采煤塌陷区先锋植物含侧根分支处根段抗拉力学特性

为了进一步完善植物根系固土力学机制，以神东矿区采煤塌陷区的先锋植物黑沙蒿为研究对象，采用TY8000伺服式强力机研究其含侧根分支处根段的抗拉力学特性。结果表明，随根径的增加，黑沙蒿含侧根分支处根段的抗拉力逐渐增加，抗拉强度逐渐下降；在轴向拉力反复加载下，试验根由弹性变形逐渐过渡到塑性变形，表现出明显的弹塑性特征；试验根的σ～ε曲线主要分为直线型、上凸型、多峰型、波动型4种，除σ～ε曲线外，其余3种σ～ε曲线基本均以上凸型逐渐达到第1个峰值；各径级代表性σ～ε曲线的极限弹性应力由4.62 MPa降至2.25 MPa，而极限弹性应变无变化规律。黑沙蒿含侧根分支处根段的抗拉力与根径呈幂函数正相关，抗拉强度与根径呈幂函数负相关；试验根在轴向拉力下表现出弹塑性特征；随应变的不断增加，试验根应力由快速增长过渡为缓慢增长；试验根的极限弹性应力与根径呈负相关，而极限弹性应变与根径无相关性。     

两种密度棉花秸秆草砖在不同受压方式下的力学性能试验研究

采用微机控制电子万能试验机对密度分别为187．5 kg/m3和250．0 kg/m3的棉花秸秆草砖进行横压、侧压和竖压,并通过荷载与位移的关系曲线,得到应力与应变的发展趋势,研究棉秆草砖的承载力、极限抗压强度和弹性模量变化.结果表明,在同尺寸同密度的条件下棉花秸秆草砖的力学性能与其压缩方式有关,竖压方式下棉花秸秆草砖的承载力较大,其中在失效点处竖压的极限抗压强度和弹性模量的数值最大;在密度不同时,高密度草砖的承载力、极限抗压强度和弹性模量均大于低密度草砖.     

蠕变经历对落叶松材静强度影响

木材在长期重复载荷作用下的蠕变经历,即蠕变变形的发展和积累以及木材局部组织损伤和龟裂,使木材再次承载时的力学性质产生变异和劣化.试验研究表明,落叶松材在小于其比例极限应力的重复载荷作用下,经过3万次以上应力循环的蠕变经历,使其纤维方向弯曲弹性模量增大10％;顺纹抗剪强度和抗弯强度有减小趋势,这与蠕变变形的积累和木材局部组织损伤和龟裂程度密切相关,对于无明显塑性变形和局部损伤的试件其强度无明显影响.     

足尺人造板力学性能无损检测研究进展

弹性常数（弹性模量和剪切模量）、强度常数与动态黏弹性是表征足尺人造板力学性能非常重要的3项指标，而弹性常数与强度常数间关系密切，因此，无损检测足尺人造板的弹性常数和动态黏弹性是其力学性能无损检测研究的焦点。本文首先对人造板力学性能及其检测方法进行了概述和归纳，然后对国内外人造板弹性常数和动态黏弹性振动检测研究现状作了汇总与分析，同时指出了足尺人造板力学性能振动检测已有研究存在的不足，并介绍了笔者所在课题组针对面向力学性能评估的足尺人造板振动检测研究的开展情况。足尺人造板力学性能无损检测下一步科研的目标是建立一种基于振动检测理论的面向结构用足尺人造板整板力学性能的快速、无损检测和评估的技术和方法。其研究成果可以为将来实现结构用足尺人造板实验室环境下的快捷抽检及生产线上的力学性能普检和分等奠定理论基础。      

固沙先锋树种沙柳枝条力学特性及其影响因素

以内蒙古干旱半干旱沙区固沙先锋树种沙柳(Salix psammophila)枝条为对象,研究其冬季休眠期抗拉、抗剪与抗弯力学特性,分析枝条长度、直径及其化学组分等对其力学特性的影响,为丰富植物固沙能力的评估指标体系,也为沙柳平茬机具的研制提供生物力学依据。结果显示:在测试径级0.5~2.5 mm时,沙柳枝条的极限抗拉力为14.05~52.02 N、抗剪力为16.26~80.04 N、抗弯力为1.02~3.54 N,均随着直径的增大而增大,应力直径递增函数不同;极限抗拉强度为8.96~66.19 MPa、抗剪强度为8.04~39.87 MPa、抗弯强度为1 566.46~46.71 MPa,均随直径的增大而减小,应力强度-直径递减函数不同。表明直径是影响枝条力学特性的重要影响因子。随着枝条长度的增长,其抗弯强度呈增大的趋势,而抗拉强度和抗剪强度无明显的变化规律;沙柳枝条极限抗拉力均值36.19±3.29 N>抗剪力均值 50.04±4.54 N,枝条极限抗拉强度均值31.01±2.81 MPa>抗剪强度均值16.98±1.54 MPa,说明枝条易破坏外力类型为剪切力。沙柳枝条抗拉强度、剪切强度和抗弯强度与纤维素、半纤维素含量呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)正相关,与木质素含量呈显著正相关(P<0.05)。试验结果表明影响枝条抗拉、抗剪和抗弯强度的因素中纤维素和半纤维素起主要作用,其次是木质素含量。     

