界面应力

摘要： 本文主要论述通过采用微型称重传感器对预制管廊安装防水胶圈界面应力进行检测,同时也确定在满足防水胶圈界面应力(1.5MPa)的前提下相对应预制管廊安装的千斤顶张拉力、缝宽、预应力筋锚固螺母紧固力矩,为预制管廊安装施工提供技术参数支持,确保预制管廊安装承插口处防水效果及使用年限。

摘要： 在冷轧过程中,轧辊表面镀层的应力分布是影响镀层服役性能和使用寿命的重要因素。本工作基于冷轧工况,利用有限元仿真软件ABAQUS建立了轧辊和板材的三维有限元模型,针对冶金轧辊用复合电镀涂层,结合弹塑性变形等相关理论,系统研究了镀层的厚度、弹性模量及摩擦系数对轧辊-镀层界面应力分布及大小的影响。研究结果表明:镀层厚度在20~80μm时,随着镀层厚度的增大,轧辊-镀层界面峰值应力逐渐减小,当镀层厚度大于60μm时界面峰值应力又略有增加,镀层磨损量显著降低,网格破损现象得到明显改善;镀层弹性模量在200~600 GPa时,随着镀层弹性模量的增大,轧辊-镀层界面峰值应力先增大后减小,600 GPa时的界面峰值应力最小;镀层摩擦系数对轧辊-镀层界面峰值应力的影响不大,是次要影响因素。综合考虑轧辊表面镀层的性能需求,依据界面峰值应力与镀层结合状态的关系可知,镀层厚度以40~60μm为宜,弹性模量以400~600 GPa为宜。

摘要： 目的:对膝上截肢假体植入后的骨-假体界面不同的骨整合状态进行有限元模拟,分析界面的应力变化,以判断临床中假体是否松动。方法:依据一名健康男性志愿者的CT二维影像扫描数据,采用Mimics软件建立三维逆向截肢后股骨模型,使用SolidWorks软件建立假体模型。将装配好的模型导入Abaqus软件,将骨-假体界面分为7个区域,模拟计算不同区域未骨整合时(开裂)的界面应力。结果:当骨-假体界面存在未骨整合区域时,压应力最大增大172%,剪应力最大增大230%,且未骨整合区域与骨整合区域交界处出现应力集中的现象。结论:膝上截肢假体植入界面未骨整合时会显著增大界面的压应力和剪应力,界面局部应力过大可引起界面开裂,进一步演化可导致假体植入失效。

摘要： 为讨论PLAXIS和OPTUM在加筋路堤模拟技术上的差异,并探究路堤填筑过程中关键力学响应的动态演变规律,提出2款程序中界面参数的等效转换方式,并基于2款程序分别建立了加筋路堤数值分析模型。结果表明,2款程序的Geogrid单元类型及节点数不同,PLAXIS拥有更丰富的筋材本构模型,而OPTUM在考虑拉伸截断时则更为全面;PLAXIS所获轴向拉力略小于OPTUM,2款程序计算所获界面剪切应力差值在最大剪应力附近位置相较其他位置更大,OPTUM中危险滑动面更靠深处;随路堤填筑,筋材轴向拉力整体作用逐渐发挥,而筋土界面抗剪作用则主要发挥在靠近坡脚一侧。

摘要： 采用复变函数方法研究无限大一维六方准晶中椭圆夹杂与位错的相互作用问题。利用保角映射和柯西积分理论,获得了势函数之间的复解析关系,给出了界面应力的解析表达式。讨论了位错对声子场与相位子场界面应力的影响,结果表明声子场与相位子场界面应力变化趋势基本一致,界面法向应力在位错作用点附近变化明显,界面切向应力在位错作用点附近的界面上出现了应力集中现象。

摘要： 基于胶接结构在航空航天、船舶、土木和汽车等领域的大量应用,需要找到提高接头性能的方法,研究提出一种胶接结构,通过在黏接层中植入夹杂层来增强接头黏聚界面,以达到提高胶接头强度的目的。采用有限元法来验证该夹杂结构的合理性。结果表明,夹杂层的存在可以减少黏接剂层中的应力峰值,使得界面应力分布更均匀;夹层的厚度与接头强度呈正相关。

