料的縱向與橫向彈性模量、泊松比以及應力的影響規律。并將計算結果與完善界面、開孔的經典結果以及實驗數據進行了對比驗證。計算結果表明,利用非完善界面參數預測含缺點界面的材料性能并進行應力分析比利用完善界面模型計算的結果更。為評價高模量瀝青的低溫抗裂性能,選取彎曲蠕變勁度試驗、單邊切口彎曲梁試驗,比較了蠕變勁度、斷裂韌度、斷裂能等指標的適用性.結果表明:不同種類高模量瀝青的斷裂韌度存在較大差異,采用蠕變勁度則無法準確評價其低溫抗裂性能;瀝青的斷裂能排序與瀝青混合料的臨界彎曲應變能排序一致,因此斷裂能適宜作為高模量瀝青低溫抗裂性能的評價指標.鑒于不同種類高模量瀝青的低溫抗裂性能差異顯著,建議通過瀝青試驗、瀝青混合料試驗對其低溫抗裂性能進行綜合評價,以保證高模量瀝青材料的應用效果.利用自行研制的粗集料形態特征研究系統(MASCA),采用數字圖像處理技術,提出了以軸向系數與圓度這2個指標來表征粗集料的二維形狀特征.研究表明:隨著集料粒徑的增大,其軸向系數呈下降趨勢,巖性特征與集料的軸向系數間并無密切關聯.卵石顆粒的圓度顯著地接近于1,石灰巖、花崗巖、玄武巖和安山巖這4種集料的巖性特征對其圓度影響不大.