考虑横截面塑性区域扩展的竹木复合夹芯梁弯曲变形的理论研究

简述了竹木复合梁的研究现状,研究了竹木复合夹芯梁弯曲变形的破坏过程,运用理想弹塑性材料应力演化规律将横截面塑性区域的扩展过程分成了4个阶段,以平面假设为基础建立了竹木复合夹芯梁强度预测的理论模型。并通过对实例的计算,分析了夹芯梁弯曲变形过程中不同时刻横截面的弯矩与最大应力之间的关系。以此模型为基础计算的3点弯曲夹芯梁各阶段的跨中挠度理论值与试验结果具有较好的一致性,最大误差不超过6％。图3表2参11     

地暖对刨花板地板力学性质的影响

[目的]探索刨花板力学性质的变化规律。[方法]模拟地暖条件,以热处理时间和温度为试验因子,采用全因素试验方法对12mm刨花板进行热处理,研究地暖对刨花板地板力学性质的影响。[结果]温度对刨花板的内结合强度、静曲强度和弹性模量的影响比较明显,随着温度的升高,刨花板的内结合强度先增大后降低,静曲强度变化较小,弹性模量趋于降低。而在热处理过程中．时间对刨花板的静曲强度、弹性模量、内结合强度影响相对较弱。随着时间的延长,刨花板静曲强度和弹性模量只发生了较小波动,内结合强度则出现较大的波动。经过热老化处理,可以改善刨花板的力学性质。[结论]该研究为刨花板生产提供了参考依据。     

荔枝整果压缩力学特性试验

为减少机械损伤,水果采摘机械的设计与控制需充分考虑水果整体力学特性。对荔枝整果进行压缩试验,分析研究荔枝在压缩载荷下的变形规律和重复加载时其刚度的变化,根据Hertz接触理论求得整体荔枝压缩时弹性模量与变形量的关系曲线,通过对试验曲线的拟合求得荔枝刚度与变形的二次关系式。试验范围内得到的荔枝果壳破裂力为30～40N,其受载时趋于稳定的刚度值为6.3954×103N/m。该研究为采摘机械的设计、减少采摘损伤控制最小的载荷提供了参考依据。     

菱镁混凝土夹芯板抗弯性能试验研究

针对菱镁混凝土夹芯板抗弯性能开展试验研究,初步探讨其受弯构件的基本力学性能,并对其破坏特征、变形曲线、开裂荷载和极限荷载进行了分析。结果表明:夹芯板从开裂到最终破坏具有明显的变形,延性较好;板材在加载过程中,在支座处率先出现剪切裂缝,随后在跨中侧面上出现起鼓现象;板的极限承载能力和刚度相对较低,由于人工制作,造成同批次夹芯板存在强度差异。所得结果可为该类夹芯板后续研究提供依据,同时可供有关工程设计人员参考。     

纳米单晶与多晶铜薄膜力学行为的数值模拟研究

通过对不同温度下单晶薄膜的拉伸性能的分子动力学模拟,从微观角度揭示了温度效应对材料性能的影响. 结果表明温度效应对材料的变形机理影响很大.0K温度下由于缺乏热激活软化的影响, 粒子运动所受到的阻碍较大, 薄膜的强度较高, 塑性变形主要来自于粒子的短程滑移.温度升高,粒子的热运动加剧,屈服强度降低, 塑性变形将主要来自于大范围的位错长程扩展.多晶薄膜的模拟结果表明, 虽然其晶粒形状较为特殊, 但是它仍然遵循反Hall-Petch关系.在模拟过程中,侧向应力最大值比拉伸方向应力的最大值滞后出现.位错只会从晶界产生并向晶粒内部传播,晶粒间界滑移是多晶薄膜塑性变形的主要来源.     