摘要： 目的研究汽车发动机活塞顶面Ni基复合镀层中SiC颗粒的含量和粒径对活塞−镀层界面热应力的影响规律。方法利用ABAQUS软件和Python语言建立顶面带有SiC颗粒增强Ni基复合电镀涂层活塞的二维有限元模型,结合热传递和热弹性相关理论及活塞的实际服役工况,确定活塞的换热边界条件及其顶面所受的载荷,采用顺序热力耦合的有限元分析方法,系统地研究热−机载荷共同作用下SiC颗粒含量和粒径对涂层−活塞界面应力的影响规律。结果有限元仿真结果表明,当活塞顶面承受高温、高压时,SiC颗粒的含量是显著影响涂层−基体界面等效应力的因素之一,当SiC颗粒的体积分数为1%~15%时,涂层−活塞界面峰值等效应力随着颗粒含量的增加而增大,从437.08 MPa增大到472.98 MPa;SiC颗粒的粒径是影响涂层−基体界面耦合热应力的次要因素,当SiC颗粒的粒径为0.3~1μm时,涂层−活塞界面峰值等效应力基本保持不变,约为437 MPa。结论综合考虑活塞顶面复合电镀涂层的性能需求,以及镀层−活塞界面应力与结合性能的关系,结合实际复合电镀工艺,确定Ni−SiC复合镀层中SiC颗粒的体积分数以10%左右为宜,SiC颗粒的粒径以0.4~0.8μm为宜。

摘要： 机翼和发动机上的积冰会对飞行安全带来严重威胁。准确测量冰‑基底界面的粘附强度对防/除冰系统的设计起着至关重要的作用。本文研究通过有限元分析(Finite element analysis,FEA)对冰‑基底界面的应力进行评估,以指导实验装置的设计,从而提高剪切粘附强度的测量精度。通过考虑剥离应力、最大冯‑诺斯应力和应力均匀性等因素,对冰的高度和半径以及加载高度进行了评估。根据仿真结果,为实验验证选择了适当的参数。仿真结果显示,通过降低加载高度和增加冰的高度,剥离应力有所下降。较高的冰层、增加加载高度和较小的冰层半径有利于提高应力均匀性。同时,为了避免裂纹产生或者冰层破碎,冰样必须满足小半径和大高度的条件。最终实验中采用的参数为冰高25 mm,半径20 mm,加载高度9 mm。有限元分析和实验验证的结果均表明,本研究能显著提高剪切粘附强度的测量精度。

摘要： 本文利用不考虑界面法和内聚力单元法,研究FGCC功能梯度板间的界面应力。考虑混凝土强度等级、钢筋掺量对界面应力的影响,结果表明:随着掺量的增加,正应力总体呈减小趋势;随着混凝土强度的增加,正应力也增加;考虑界面相对于不考虑界面的影响对正应力的影响较大,有界面的正应力峰值分散,而无界面的正应力峰值几乎是一个定值,钢筋掺量为2%~4%,正应力分别是7.7MPa、7.2MPa和6.8MPa。

摘要： 基于西宁市湟水河大桥考虑不同铺装结构的研究表明,相较于C40混凝土,采用轻骨料混凝土进行桥面铺装,可减少20%自重;跨中位移减少12.5%;跨中纵桥向界面拉应力减少12.2%。所得结论可为轻骨料混凝土在桥梁维修加固工程中的应用提供参考。

摘要： 粘贴纤维增强片材加固法在基础设施维护改造工程实践中应用日渐广泛.但片材端部因材料不连续而容易产生界面应力集中,导致剥离破坏.以往抗弯加固相关研究主要针对简支梁.本文基于弹性材料假定,根据截面变形协调条件和静力平衡条件,对任意荷载作用下粘贴片材加固悬臂梁的界面应力进行了分析,推导了均布荷载作用下界面粘结剪应力和正应力的计算解析式,根据研究结果可知,增加纤维布粘贴长度、减少纤维布厚度,能够有效降低片材端部界面应力峰值,但多层纤维布按同样长度粘贴将因厚度增大而提高剥离风险,而且浪费材料.结合某立交桥悬挑盖梁的抗弯加固工程,提出了在待粘贴多层纤维布条带端部附加开缝锚板的界面剥离防治措施并得到实施.

