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关键词： 悬垂线夹   输电导线   应力   试验研究   仿真分析  

摘要： 在输电线路中微风振动是输电导线一种较为常见的振动形式,当输电导线长期处于微风振动条件下可能会发生股线断裂等问题。若导线出现断股则会威胁输电线路工程的安全运行,因此有必要针对导线断股问题进行相关研究。基于大多数导线断股发生在悬垂线夹附近,本文主要针对微风振动条件下输电线路悬垂线夹出口处导线力学特性进行试验和仿真研究,主要研究工作如下:(1)对悬垂线夹出口处导线动弯应力计算公式提出初步修正建议。由于目前研究导线动弯应力计算公式时,主要利用导线最小弯曲刚度假设,而忽略了刚度的变化。因此在考虑导线弯曲刚度变化的情况下,通过数值仿真计算,进而提出导线的等效弯曲刚度和等效直径的关系式,并用于公式的修正。结果对比表明该修正能够进一步提高公式的计算准确性。(2)对两种导线试件和常规导线线夹系统进行试验与仿真分析。为研究大跨越悬垂线夹出口处导线力学特性,与常规导线进行对比分析,发现两种导线应力分布规律一致。因此对常规导线安装悬垂线夹进行应力分布规律研究,对比试验和仿真结果表明:考虑张拉和振幅条件下,悬垂线夹出口处导线受线夹影响外层铝股线应力较内层大,且KE截面应力较LPC和89mm两截面应力大。(3)构建悬垂线夹出口处导线股线试验模型进行力学试验研究。由于悬垂线夹出口处导线股线受力相对复杂,为进一步了解导线股线受力特性提出了单根股线邻层、同层简化试验模型和次外层铝股线试验模型。邻层模型试验研究表明:悬垂线夹出口处导线股线动弯应变主要受拉伸应变影响,远离线夹出口处导线股线动弯应变趋于受弯曲应变影响;同层模型试验研究表明:水平条件下受振幅影响同层模型股线动弯应变较邻层模型小,相同频率下同层模型股线动弯应变较邻层模型大;次外层铝股线模型试验研究表明:铝股线应力分布规律和外层一致,最大应力同样位于KE截面,但总体应力相对外层较小。(4)对悬垂线夹出口处导线力学特性考虑悬垂角进行试验研究。由于目前对悬垂线夹出口处导线力学研究很少考虑悬垂角的影响,因此在考虑不同悬垂角的情况下,对悬垂线夹出口处导线进行应力试验研究。研究表明:悬垂角和铝股线应力呈线性关系,KE截面铝股线应力受悬垂角的影响较大。

关键词： 激光选区熔化成形   数值模拟   温度场   应力场   路径策略  

摘要： 激光选区熔化成形技术(SLM)是增材制造(AM)技术领域最有发展前景的技术之一,具有成形精度高、可选用的加工材料广泛、成形零件的机械性能优良等优势。在SLM成形过程中,零件中的温度分布极不均匀且随时间快速变化,较大的温度梯度会引起零件内部产生残余应力和变形,从而影响成形质量。本文基于ABAQUS软件对SLM成形过程中零件的温度场和应力场进行了分析,并对SLM成形路径进行了排序,为SLM成形工艺中路径选择提供参考。首先,应用ABAQUS有限元分析软件建立了SLM加工过程中单层成形和多层成形零件的温度场数值模型。分析得出在多层成形中,当前层的成形对已成形层部分有重熔作用,而且随着成形层数的增加,成形零件的散热条件逐渐变差,全局最高温度升高,液态熔池尺寸增大,在此情况下成形零件的尺寸精度和表面质量难以控制。所以在多层成形中,随着成形层数的增加,应改变激光功率或增加层间冷却时间,以减少成形零件内部的热积累,获得更为均匀的温度场分布。其次,在温度场计算结果的基础上建立了应力场数值模型,分析得出在多层成形过程中,成形当前层会对已成形部分有应力释放的作用,随着成形层数的增加,等效应力的最大值逐渐下降。加工完成后,零件内部的残余应力主要来自于冷却过程中产生的拉应力。最后,以零件的散热情况、残余应力分布、翘曲变形量为评判条件,对同向成形、交错式成形、螺旋线成形和Hilbert曲线成形这四种成形路径进行了分析和排序,为SLM技术在实际生产中的路径选择提供参考。