油菜茎秆抗压力学性能的分析与研究(英文)

[目的]为研究油菜茎秆生物力学性能与油菜茎秆倒伏之间的相关性。[方法]通过对四川农业大学油菜研究中心培育的4个不同品系的油菜茎秆进行轴向压缩试验,研究分析各品系油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度、弹性模量和惯性矩沿茎秆距地高度的变化规律,以及品系、含水率对油菜茎秆生物力学性能指标的影响。[结果]随着茎秆距地高度的增加,油菜茎秆最大载荷基本呈线性减小的趋势,最大值在距地50 cm以下。4个品系的茎秆的最大抗压强度和弹性模量均沿着距地高度的而增加,是增长缓慢,变化不大,可认为弹性模量基本不变;干油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度和弹性模量都高于湿茎秆,说明油菜茎秆的含水率显著影响其抗压力学性能;结合田间油菜的实际倒伏情况可知,1 号的生物力学性能最差,倒伏程度也最严重,6 号和 F5的生物力学性能比1号和9号要好,抗倒伏能力也更强。[结论]该研究为相关作物的机械化生产及其产品深加工等作业机械的设计提供设计参数和依据,能更好地揭示生物的物性本质,且该研究所用方法还能对茎秆作物优种筛选进行评价。     

马尾松间伐材材性的研究

本文主要研究了马尾松间伐材的纤维形态、化学成分及主要物理力学性质,并与成熟材进行了比较．结果表明,间伐材管胞显著较短、宽度窄、胞壁较薄,长宽比明显较大,纤维素含量略高而木素和浸提物含量较低．年轮较窄、晚材率大．生材含水率低,干缩性小．气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量与成熟材差异不显著,冲击韧性明显较大．同时对间伐材中应力木的超微构造和材性,也进行了观测和讨论     

矮丰三号小麦茎秆的力学性质初探

我们对矮丰三号小麦茎秆的力学性质进行实测,取得各节间的强度极限、弹性模量、波松比以及不同含水率情况下的强度极限。本文分析、研究了这些表征力学性质的量值的变化范围和规律,并用图线显示其规律性,从而确定了这些量值和找出最弱节间的所在。     

Hydrogen Embrittlement of Metals: Atomic hydrogen from a variety of sources reduces the ductility of many metals

Hydrogen interacts with many metals to reduce their ductility (2) and frequently their strength also. It enters metals in the atomic form, diffusing very rapidly even at normal temperatures. During melting and fabrication, as well as during use, there are various ways in which metals come in contact with hydrogen and absorb it. The absorbed hydrogen may react irreversibly with oxides or carbides in some metals to produce a permanently degraded structure. It may also recombine at internal surfaces of defects of various types to form gaseous molecular hydrogen under pressures sufficiently high to form metal blisters when the recombination occurs near the outer surface. In other metals, brittle hydrides that lower the mechanical properties of the metal are formed. Another type of embrittlement is reversible, depending on the presence of hydrogen in the metal lattice during deformation for its occurrence. Under some conditions the failure may be delayed for long periods. A number of different mechanisms have been postulated to explain reversible embrittlement. According to some theories hydrogen interferes with the processes of plastic deformation in metals, while according to others it enhances the tendency for cracking.     

单板层积材的三维光学检测及其托盘的有限元仿真分析

目的单板层积材应用广泛,但其性能测试多采用破坏性实验方法,存在检测效率低且会造成资源浪费的不足。本研究对一种新型层积板材及其制得的托盘进行无损检测,旨在为木质层积材及制品性能的高效、精确检测提供理论参考和技术支撑。方法将三维光学检测法与有限元仿真分析相结合,首先采用数字散斑法测量并计算获得新型层积板材的弹性常数（包括弹性模量,泊松比,剪切模量）;然后导入有限元仿真分析中,分别选取layer单元和solid 185单元对板材模型进行网格划分和静力模拟,优化其仿真模拟参数;参照国际标准ISO 8611—2011 对新型层积板材托盘性能进行检测,利用Solidworks建立及装配托盘模型,在ANSYS workbench软件中对托盘整体结构进行整体抗压、底板抗压、面板抗压和角跌落等仿真模拟,并与实验测试结果进行对比分析。结果三维光学法获得的弹性参数可以应用于新型层积板材及其制品的有限元仿真分析中,ANSYS有限元仿真结果可靠;将新型层积材作为整体结构,选用solid 185单元的仿真模拟结果与实际测试情况最为接近;新型层积材托盘静力仿真分析中托盘的最大变形与实验结果相近,4种工况仿真分析结果与实测结果相同。结论三维光学检测法结合有限元仿真分析可以对木质层积材及其制品的受力、变形和破坏情况进行无损检测,可达到高效和节能的目的。      