摘要： 热障涂层系统(TBCs)是燃气轮机高温叶片(1400度以上)的六大核心技术之一，基于扩散-氧化反应模型及Reuss均匀性假设,建立了热障涂层相变层两相材料的本构关系,开发了ABAQUS用户单元子程序,据此,针对理想化正弦界面的二维模型探索了氧化参数对相变层生长的影响,发现氧气扩散系数越大,相变层比重越小;之后对比研究了相变层比重分别对基于Voigt和Reuss假设下BC-TGO界面应力的影响,结果表明,相变层比重越大,则BC-TGO界面的应力分布越平缓,且在同一相变层比重下,基于等应变假设的BC-TGO界面应力值略高于等应力假设的结果;最后,进一步探究了不同相变层比重对等应变和等应力假设下两者界面应力差值的影响,结果表明,相变层比重越大,所得的BC-TGO界面最大拉应力点处应力差值越大.

摘要： 自上世纪八十年代以来,对于双材料角的初始脱粘判据的研究,主要是按照断裂力学的思路进行的,即采用双材料角应力强度因子作为界面强度参数。迄今的研究表明,用双材料角界面应力强度因子只能建立固定楔角的双材料角的初始脱粘判据,不能用来建立适用于不同楔角的双材料角初始脱粘一般判据。为了探索建立不同楔角的双材料角的初始脱粘的一般判据的途径,有必要对双材料角端点附近的界面应力的奇异性分布作深入的研究,求得对双材料角应力奇异性的内禀特性的充分了解。本文对半平面双材料角受集中力问题(Bogy,1970)的界面应力场作了深入的探究,特别着重于双材料角端点附近的界面应力的奇异性分布规律。本文通过对严格解和渐近解(Bogy,1970 )的界面应力的比较,发现在双材料角界面端点邻近,严格解和渐近解的差是一个向端点衰减的微幅震荡分布的应力。这个向端点衰减的微幅震荡应力的起始点,本文称之为转换点。自端点到转换点,严格解等于渐近解与微幅震荡衰减应力的叠加,称为渐近段。自转换点到无穷远,渐近解单调下降并趋近于零,显著地偏离严格解,没有任何实际意义。自转换点到无穷远,界面应力由严格解确定,是界面应力的基本段。所以,转换点将界面应力曲线分成渐近段和基本段。文中讨论了渐近段界面剪应力奇异分布的特点,及半平面双材料角界面端点存在应力奇异性的条件。转换点的意义在于它是渐近段和基本段的过渡点。把转换点代入渐近段的渐近表达式,即可导出表征奇异性的界面剪应力强度因子与转换点的界面剪应力的关系式。这个关系式将有利于不同楔角的双材料角初始脱粘一般判据的研究和建立。

摘要： 在梁的受拉面粘贴纤维增强塑料(FRP)或者钢板可以有效提高梁的受弯性能。在这种加固梁中，薄板与梁之间的力传递通过两者的界面来实现，因此界面强度成为控制加固梁强度的重要因素之一。针对加固梁中界面应力，许多研究者提出过解析解，但已有的解析解通常忽略梁和薄板的剪切变形。但是，当外贴薄板采用FRP复合材料时，由于材料的各向异性性能的影响，其剪切变形的影响就可能会十分显著。本文在已有文献的基础上，提出一个可以考虑梁和外贴薄板剪切变形影响的简单界面应力解，通过与已有相关解以及有限元分析结果的比较，对本文解的正确性进行了验证，同时对薄板剪切模量对界面应力值的影响进行了分析。

摘要： 异种材料连接接头界面端部存在应力应变集中，通过有限元方法计算界面区的应力分布有利于异种材料连接接头的强度设计。本文主要介绍典型异种材料连接接头界面应力数值模拟结果及影响因素。

