基于Wallin阻力曲线模型,结合纤维增强复合材料断裂理论,提出了钢纤维水泥基复合材料的K-R曲线模型.通过定向与乱向两种纤维分布形式以及不同尺寸的预制缺口三点弯曲梁断裂试验,验证了K-R曲线模型的合理性与适用性.结果表明:K-R曲线模型能够有效描述不同钢纤维分布形式下水泥基复合材料的断裂过程,且理论预测的峰值荷载与试验结果偏差较小.该模型可为钢纤维水泥基复合材料的断裂参数尺寸效应研究提供新方法.
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基于沥青路面裂纹扩展行为,设计预切口小梁试件的疲劳试验,以模拟其复合裂纹扩展模式;以疲劳寿命指标来评价沥青混合料的抗裂性能,同时进行沥青混合料的低温弯曲试验和J积分试验,试验混合料采用4种低温性能差异显著的沥青胶结料.判别各项评价指标对试验混合料抗裂性能的鉴别程度,并分析沥青低温临界温度指标、低温弯曲试验指标、J积分试验指标与预切口小梁疲劳寿命的相关性.结果表明:以混合料疲劳性能为基准的混合料抗裂性能排序与沥青胶结料临界温度的排序一致,也与沥青混合料低温弯曲试验和J积分试验中能量指标的排序一致.
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将层合梁粘结层形成的浸透层考虑为功能梯度层,并假设弹性模量在浸透层内沿厚度指数变化,泊松比为常数,利用面应力弹性力学问题的基本方程,导出满足控制微分方程和两端简支边界条件的位移函数的一般解,然后根据层合梁上下表面的边界条件确定待定系数,带回递推公式整个层合梁的应力和位移分布。对三明治梁进行了精细化分析,结果显示浸透层的存在对减小界面层的应力突变和梁的整移有一定的积极作用,浸透层的厚度越大,效果越明显。