Si对快速凝固/粉末冶金(RS/PM)AZ91镁合金组织和性能的影响

随着经济发展和社会进步,人们在消费行为过程中除了考虑自身的经济利益外,也越来越多地受到社会规范的约束。传统的经济行为模型以经济理性作为主要甚至是唯一的驱动因素来解释人的行为,越来越面临严重的挑战。基于社会规范对于人们行为的支配性影响,我们提出了规范理性的概念,认为消费者在进行消费决策时,不仅受经济理性的影响,还受到规范理性的影响,规范理性和经济理性共同构成影响消费行为的基本驱动力。     

四川引种巨桉人工林木材物理力学性质的研究

测定和分析研究了四川引种的5.5年生巨桉木材物理力学性质,结果表明:5.5年生巨桉木材材质轻、变形小,其气干密度为0.498g/cm3,全干密度为0.474g/cm3,基本密度为0.405g/cm3,体积干缩系数为0.487,顺纹抗压强度为47.97MPa,抗弯强度为90.60MPa,抗弯弹性模量为10411MPa,冲击韧性为60.8KJ/m2;综合强度为138.57MPa,属中等。     

单板层积梁弯曲蠕变特性

在自制的弯曲蠕变试验台上对桦木和椴木单板层积梁进行弯曲蠕变试验,蠕变测试采用简支梁中部集中加载的方式。选用的加载应力水平分别为层积梁弯曲极限强度的40%、50%和60%,用百分表记录蠕变数值。实验周期为40～60d。试验结果表明,单板层积梁弯曲蠕变特性受树种、加载应力水平的影响较大,与树种的材性有较大关系:桦木单板层积梁的抗蠕变性能要明显好于椴木单板层积梁;同时,相同树种不同应力状态下,蠕变曲线为非线性的,蠕变过程由于加载应力水平不同而呈不同的规律。蠕变变形量和曲线上的跳跃点随着应力水平的增加有增大的趋势。试验测试过程中,60%应力状态下,椴木单板层积梁在连续加载60d时突然断裂。     

长期荷载作用下钢管混凝土偏压柱力学性能的有限元分析

采用有限元法建立了长期荷载作用下钢管混凝土偏压柱的分析模型,并通过试验验证;对考虑长期荷载影响的钢管混凝土偏压柱的荷载-变形全过程曲线以及钢管与核心混凝土之间相互作用等力学性能进行了分析,并与不考虑长期荷载影响的钢管混凝土柱力学性能进行了比较.结果表明:长期荷载作用下钢管混凝土偏压柱的承载力降低且对应的跨中挠度增大;同时延缓了钢管与核心混凝土之间的相互作用.     

人工林刺槐木材物理力学性质研究

目的刺槐作为我国重要的速生用材树种,被广泛应用于北方人工林种植,深入研究刺槐木材的物理力学性质,为刺槐人工林建设经营以及木材的高效精细化利用提供科学依据。方法本文对采自于山东省东营市刺槐林场的4株不同树龄人工林刺槐沿树干等分成0.65 m长若干小段并顺序编号,测定和分析每段木材的物理性质(气干密度、全干密度、基本密度)、力学性质(顺纹抗压强度、横纹径向全部抗压强度、横纹弦向全部抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量)以及化学组分(纤维素、半纤维素、木质素)含量,并通过SEM电镜扫描图对各段木材的微观构造进行对比分析。结果刺槐木材的气干密度、全干密度、基本密度、顺纹抗压强度、横纹全部抗压强度(径向、弦向)、抗弯强度、抗弯弹性模量均随树龄的增大而增加,随树干位置增高呈现先增大后减小的规律。将木材气干密度与顺纹抗压强度、横纹(径向、弦向)全部抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量分别进行线性和幂函数拟合,两种模型均能很好地拟合试验结果,拟合度R2值为0.865~0.895。各段木材化学组分中纤维素含量随树龄及树干高度位置的变化规律与木材各项力学性质的变化规律相似。木材的微观构造中导管占比率随树龄增大而减少,随树干高度位置增加呈现出先减后增的变化规律。结论10年生、15年生、20年生、25年生刺槐木材的气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量均为中级以上,是良好的家具和建筑用材。在利用时应充分考虑不同树龄木材和树干不同位置的差别。密度作为影响木材力学性质的直接要素,可根据相关方程通过刺槐木材的密度值估算部分力学性质的数值。刺槐木材纤维素含量与木材各项宏观力学性质相关度很高,而木材导管占比率的差异则从微观构造上揭示了木材密度变化的内在机理。