摘要： 油气井套管试压、压裂等施工作业过程中,套管与水泥环固结组合体将产生应力与变形响应.过高的载荷作用条件下,可能会造成水泥环本体破坏、胶结界面撕开等结构破坏形式,危及水泥环的封固效果.本文应用力学原理及有限元理论,研究了套管—水泥环—地层组合体有限元力学模型建立问题,分析了套管偏心度对水泥环界面载荷的影响.结果表明,窄间隙处界面接触压力高于宽间隙处相应界面接触压力,套管偏心度增加,窄间隙处界面接触压力增大,宽间隙处界面接触压力降低;地应力越高,加载时窄间隙处接触压力越大,水泥环在载荷作用下更易于发生屈服变形;地应力较低时,当水泥环窄间隙处在加载中发生屈服后,卸载后偏心度越大,窄间隙处的胶结界面越容易撕开.

摘要： 采用齿槽式构造对于泡桐木夹层结构界面进行了增强,但增强后的界面难以直接测试出其粘结强度.本文分析比较了多个界面裂纹扩展准则,选择了适合于泡桐木夹层结构的界面破坏准则,并通过试验方法确定了裂纹扩展的部分变量,以界面粘结强度为参数,采用有限元方法拟合了试验曲线,从而得到了增强型泡桐木夹层结构的等效界面应力,这一结果可以作为泡桐木夹层结构设计时的参考.

摘要： 根据经典梁理论并忽略外贴FRP的抗弯作用,得到FRP 粘结加固梁的状态方程和传递矩阵,可适合于复杂的截面形式和外荷载,但是传统的传递矩阵法(TMM)存在比较严重的数值稳定问题.为此,本文在传统的TMM基础上引入节点耦合矩阵法(JCM)求解状态方程,避免了数值稳定问题,从而得到精确的界面粘结剪应力.

摘要： 在超硬工具的烧结过程中，由于结合剂与磨料之间热膨胀系数的不同，容易在其界面处产生应力，进而降低工具的使用性能。本文通过同一成分的普通陶瓷结合剂与纳米陶瓷结合剂的对比实验，运用抗折强度、SEM等手段研究了粒度及结合剂类型对界面应力的影响，并将高强纳米陶瓷结合剂粗粒度超硬工具应用于工业化。结果表明：随着超硬磨粒颗粒变粗，结合剂-磨科界面积累的应力变大，界面产生微裂纹，超硬工具的强度降低；纳米陶瓷结合剂比传统非纳米陶瓷结合剂具有更强的承受抗拉应力的能力，同一条件下制备的试样，由普通结合剂制取的试样更易产生微裂纹，进而抗折强度值低。rn 工业化应用的实践证明，采用纳米材料作为结合剂显著降低了界面应力，大幅度提高了制品强度、韧性和耐磨性。实验结果的稳定性和重现性良好，并成功获得了工业化应用。

摘要： 本文基于加压烧结粘弹性流动理论，引入烧结速率不匹配造成的界面应力，并考虑界面应力分布情况，建立两种材料共烧结致密化模型，描述共烧结界面应力对共烧结致密化的影响。模型表明：共烧结会造成试样中存在密度梯度，并且可能加大或者缩小界面处密度差异，对共烧结后界面结合强度造成影响。通过两种材料自由烧结数据结果，进行材料参数拟合，并进行共烧结致密化模型模拟。采用不同孔隙率的铜粉共烧结进行验证，实验结果和模型预测一致。

摘要： 本申请涉及一种TSV成品界面残余应力测试方法及界面梁结构试样制作方法。TSV成品界面残余应力测试方法包括：获取悬臂梁结构试样的长度和第一翘曲量；悬臂梁结构试样为截断界面梁结构试样得到；获取在悬臂梁结构试样的固定端上去除预设尺寸的材料层时、悬臂梁结构试样的第二翘曲量；根据悬臂梁结构试样的长度、第一翘曲量、第二翘曲量和预设尺寸，得到对应材料层的残余应力，从而本申请TSV成品界面残余应力测试方法通过在取自TSV成品的悬臂梁结构试样上去除不同尺寸的材料层后所产生对应的翘曲量，来实现准确测量界面梁结构试样不同位置的残余应力，准确地测量TSV成品的不同位置的残余应力，进而为改进TSV成品的TSV工艺，提高良率和可靠性提供良好支持。