关键词： 煤岩   温度   应力   渗透率   吸附特性   热力学  

摘要： 煤层气是煤炭形成时的伴生产物,同时也是一种清洁能源,加强对煤层气的开发力度具有重要战略价值与经济意义。煤岩吸附/解吸量和渗透率是反映煤层气井产出能力与抽采效率的重要参数,对评判煤层瓦斯运移难易程度具有一定参考意义。随着资源深部开采的常态化,高储层压力、高温及高地应力等问题加剧了煤岩吸附与渗流演化机制的复杂性。此外,为进一步提升煤层气开发效率,煤层注热逐渐成为增透技术的重点研究方向。因此,研究温度与应力综合作用下的煤岩吸附与渗透特性对于强化煤层气采收率具有重要意义。本文以重庆松藻矿区和山西晋城寺河矿区的煤为研究对象,利用等温吸附装置和三轴伺服渗流装置分别进行等温吸附试验、不同温度与应力条件下的渗流试验。在此基础上建立考虑温度作用的吸附模型和热力学势方程,并进一步推导煤岩吸附/解吸变形及力热作用下的变形表达式。基于不同边界条件,构建考虑温度与应力影响的煤岩吸附-变形-渗透率模型。主要研究成果为:1)开展不同温度下煤岩等温吸附试验,分析温度与压力控制下煤岩吸附特性。基于外应力恒定、孔隙压力恒定和有效应力恒定的边界条件,开展不同温度下的煤岩渗流试验,对温度、有效应力和孔隙压力与渗透率间关系展开探讨,揭示温度与应力对煤岩吸附和渗流特性的影响规律。2)考虑温度和真实气体行为对煤岩吸附量的影响,对双点位Langmuir模型和Langmuir-Freundlich模型进行修正,并对比以优化模型预测性能。在此基础上进一步建立煤岩-瓦斯系统的热力学势方程,阐述温度与压力作用下煤岩与瓦斯间的相互作用。利用等量吸附热预测煤岩吸附量,进一步揭示煤岩吸附与热力学特性的互馈关系。3)基于新建吸附模型,推导温度和应力影响下的煤岩变形表达式。结合恒定外应力条件,分别构建考虑温度、孔隙压力与滑脱效应的渗透率模型和修正后S＆D渗透率模型。通过相关试验对所建渗透率模型的适用性进行验证,揭示温度与压力作用下煤岩变形和滑脱效应制约渗透率的演化规律及突变机制。4)基于煤岩基质与裂隙间相互作用,引入有效变形因子表征煤岩在温度和应力作用下的基质变化对裂隙通道的影响率。构建适用于不同边界条件下的煤岩渗透率模型,并通过试验对其进行验证,揭示煤岩在温度、应力与基质-裂隙相互作用共同影响下的渗透率演化规律。依据研究成果对注热技术在现场的应用进行了讨论,为煤层气增产及效益优化提供理论基础。

关键词： 分子筛吸附器   应力分析   热应力分析   疲劳分析  

摘要： 本文采用有限元方法对分子筛吸附器进行应力分析计算和评定,详细分析了存在应力集中的结构和具有较高热应力应力集中的结构,通过建立力学模型和应力分析,该处强度评定和热应力分析全部通过,疲劳校核合格,分子筛吸附器的设计满足各项工艺条件,设计合理,强度合格。

