王利民
,
陈浩然
,
徐世烺
,
赵光远
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2000.03.018
复合材料界面附近的力学性态对于材料的性能和强韧化影响是非常重要的.首先研究和讨论了含裂纹的双相介质的J积分守恒定律的适用性问题,采用有限元法证明了当裂纹平行靠近界面时,其J积分数值与裂纹位置无关的假设.文中建立了一种双相介质界面附近存在斜裂纹的分析模型,用有限元和数值拟合相结合的方法,得到了在远场单轴拉应力作用下,斜裂纹处在不同介质中,近界面一端裂尖的Ⅰ型能量释放率近似计算公式,和相应的应力强度因子的计算方法.
关键词:
双相介质
,
界面
,
裂纹
,
能量释放率
,
J积分守恒性
徐世烺
,
蔡新华
复合材料学报
对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)进行了快速碳化、预裂后的快速碳化、渗透性、快速氯离子渗透试验及自由氯离子含量测定,研究了不同龄期UHTCC的抗碳化性能和渗透性能.试验结果表明,在无裂缝状态下,UHTCC的抗碳化性能与同强度普通混凝土相当,但在相同荷载预裂后,UHTCC裂缝处的碳化深度仅为对比混凝土的30%～40%;UHTCC抗渗性能优于同强度普通混凝土,且随着龄期增长优势更明显,56天龄期的渗透系数约为对比混凝土的35%;快速氯离子试验和自由氯离子含量测定得到的氯离子渗透系数均表明,UHTCC具有明显优于普通混凝土的抵抗氯离子渗透性能.
关键词:
超高韧性
,
水泥基复合材料
,
碳化
,
渗透性
,
氯离子扩散
徐世烺
,
阎轶群
复合材料学报
通过单束纤维与纤维编织网增强混凝土（Textile reinforced concrete,TRC）薄板的单轴拉伸试验,研究了纤维编织网增强混凝土这种新型材料的受力特征和影响其极限承载力的主要因素,提出临界配网率的概念。以配网率为变化参数,讨论了在低配网率（配网率小于1%）时材料的力学性能。当配网率大于临界配网率时,纤维编织网增强混凝土薄板的极限承载力大于其开裂荷载,加载过程中没有承载力突降;随着配网率增加,纤维的利用率随着配网率增加呈线性降低,即纤维丝的强度并不能完全发挥。低配网率时,随着配网率增加,薄板的裂缝间距减小,裂缝宽度下降。根据混合定律和ACK模型把TRC薄板的拉伸应力-应变曲线简化成三线型模型,从宏观上提出了考虑配网率影响的极限承载力计算公式。
关键词:
纤维编织网增强混凝土
,
配网率
,
纤维利用率
,
极限承载力
,
本构模型
吴香国
,
韩相默
,
徐世烺
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.02.022
根据Tjiptobroto的工作,假设初始裂纹为最终失效裂纹,引入非初始裂纹纤维基体间的部分剥离能耗散项和单位失效面上随机纤维有效根数,依据初始裂纹总耗散能与非初始裂纹耗散能的平衡准则,研究了水泥基复合材料的多裂纹扩展失效机制.根据超高性能水泥基复合材料特性,修正和简化了各能量耗散项,建立了基于能量平衡准则的超高性能水泥基复合材料多裂纹开裂失效机理的理论模型,用以预报该材料的裂纹扩展规律.数值预报了Tjiptobroto实验模型的多裂纹扩展数目和能量耗散项,并与其实验结果进行了对比,吻合较好.表明对具有高弹模钢纤维的超高性能水泥基复合材料引入部分剥离能项是必要的.本文中的理论模型也可作为超高性能水泥基复合材料初裂承载能力和极限承载能力预报的理论参考.
关键词:
钢纤维
,
高性能
,
水泥基
,
复合材料
,
虚拟应变硬化
,
部分剥离能
侯利军
,
张秀芳
,
徐世烺
复合材料学报
通过不同厚度超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）试件的四点弯曲试验,研究了厚度对其弯曲性能的影响,并通过理论量纲分析做了进一步解释。结合ASTM C 1609标准,提出了以单位塑性铰区体积的能量消耗Tv为参数的韧性评价方法。试验结果表明：不同厚度试件的名义弯曲应力-弯曲应变曲线与裂缝宽度变化曲线几乎重合;挠度随厚度增大呈反比例下降;在极限破坏时,中和轴高度与试件厚度比约为0.88。对于ASTM C 1609标准,韧性指数随厚度的增大而增大,而新提出的韧性指数Tv与试件厚度无关。对于拉应变硬化的超高韧性水泥基复合材料,弯曲强度、韧性性能和裂缝宽度均不存在尺寸效应。建议选用与普通FRC材料韧性及弯曲性能测定相同的试件尺寸（100 mm×100 mm×400 mm）作为标准试件形式。
关键词:
超高韧性水泥基复合材料
,
试件厚度
,
弯曲强度
,
裂缝宽度
,
中和轴高度
,
韧性指数
