风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为与损伤评价研究图书目录

第1章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2国内外冲蚀磨损研究现状

1．2．1 磨损及冲蚀磨损概述

1．2．2 粒子与材料冲蚀接触过程研究综述

1．2．3 冲蚀磨损理论研究进程综述

1．2．4 冲蚀磨损影响因素的研究进展

1．2．5 冲蚀磨损性能的评价方法研究

1．3有机复合材料冲蚀研究现状分析

1．4 土木工程材料受冲磨侵蚀研究现状

1．5 本书的研究内容

本章参考文献

第2章 内蒙古中西部地区风沙环境特征分析

2．1 内蒙古中西部地区地理环境

2．2 内蒙古中西部地区风沙气候条件

2．2．1 沙尘天气的分级

2．2．2 内蒙古中西部地区沙尘暴时间分布

2．2．3 内蒙古中西部地区沙尘暴空间分布

2．2．4 不同范围强和特强沙尘暴发生频数分析

2．3 风沙环境主要冲蚀力学参数风沙流粒子特征

2．3．2 风沙流速度

2．3．3 沙尘浓度

2．4本章小结

本章参考文献

第3章 钢结构涂层的制备及其物理力学性能测定

3．1 钢结构涂层的种类 2100433B

《风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为与损伤评价研究》是作者及其团队十余年研究成果的总结。书中以内蒙古中西部地区风沙环境为研究背景，在较系统地分析了风沙环境特征、钢结构涂层材料物理和力学性能的研究基础上，对钢结构涂层受风沙流粒子冲蚀力学行为、耐久性损伤机理及其损伤程度进行了研究。全书共分为10章，包括：绪论、内蒙占中西部地区风沙环境特征分析、钢结构涂层的制备及其物理力学性能测定、风沙冲击作用下钢结构涂层及其与基体界面冲蚀磨损理论分析、风沙环境下钢结构涂层的冲蚀试验研究、风沙环境下钢结构涂层冲蚀磨损机理分析、钢结构涂层受风沙环境冲蚀磨损损伤程度评价、钢结构涂层的摩擦学性能分析、风沙流粒子冲击钢结构涂层的有限元分析、相似理论及其在风沙侵蚀研究中的应用。《风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为与损伤评价研究》可供土木建筑专业的研究人员、高等院校教师及研究生参考使用。

本项目针对爆炸冲击荷载造成的结构局部损伤与破坏将显著降低钢结构抗火性能的现象，拟采取理论分析与数值模拟相结合的研究方法，系统开展爆炸与其次生灾害-火灾联合作用下钢结构的损伤破坏与连续倒塌分析研究，以钢梁、钢柱等结构构件和典型钢结构为研究对象，通过研究爆炸与火灾作用下钢结构损伤破坏的相关性，建立爆炸与火灾联合作用下钢梁、钢柱等结构构件的损伤破坏分析方法；通过研究爆炸后火灾作用下钢梁、钢柱等结构构件的损伤破坏规律，建立爆炸与火灾联合作用下钢梁、钢柱等结构构件的损伤程度评估方法；通过研究爆炸后火灾作用下温度环境的时空变化规律，建立爆炸与火灾联合作用下钢结构连续倒塌分析与倒塌时间预测方法。为日益广泛应用的钢结构的安全设计提供可靠的理论依据和分析手段，因而具有重要的理论意义和工程价值。

涂层技术作为表面工程的关键技术，在众多领域关键部件表面强化中被广泛应用，尤其对局部磨损严重的轴类部件表面抗磨损涂层及再制造工程尺寸修复方面的应用更为瞩目。弹性常数作为涂层力学性能的重要指标，对评价涂层结构的完整性至关重要，同时受加工工艺及磨损腐蚀所致的基体材料的氢脆引起的氢致力学性能劣化也极具危险性，因此，研究轴类涂层结构部件的涂层和基底力学性能变化具有重要的科学意义和应用价值。轴类涂层结构因其几何形状的殊特性，较之板类超声检测难度更大，但其研究成果对板、块类涂层结构完全适用，因此，本着立足发展一种材料力学性能超声显微无损检测新技术及多参数反演新方法的宗旨，研究工作从理论研究、数值计算、设备研制、换能器制作、实验研究、参数反演等方面开展了系统深入的研究，建立了一套完整的基于超声显微镜技术的材料声学性能、力学性能和电学性能的超声无损检测综合评价系统。主要研究内容和成果包括： 1. 建立了不同性能材料的声学、力学及电学特征的多特性多参量波动力学理论模型。对各向同性//异性材料的声学特性开展数值仿真与实验研究，实现了6个弹性常数、4个压电常数、2个介电常数的实验测量与反演表征，为新型功能材料力学及电学参数评价提供了理论基础。 2. 建立了一套基于模拟退火的粒子群优化反演算法(PS-B-SA)。提出了基于频散方程系数矩阵行列式的新型目标函数，结合多模态实验频散曲线，实现了材料性能多维参数的联合反演，并提高了材料性能参量反演的精确性。 3. 提出了一种轴类涂层结构中波的传播特性及弹性常数无损检测新方法。建立了轴类涂层结构声传播的理论模型，提出了相位互相关拟合获取表面声波实验频散曲线的新方法，实现了多种材质不同直径轴类镀层材料弹性常数超声表征。 4. 开发了一种新型胶体耦合介质实现了超声显微非水浸散焦测量。利用自主研制的高频超声探头和可移动式高精度超声显微测量系统，实现了大型板材和厚壁管非水浸超声检测，为其工程化应用提供了新手段。 5. 提出了一种利用表面声波表征材料氢损伤的新方法。利用自主研制的专用PVDF窄膜线聚焦超声探头，对不同渗氢试件氢损伤程度进行表面声波精确测量，其超声测量结果与硬度和金相显微检测结果相一致，为早期氢损伤无损检测与评价提供了新技术。 2100433B

随着海下矿产及空间资源的开发利用，海底下的岩石工程越来越多，在海下采矿或海底隧道开挖中的频繁爆破等动力扰动，相当于一种针对岩石饱水腐蚀作用后的动力冲击加载过程。依据这一特点，首先通过宏观物理参数与细观特征参量之间的关系，确定饱水腐蚀后岩石的损伤变量定义和定量表征方法，研究不同腐蚀程度对岩石初始损伤程度的内在影响机制；在此基础上，系统进行饱水腐蚀岩石的冲击动力学试验，研究海下饱水腐蚀岩石的动态破裂行为、强度规律和动力学特性；然后进一步开展循环冲击试验，结合损伤力学理论和岩石细观损伤结构分析，获得饱水腐蚀岩石的动态损伤演化规律；最后建立适用于饱水腐蚀岩石在动力扰动下的本构关系和破坏准则，进一步开展数值模拟研究，揭示饱水腐蚀岩石的动态损伤破坏机理，从而为海下岩石工程的灾害控制和安全开挖提供理论依据。