关键词： 激光损伤   真空光学窗口   应力  

摘要： 大能量、高功率固体激光装置使用了许多真空光学窗口,这些窗口具有屏蔽真空环境与传输激光光束的作用。当承载相同通量激光时,真空光学窗口比其他光学元件更容易出现损伤,并且在多次辐照下损伤发展更为迅速,甚至出现窗口开裂现象。因此,真空光学窗口的损伤问题是目前激光装置设计运行所面临的重要问题。由于真空光学窗口所处的固有环境与结构特征,应力是影响其激光损伤最基本最关键的因素。因此,本文主要开展了应力条件下真空光学窗口激光诱导损伤阈值及损伤增长的研究。当光学窗口通过法兰固定,真空池内为大气环境时,研究法兰夹持应力对窗口激光损伤的影响。当真空池内气压为10 Pa,窗口由两侧气压差固定在真空管道上,研究气压差导致的应力对窗口激光损伤的影响。通过有限元分析得到窗口应力分布,选择应力值接近的区域(六个辐照位置,呈一个环形)进行实验,光束聚焦后直径约为8 mm。分别进行了K9玻璃窗口在1053 nm激光辐照下与熔石英窗口(康宁7980)在351 nm激光辐照下激光诱导损伤阈值及损伤增长实验。本文实验结果表明:当K9窗口承受一定法兰夹持应力时,其激光诱导损伤阈值(1-on-1)与无应力相比下降了47%,并且损伤位置出现了蛛网状裂纹。在法兰夹持窗口损伤增长实验中,直径为数个微米的麻点损伤在后续激光辐照下没有明显变化;直径为数十微米的损伤坑面积增长明显,是造成窗口出现严重破坏的先驱体。当熔石英窗口承受法兰夹持应力(螺栓扭矩7 N·m)时,其激光诱导损伤阈值(R-on-1)与无应力相比下降了27%。窗口在不同应力条件下损伤形貌没有差异,但不同形态的损伤增长情况不同。部分麻点损伤在若干次辐照后尺寸没有明显变化,部分麻点损伤区域出现蚌状损伤及火山坑形损伤。而这两种损伤面积增长迅速,多次辐照后窗口出现大面积损伤甚至开裂。只有窗口在承受法兰夹持应力时出现了开裂情况。由于法兰夹持作用,窗口上被激光辐照的位置在某个方向上具有较大的应力梯度,该方向上的径向裂纹不断生长,当其长度达到亚临界状态时(300-400μm),下一次激光辐照可能使其达到临界状态,裂纹在应力作用下继续增长最终贯穿整个窗口。在无应力与气压差导致的应力条件下,窗口在多次激光辐照后也会出现径向裂纹,但逐渐转变为周向裂纹,未出现窗口开裂现象。本文开展了应力条件下真空光学窗口激光诱导损伤阈值及损伤增长实验研究,为研究真空光学窗口损伤行为规律提供了一定参考。

关键词： 锡酸锶   脉冲激光沉积   透明导电薄膜   掺杂   应力   PMN-PT   第一性原理  

摘要： 透明导电氧化物(TCO)薄膜作为一类重要的功能材料,具有导电性好、在可见光范围内透过率高的特点,在太阳能电池、场效应晶体管等光电器件领域表现出广泛的应用价值。近年来,随着光电子器件的快速发展,以Sn掺InO(ITO)、Zn O和Sn O为代表的TCO已经不能够满足人们的需求。一方面,这类TCO材料存在热不稳定性、化学不稳定性等缺点;另一方面,钙钛矿氧化物结构简单稳定,具有丰富的物理性质,如铁电、压电、超导电、光电特性等。全钙钛矿型薄膜器件能够通过外延生长方式有效解决界面问题,使器件的性能得到提高,而常用TCO薄膜无法满足全钙钛矿光电子器件的发展。因此,钙钛矿TCO薄膜引起了人们的广泛关注。本论文使用脉冲激光沉积(PLD)技术在LaAlO(001)[LAO(001)]和0.70Pb(MgNb)O-0.30Pb Ti O(001)[PMN-PT(001)]单晶衬底上制备了外延SrSnO(SSO)透明导电薄膜,研究了掺杂、组分变化及应力对薄膜光学性质及电输运性质的影响。主要开展了以下工作:(1)采用PLD手段在LAO(001)衬底上分别制备了A位掺杂的(SmSr)Sn O(SSSO,x=0-0.15)和B位掺杂的Sr(SnNb)O(SSNO)透明导电外延薄膜,前者研究了不同Sm掺杂量取代A位Sr对薄膜结构、电输运和光学性质影响;后者固定Nb掺杂量取代B位Sn,通过改变沉积氧压和衬底温度调控薄膜的光、电性质。结果表明,室温下x=0.06组分的SSSO薄膜表现出5.91 mΩcm的最低电阻率和14.8cm/Vs的最高迁移率。随着Sm含量增至0.06,光学带隙从4.27逐渐增加至4.60 e V。在衬底和SSSO(x=0.06)薄膜之间插入纯SSO缓冲层,降低了界面位错密度,使薄膜的电输运性能得到进一步改善。接下来通过调控SSNO薄膜的生长条件发现随着氧压减小,薄膜的晶格常数逐渐增大并仍能保持外延特性。在780°C、0.2 Pa的条件下制备的SSNO薄膜具有31.3 mΩcm的室温电阻率和3.31 cm/Vs的霍尔迁移率,且其变温电阻率曲线显示出金属-半导体转变。随着氧压从20 Pa逐渐降低到1×10 Pa,薄膜的间接带隙从4.35 e V增加到4.90 e V,直接带隙从4.88 e V增加到5.29 e V。在600至1800 nm的波长范围内,所有SSSO和SSNO薄膜的光学透过率均超过70%。因此我们通过对SSO进行A、B位掺杂能够得到性能良好的透明导电薄膜。(2)利用PLD在LAO(001)衬底上外延生长了(LaBaSr)Sn O(LBSSO,x=0-0.95)薄膜,对薄膜组分相关的结构、电学和光学性质展开了研究。随着Ba含量从0增加到0.95,LBSSO薄膜的面外晶格常数从4.045增加到4.122(?),电子迁移率值从22.2逐渐增加至34.4 cm/Vs。同时薄膜的直接/间接光学带隙从4.64/4.04单调下降至4.05/3.40 e V。密度泛函理论计算结果表明,Ba对Sr的取代可以降低LBSSO的电子有效质量和光学带隙,从而导致更高的载流子迁移率。(3)通过PLD技术在PMN-PT(001)衬底上外延生长了不同厚度(20-500 nm)的(LaSr)Sn O(LSSO)薄膜,研究了应力变化对薄膜结构、光学和电输运性质的影响。发现薄膜在20-100 nm厚度范围内处于完全应变状态,而随着薄膜厚度进一步增加,面内压缩应力逐渐降低。高分辨率透射电镜证实了100 nm的LSSO单晶薄膜在PMN-PT(001)衬底上实现了外延生长。对于完全应变状态下的薄膜,随着厚度增加到100 nm,电输运性质得到了显著改善;当超过应变弛豫的临界厚度时,薄膜的电性能出现下降。在100 nm的薄膜中观察到最低的室温电阻率1.88mΩcm和最高的迁移率28.1 cm/Vs。LSSO薄膜在600至2000 nm波长范围内表现较高的光学透明性,通过椭偏仪测试分析发现随着薄膜厚度从20 nm增加到500nm,薄膜的光学带隙从4.58 e V增加到4.88 e V。对于100 nm的样品,通过逆压电效应在PMN-PT衬底上施加直流电压能够原位进一步增加薄膜的面内压缩应力,从而使薄膜的电阻略有增加。这些结果说明应变能够调节LSSO外延薄膜的电学性能和光学带隙。