摘要： 本申请涉及一种TSV成品界面残余应力测试方法及界面梁结构试样制作方法。TSV成品界面残余应力测试方法包括：获取悬臂梁结构试样的长度和第一翘曲量；悬臂梁结构试样为截断界面梁结构试样得到；获取在悬臂梁结构试样的固定端上去除预设尺寸的材料层时、悬臂梁结构试样的第二翘曲量；根据悬臂梁结构试样的长度、第一翘曲量、第二翘曲量和预设尺寸，得到对应材料层的残余应力，从而本申请TSV成品界面残余应力测试方法通过在取自TSV成品的悬臂梁结构试样上去除不同尺寸的材料层后所产生对应的翘曲量，来实现准确测量界面梁结构试样不同位置的残余应力，准确地测量TSV成品的不同位置的残余应力，进而为改进TSV成品的TSV工艺，提高良率和可靠性提供良好支持。

摘要： 一种预应力锚杆界面剪应力测量装置，包括杆体、杆体上方与其平行设置用于导线汇入的PVC管、与PVC管连接且嵌套于杆体外侧间隔设置的至少一个PVC管环，所述的PVC管环两侧分别设置有矩形孔槽，杆体包括伸入围岩的内锚固段和伸出围岩的自由段，杆体两侧对应于每个设置有PVC管环的位置分别粘贴有应变片Ⅰ，且该位置铰接有细钢筋，应变片Ⅰ根据试验要求分布于杆体的内锚固段上，细钢筋向杆体两侧分别引出粘贴有应变片Ⅱ的应变砖，且应变片Ⅱ朝向待测量界面，PVC管环与PVC管接触部位均设置有导线穿过的预留孔，外置应变仪通过导线分别连接于应变片Ⅰ和应变片Ⅱ。为更好的研究岩土预应力锚固结构长期安全性和耐久性提供了帮助。

摘要： 本发明公开一种单晶金刚石同质拼接及界面低应力调控方法，在单晶金刚石籽晶连接界面采用金属催化法生成SiC纳米线,金属催化生长的SiC纳米线穿过金刚石晶体结构将单晶金刚石籽晶进行柔性连接；在单晶金刚石籽晶连接界面采用金属催化法生成SiC纳米线，以实现单晶金刚石微观柔性连接，这种异质连接界面稳定且能耐受金刚石生长的高温环境，且SiC纳米线在金刚石同质外延生长的全过程都保持了结构的完整性。通过SiC纳米线将单晶金刚石籽晶进行柔性连接，将有利于缓解单晶金刚石拼接界面同质外延生长时的应力累积效应，较大程度地减轻拼接界面的生长应力水平。

摘要： 本发明提供一种恒法向应力条件下土岩界面直剪‑渗流试验装置及其试验方法,该试验装置包括直剪加载系统、渗流控制系统及监测系统，直剪加载系统包括上剪切盒和下剪切盒，上剪切盒内设有岩石试件，下剪切盒内设有土体试件，岩石试件内设有导流通道，导流通道一端与进水口对应，另一端设置在交界面，下剪切盒设有出水口和水槽，上剪切盒顶部设有垂直千斤顶，下剪切盒一侧设有伺服电机和加载杆；渗流控制系统包括水管，水管通过供水装置进行供水；监测系统包括与数据采集系统进行通讯连接的法向载荷传感器、剪切载荷传感器和剪切位移传感器以及流量测量装置。该试验装置和方法能够对土岩试件施加恒法向应力条件下，并实现试验对象的直剪‑渗流过程。

摘要： 一种应用界面剂生产预应力钢筒混凝土管的界面剂喷射设备，属于生产预应力钢筒混凝土管的设备技术领域。它包括程序控制装置、管芯装夹旋转装置、大车行走驱动装置和界面剂喷射装置；其中管芯装夹旋转装置由行走平台、管芯两端的端头夹板和旋转轴、第一电机、传动轮、传动皮带所组成；大车行走驱动装置由第二电机、变速箱、传动齿轮和四只导向轮、二条导轨所组成；界面剂喷射装置由喷嘴输浆管、净浆压力泵、搅拌机和高压输气管、贮气罐、空气压缩机所组成；上述装置的动作程序由程序控制装置进行控制。本实用新型能很好地完成新发明的界面剂在管芯的薄钢筒表面和缠绕在上面的环向预应力高强钢丝表面的喷射，且覆盖均匀，功效高。

