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用石墨水泥砂浆注浆钢纤维混凝土(graphite-cement slurry infiltrated fiber concrete,GSIF-CON)试件进行了不同环境温度条件下的升温和化试验.结果表明:GSIFCON材料具有良好的电热升温性能,若试件底部和侧部设有3 cm厚的保温层,其升温速率可提高40%以上;在相同的负温环境下,电功率对化热效率和热量损失影响较小,但对化时间影响显著;在相同的负温环境和电功率条件下,化热效率随层厚度的增加而明显提高.
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依据层层接结三维角联锁机织复合材料的结构特点,建立能真实反映细观结构特征的大型精细实体几何结构模型;基于非性滞后能疲劳破坏准则,用有限元法计算三维角联锁机织复合材料在三点弯曲低周交变循环载荷下的变形和刚度降解,揭示疲劳过程中三维角联锁机织复合材料内部应力分布特征和变形特征,分析纱线与树脂的破坏机理,阐述该复合材料在循环载荷下发生疲劳破坏的结构效应。结果表明,经纱在疲劳过程中承担大部分的载荷,且不同的组分呈现不同的破坏扩展过程。本文研究结果和研究方法将可进一步扩展至三维机织复合材料工程结构设计。

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应用复合材料细观力学理论及三维微观水化模型,建立了描述硬化水泥浆体性力学性质的多相细观力学模型;将水泥浆体中的水化产物、未水化水泥颗粒和水(孔洞)分别视为基体、夹杂及等效介质,计算了水泥浆体在不同水灰比情况下的性力学性质随水化程度的演化.该模型所需要的参数为水泥浆体各相矿物组成含量及自身的性力学性质.通过与试验结果比较,证明了该模型可以用于预测水泥浆体的性力学性质.
针对沥青胶砂的蠕变特性,提出了改进分数阶导数幂函数经验蠕变本构模型,然后分别对不同应力水平下沥青砂的蠕变恢复试验结果和不同温度下沥青玛蹄脂的蠕变试验结果进行拟合分析,确定了相关的模型参数,分析了模型参数的物理意义及其变化规律.在此基础上,提出了相应的沥青胶砂高温性能评价指标.结果表明:改进分数阶导数幂函数经验蠕变本构模型能够较好地描述沥青胶砂的蠕变特性,并能够反映温度对其蠕变变形的影响,具有较为广泛的适用性.
采用COMSOL Multiphysics软件,对不同温湿度耦合作用下的C30,0路面混凝土内部所产生的应力和应变进行对比分析.结果表明:不同温湿度环境下,路面混凝土内部应力主要集中于板体棱角、各边和板体中部;0路面混凝土在温湿度耦合作用下更易产生应力集中,且内应力是相同环境下C30路面混凝土的1.2倍左右;C30路面混凝土更易产生内部形变,内应变可达相同环境下0路面混凝土的1.1~1.4倍;上述现象在温湿度均存在大梯度循环的耦合作用下更加显著.