关键词： 深厚覆盖层   拱坝   地基处理   渗流   应力  

摘要： 我国西南地区河谷深厚覆盖层是一个区域性的地质事件。在此类地基上建设水利水电工程往往存在渗流破坏、渗漏损失、不均匀沉陷等诸多问题,给工程建设带来了许多挑战。根据《混凝土拱坝设计规范》（SL282-2018）的相关规定,拱坝坝基一般需将覆盖层开挖到Ⅱ-Ⅲ3类岩体,局部可开挖到Ⅲ2类岩体。但对于中小型拱坝,在施工工期、经济投入和技术措施等方面无法与大型水利枢纽工程比拟,能否在保证大坝安全稳定的条件下,不开挖覆盖层,而是通过合理的施工技术手段对覆盖层进行处理,达到建坝要求,是值得研究的课题。因此,本文提出一种“三道地下连续墙联合高压旋喷和帷幕灌浆”的地基处理方案,结合具体工程数值模拟和监测资料,研究该方案的实施效果,验证工程措施的合理性,以期为河谷覆盖层上建造拱坝提供一种新思路和新方案。本文研究得出以下结论:（1）对影响大坝选型的12种因素进行分析,将灰色关联分析与改进的AHP法相结合,建立综合评估模型得出最佳坝基处理和坝体方案—“三道地下连续墙联合高压旋喷和帷幕灌浆”。（2）采用软件COMSOL Multiphysics建立三维应力-位移模型,得出坝体及坝基连续墙在上、下游面最大拉应力分别为0.60MPa和0.55MPa,最大压应力分别为5.0MPa和7.0MPa,应力满足大坝的强度要求。（3）采用软件Geo Studio的SEEP/W模块进行二维渗流分析,得出整个坝基的总渗流量为1.618×10-5m3/s,连续墙底部、坝基出口水力坡降为分别为0.36和0.03,小于坝基材料的允许渗透坡降2.54。整个坝基渗流稳定基本得到满足,渗流量较小不影响大坝兴利要求。（4）将该措施下的大坝位移、渗压情况与事件观测数据分析对比,得出位移耦合模拟结果与实测数据坝顶、坝底测点各时段坝体变形数值均在允许误差10.0%以内,坝基混凝土连续墙与坝体混凝土之间变形较小,无异常,说明坝体相对稳定,位移及变形符合拱坝变形的基本规律;连续墙不仅用作防渗,最主要的是三道连续墙和旋喷桩起到支撑坝体的作用。渗透地基防渗效果较好,分布规律满足要求,在该措施下大坝安全可控。综上,本文对不开挖覆盖层建造拱坝新技术进行评价和分析,通过多场耦合、渗流计算和实际监测综合分析,结果能相互验证,说明了COMSOL和Geo Studio计算方法的准确性,应力和变形、渗流计算结果能反应大坝运行的实际情况。对比发现,坝体和坝基应力和变形、渗流情况均在规范要求范围内,说明在不开挖覆盖层情况下,采取三道连续墙和高压旋喷灌浆的措施是合理且可靠的。

