混凝土材料动态力学性能的实验研究基本信息

混凝土是一种应用极其广泛的工程建筑材料，一些重要的混凝土建筑物有可能承受变化剧烈的冲击载荷，需要具备抗侵彻、抗层裂的能力。因此研究混凝土材料动态力学性能具有重要实用价值和军事背景。然而，混凝土又是种组份十分复杂的硅酸盐复合材料，骨料尺寸大，质地脆，均匀性差，材料内部存在着大量微空洞和微裂缝等损伤，它们都对混凝土材料的力学性能有重要影响。研究混凝土材料的动态力学性能，涉及到材料的本构关系，动态断裂，损伤演化以及相关的实验技术等方面的内容。因此本研究工作又具有十分重要的学术意义。.本项目将对混凝土材料的动态力学性能开展较为系统的实验研究。试图利用大尺寸SHPB对混凝土材料进行冲击压缩试验，提出测量混凝土材料动态应力-应变关系的实验新方法；并对混凝土材料的层裂现象和材料内部的损伤演化规律进行定量的实验研究。 2100433B

混凝土材料动态性能研究是当前国际学术界的一个热点问题。一方面，当前结构设计中对混凝土材料动态性能的规定采用非常简化的方法，不能反映混凝土动态性能的特征；另一方面，混凝土动态性能试验和理论研究已经取得了很多成果。要将这些研究成果合理地应用于混凝土结构的动力分析中，就必须紧密结合混凝土结构的尺寸、环境条件和动态荷载的特点进行研究。试件尺寸、环境因素以及应力路径对混凝土动态特性的影响成为研究的关键问题。本项目在前期研究工作的基础上，探究试件尺寸与混凝土动态特性的关系；温度、湿度环境条件对混凝土动态性能的影响；复杂应力路径对混凝土动态性能的影响；结合混凝土的环境因素，借助于高速摄像机和扫描电子显微镜研究混凝土材料的动态破坏机理。这将推动对混凝土动态力学性能及其发生机理的认识，不仅能够提高混凝土动态性能的理论研究水平，而且能够推动混凝土动态特性研究成果向混凝土结构动力分析的工程应用转化。 2100433B

运用现代光电子技术、远距离显微成象技术和计算机数字图象处理技术，研究适用于微小试样和微小结构力学性能检测的实验测试方法，建立可用于微机电系统（MEMS）结构与材料力学性能测试的实验系统。为MEMS结构的优化设计和MEMS材料的力学性能研究以及逐步建立MEMS结构的静、动态力学特性测试规范提供可靠的实验手段。 2100433B