摘要： 一种预应力锚杆界面剪应力测量装置，包括杆体、杆体上方与其平行设置用于导线汇入的PVC管、与PVC管连接且嵌套于杆体外侧间隔设置的至少一个PVC管环，所述的PVC管环两侧分别设置有矩形孔槽，杆体包括伸入围岩的内锚固段和伸出围岩的自由段，杆体两侧对应于每个设置有PVC管环的位置分别粘贴有应变片Ⅰ，且该位置铰接有细钢筋，应变片Ⅰ根据试验要求分布于杆体的内锚固段上，细钢筋向杆体两侧分别引出粘贴有应变片Ⅱ的应变砖，且应变片Ⅱ朝向待测量界面，PVC管环与PVC管接触部位均设置有导线穿过的预留孔，外置应变仪通过导线分别连接于应变片Ⅰ和应变片Ⅱ。为更好的研究岩土预应力锚固结构长期安全性和耐久性提供了帮助。

摘要： 本发明公开了可进行界面应力监测的橡胶隔震垫及其界面应力监测系统，所述橡胶隔震垫包括若干层橡胶层、若干层钢板层、若干剪切型压电陶瓷传感器、上封板、下封板、上连接板以及下连接板；橡胶层和钢板层交替叠加构成橡胶隔震垫主体；橡胶隔震垫主体的上表面和下表面分别固定上封板和下封板，上封板的上表面固定上连接板，下封板的下表面固定下连接板；若干剪切型压电陶瓷传感器布置于至少一钢板层和橡胶层的界面上、或若干剪切型压电陶瓷传感器布设于上封板和/或下封板与橡胶层的界面上。本发明将剪切型压电陶瓷传感器嵌入橡胶隔震垫的界面，通过比较剪切型压电陶瓷传感器产生的电信号幅值，即可实现橡胶隔震垫界面应力的高效监测。

摘要： 本发明主要揭示一种多层薄膜界面应力与残留应力量测方法及装置，其中，所述装置为一太曼格林干涉仪，且操作所述太曼格林干涉仪完成一量测程序即可自一具多层薄膜结构的光电元件量测出一多层薄膜的残留应力。所述量测程序包括：(1)量测所述光电元件的各层薄膜的残留应力；(2)依据上述步骤(1)所测得的各层薄膜的残留应力计算出二种界面应力，其中任二层薄膜之间是存在着前述的任一种界面应力；(3)使用Ennos数学运算式进而依据各层薄膜的膜厚及残留应力计算出一第一数值；(4)依据所述多层薄膜结构的薄膜层数、各层薄膜的膜厚以及二种界面应力(FHL,FLH)计算出一第二数值；以及(5)对所述第一数值和所述第二数值执行一加法运算以获得一多层薄膜的残留应力。

摘要： 本实用新型公开了可进行界面应力监测的橡胶隔震垫及其界面应力监测系统，所述橡胶隔震垫包括若干层橡胶层、若干层钢板层、若干剪切型压电陶瓷传感器、上封板、下封板、上连接板以及下连接板；橡胶层和钢板层交替叠加构成橡胶隔震垫主体；橡胶隔震垫主体的上表面和下表面分别固定上封板和下封板，上封板的上表面固定上连接板，下封板的下表面固定下连接板；若干剪切型压电陶瓷传感器布置于至少一钢板层和橡胶层的界面上、或若干剪切型压电陶瓷传感器布设于上封板和/或下封板与橡胶层的界面上。本实用新型将剪切型压电陶瓷传感器嵌入橡胶隔震垫的界面，通过比较剪切型压电陶瓷传感器产生的电信号幅值，即可实现橡胶隔震垫界面应力的高效监测。