1. 研究目的与意义
对工程应用中的足尺构件,按照特定比例进行缩小,分析不同比例缩小后小尺度试件的力学性能变化规律,研究通过小尺度试件预测足尺试件力学性能的可能性和可靠性。
并且通过实验数据和理论支撑,来探讨多尺寸效应对板材力学性能的影响的规律,从而了解不同尺寸板材力学性能中抗弯强度、弹性模量、横纹抗拉强度和冲击韧性的变化规律。
2. 国内外研究现状分析
国内研究概况:1、2017年由管俊峰、胡晓智、李庆斌、吴智敏发表的《边界效应与尺寸效应模型的本质区别及相关设计应用》研究了边界效应模型(bem)与尺寸效应模型(sem)的本质区别及设计应用功能。
2、2011年由山东大学王炳雷的论文发表的《微结构尺寸效应研究及其应用》本文的研究工作以微梁和微板结构为研究对象 , 基于应变梯度弹性理论建立了梁和、板的尺寸效应模型 , 然后将这些模型应用在静电激励微结构中,研究了以梁和板为基本结构的吸合特性的尺寸效应。
3、2013年南大学机械工程系朱充的论文《基于相似理论的狭义尺寸效应量化研究》表明当研究对象受到狭义尺寸效应影响,且研究对象的尺寸在一定尺寸范围内变化时,尺寸效应不会影响研究对象的本质,不同尺寸下的对象间仍存在相似性,可以运用相似理论分析尺寸效应程度。
3. 研究的基本内容与计划
1、研究主要内容:1)确定1:1.5:2.25三种尺寸的试件,对每组实验的板材进行相应的处理;2)确定试件后进行实试验,4组依次开始进行木材抗弯强度试验;3)4组试件依次进行弹性模量试验;4)4组试件依次进行横纹抗拉强度试验;5)4组试件依次进行冲击韧性试验;6)计算并分析数据,总结变化规律;2.预期结果1)得出不同尺寸的试件相应的抗弯强度、弹性模量、横纹抗拉强度、冲击韧性的规律2)通过4组小尺度试件得出的抗弯强度、弹性模量、横纹抗拉强度、冲击韧性的数据来总结出足尺度试件的相应数据。
3)经试验数据分析后得出板材力学性能的尺寸效应的结论2、研究计划1月中旬2月初 搜集文献资料并进行研究;2月中旬3月中旬 确定试验仪器,开始进行试验;3月中旬4月中旬 对相关数据进行分析,撰写论文;4月中旬5月中旬 论文修改定稿,打印装订成册:5月中旬6月初 准备答辩
4. 研究创新点
1)本次选题着重研究尺寸效应对板材力学性能的影响,并着重研究其抗弯强度、弹性模量、横纹抗拉强度、冲击韧性,从小尺度试件来预测足尺度试件力学性能的可靠性和可能性,缩小了课题研究范围选题新颖性,更具针对性和准确性。
2)论文中的数据和大量研究将来源于实验本身,将理论与实践相结合。