关键词： 绝热温升   碾压混凝土   粉煤灰   温度场   应力场  

摘要： 对于大体积混凝土水工建筑物,高水化热造成内外温差加大,继而会出现温度应力,温度应力过高会导致建筑物产生裂缝,而温度裂缝又严重影响着水工建筑物的安全和稳定运行,目前,研究大体积水工建筑物的温控防裂是非常重要且必要的。为了降低大体积混凝土内部的温度应力,往往在混凝土配合比设计时掺入一定量的粉煤灰,由于粉煤灰水化基本不放热,所以混凝土的水化热温升也会大大降低,这样就可以有效地降低大体积混凝土内部的温度应力,防止裂缝的出现,保证建筑物安全和稳定。本文通过进行不同粉煤灰掺量的碾压混凝土绝热温升试验,研究粉煤灰掺量对碾压混凝土绝热温升值的影响,分析碾压混凝土绝热温升随粉煤灰掺量改变而变化的规律,并使用试验测得绝热温升结果对某碾压混凝土重力坝的温度场应力场进行仿真计算,通过对计算结果的对比分析,给实际工程一定的参考。混凝土的绝热温升值作为温控仿真计算的一个重要热学参数,现根据实验规范配比进行10%、20%、30%、40%、50%粉煤灰掺量的碾压混凝土及掺量0%的常态混凝土对照组绝热温升试验,粉煤灰掺量为0%、10%、20%、30%、40%、50%时,试验实测绝热温升值分别为 34.653℃、31.108℃、27.8115℃、24.115℃、20.334℃、16.456℃,根据试验实测绝热温升结果,发现粉煤灰掺量和绝热温升之间的基本成线性负相关关系。根据实测数据绘制出6种粉煤灰掺量的绝热温升曲线,对粉煤灰和绝热温升之间的关系加以分析,使用双曲线型和指数型绝热温升公式对温升数据进行拟合,根据拟合出的结果,双曲线型公式的拟合结果相对较差,拟合度较小,指数型公式拟合结果较好,拟合度较高。随着粉煤灰掺量的升高,试验测得绝热温升曲线越来越平缓,混凝土放热高峰推迟。根据试验测得6组不同粉煤灰掺量的绝热温升数据以及各项工程资料,分别进行碾压混凝土重力坝施工期和运行期的温度场应力场有限元仿真计算,根据仿真计算得出的结果进行对比分析,随着粉煤灰掺量的减小,坝体的最高温度越来越高,最大应力越来越大,温度和应力历时曲线的峰值越高。经过比较分析,当粉煤灰掺量达到50%,同时坝体采取冷却通水措施时,其温度场和应力场方能满足温度和应力控制标准,所以认为该碾压混凝土坝选用粉煤灰掺量50%的配合比较为合适,同时坝体在施工期应进行坝体冷却通水措施,以保证坝体安全可靠。

关键词： 盾构隧道   断层   位移   应力   有限元分析  

摘要： 断层破碎带是隧道修建过程中常遇到的不良工程地质条件,其风化程度高、强度低、承载能力差、易变形,使隧道施工很容易发生大变形、坍塌、突水等施工灾害。虽然我国在隧道方面积累了较多的经验,但由于断层破碎带的不确定性较多,导致在开挖时对断层的实际控制不足,因此还需对断层作用下隧道的位移、应力变化做进一步的研究和补充。本文以大连某地铁工程为研究对象,应用ANSYS软件建立三维有限元模型,对穿越不同弹性模量断层、不同宽度断层、不同倾角断层、不同数量断层的盾构隧道进行分析,提取相应部位的应力值和位移值,并绘制出对应的位移、应力变化曲线,从而得出盾构隧道的位移、应力变化规律及断层对隧道的影响范围。研究结果表明,随着断层倾角的增大,位于断层部分隧道和整条隧道的拱顶下沉最大值一直在增大,拱底隆起最大值先增大后减小,位于断层部分隧道的第一、第三主应力最大值先增大后减小。断层的宽度和倾角不同时,断层对隧道的位移、应力影响范围基本一致,当隧道距离断层2.5倍的隧道内径时,拱顶下沉最大值开始趋于稳定;当隧道距离断层3倍的隧道内径时,拱底隆起最大值开始趋于稳定;当隧道距离断层2倍的隧道内径时,第一主应力最大值开始趋于稳定;当隧道距离断层2.5倍的隧道内径时,第三主应力最大值开始趋于稳定。与穿越一条断层相比,穿越两条断层时隧道的位移最大值、应力最大值均会变大。

关键词： 复合材料夹芯板   螺栓连接   渐进失效   准静态法   应力分析   试验研究   极限承载力  

摘要： 螺栓连接具有可靠性高、可重复拆卸、受环境影响较小等突出优点,是一种高效的连接形式,在复合材料结构的连接中应用广泛。然而,由于这种连接方式需要在复合材料结构上开孔,从而导致纤维发生断裂不再连续,并且由于复合材料的各向异性,使得连接问题变得十分复杂。连接部位作为复合材料装配结构的关键部位,直接影响了结构的安全性和可靠性。因此,对螺栓连接部位进行力学特性分析,深入了解接头的失效机制、孔周应力状态以及准确预测接头的强度对充分发挥螺栓连接以及复合材料结构的优势具有重要的工程实际应用价值。本文针对复合材料夹芯板螺栓连接结构进行了如下研究:(1)采用“预制泡沫芯和蒙皮法”自制了复合材料PVC泡沫夹芯板,其中蒙皮采用手糊成型法自制得到,PVC泡沫夹芯是由戴柏新材料有限公司生产的成品;同时,对自制的层合板进行了静态拉伸、压缩和三点弯曲试验,以获取其基本的材料属性和强度参数,并将测试得到的层合板力学参数用于本文的有限元计算中。(2)对不同W/D(板宽-孔径比)和E/D(孔端距-孔径比)的夹芯板单钉单搭接螺栓连接试件进行了静态拉伸试验。在保持孔径D不变的情况下,设置了不同W/D(W/D=2、3、4、5)和E/D(E/D=2、3、4、5)的试件,并对各组试件的极限承载力和失效模式进行了试验研究。研究表明:随着W/D和E/D的增大,接头的极限承载力增大,接头的失效模式由拉伸失效向挤压失效过渡,当W/D=4,E/D=4时,接头的极限承载力最大;且通过对比各组试验数据得到了使接头承载能力达到峰值的最优尺度比,即当W/D=4时,接头的综合承载能力最高。(3)基于渐进失效理论对夹芯板螺栓连接静态拉伸试验进行了有限元仿真,预测了接头的载荷-位移曲线,并与试验值进行了对比,以验证本文数值计算方法的准确性与可靠性,同时,揭示了拉伸载荷下带孔夹芯板的损伤发展过程及特点;对螺栓孔孔周的应力状态进行了分析,并研究了不同夹芯板坡度角和夹芯厚度对接头极限承载力的影响。研究表明:采用准静态法计算得到的载荷-位移曲线与试验值吻合良好;螺栓孔挤压面处的径向应力和周向应力的峰值出现在与各铺层的纤维方向相同的角度处;此外,夹芯板的坡度角对接头的极限承载力影响小,不同夹芯板坡度的接头极限承载力变化不超过4.9%;另外,通过改变试件的夹芯厚度确定了接头最大承载力对应的最优夹芯厚度,当h=16mm时,接头的极限承载力最强。(4)针对工程实际应用中更为常见的多钉连接结构,采用数值方法对不同连接形式(单搭接、双搭接、斜削双搭接)的夹芯板多钉连接结构极限承载力、破坏模式以及渐进失效过程进行了研究和对比,分析了螺栓预紧力、螺栓排距和列距对单搭接、双搭接以及斜削双搭接三种多钉连接结构的影响。研究表明,对于多钉连接结构,靠近加载端的螺栓承载较高;三种连接形式中,双搭接连接结构的承载能力最好,单搭接连接结构受附加弯矩的作用,使得承载能力减小,连接效率下降;此外,一定的预紧力能提高复合材料夹芯板多钉接头的承载能力,但过大的预紧力会造成接头局部失效,承载能力降低;螺栓排距和列距是影响多钉接头极限承载力的重要因素,增大列距和排距可以提高接头的极限承载力,过小的列距会使接头发生拉伸和挤压混合失效,承载能力明显下降。