功能梯度复合材料论文

功能梯度复合材料论文

徐世烺,李庆华. 超高韧性复合材料控裂功能梯度复合梁弯曲性能理论研究，中国科学E辑: 技术科学, 2009, 39(6): 1081-1094.李庆华, 徐世烺. 超高韧性复合材料控裂功能梯度复合梁弯曲性能试验研究. 中国科学 E 辑: 技术科学, 2009, 39(8): 1391-1406.李庆华,徐世烺. 超高韧性水泥基复合材料基本性能和结构应用研究进展. 工程力学, 2009, 26 (S2): 23-67.李庆华,徐世烺.超高韧性水泥基复合材料在受弯构件的应用研究. 18th全国结构工程学术论文集，第II册，66-69，2009,广州.李庆华,徐世烺,李赫. 提高纤维编织网与混凝土粘结性能的实用方法，大连理工大学学报，2008，48(5):685-690.徐世烺,李庆华,李贺东. 碳纤维编织网增强超高韧性水泥基复合材料弯曲性能的试验研究，土木工程学报，2007，40(12):69-76.徐世烺,喻常雄,李庆华. 混凝土大坝接缝灌浆的剪切断裂过程及其断裂韧度测定，水利学报,2007,38(3)：300-305.李庆华,徐世烺.钢筋增强超高韧性水泥基复合材料受弯构件理论分析, 工程力学, 2010 （即将出版）徐世烺,王楠,李庆华.超高韧性水泥基复合材料增强普通混凝土复合梁弯曲性能试验研究. 土木工程学报，2010（即将出版）

徐世烺的中文期刊论文

33. 混凝土断裂韧性的试验及分析。水利学报，1982年6期，61-66，徐世烺。34. 混凝土断裂韧度的概率统计分析。水利学报，1984年10期，51-58，徐世烺。35. 混凝土断裂韧度的概率模型研究。土木工程学报， 1988年，21卷 4期，9-23，徐世烺、赵国藩。36. 混凝土裂缝的稳定扩展过程与临界裂缝尖端张开位移。水利学报，1989年4期，33-44，徐世烺、赵国藩。37. 混凝土巨型试件断裂韧度和高混凝土坝裂缝评定的断裂韧度准则。土木工程学报， 1991年，24卷 2期，1-9，徐世烺、赵国藩。38. 混凝土大型试件断裂能和缝端应变场。水利学报，1991年1期，17-25，徐世烺，赵国藩，黄承逵，刘毅，王凤翼，靳国礼。39. 用光弹性贴片法研究混凝土裂缝扩展过程。水力发电学报，1991 年第3期，8-17，徐世烺，赵国藩。40. 三点弯曲梁法研究混凝土断裂能GF及其试件尺寸影响规律。大连理工大学学报，1991年1期，79-86，徐世烺，赵国藩，刘毅，叶丽达。41. 混凝土结构裂缝扩展的双K断裂准则。土木工程学报， 1992年，25卷 2期，32-38，徐世烺、赵国藩。42. 混凝土窄条断裂区模型及其应用。大连理工大学学报，1992年6期，徐世烺，赵国藩。43. 大骨料全级配混凝土断裂韧度和断裂能研究。工程力学，1996年增刊，赵国藩、徐世烺、王凤翼。44. 大尺寸混凝土试件的断裂韧度。水利学报，1997第6期，67-76，吴智敏，赵国藩，徐世烺。45. 基于虚拟裂缝模型砼双K断裂参数。水利学报，1999年第7期，12-16，吴智敏，徐世烺，王金来。46. 三点弯曲梁法研究砼K断裂参数及其尺寸效应。水力发电学报。2000 年第4期，（35-39），吴智敏，徐世烺，王金来，刘毅。47. 基于虚拟裂缝模型的砼等效断裂韧度。工程力学，2000，17卷第1期，（99-104），吴智敏，王金来，徐世烺，刘毅。48. 双相介质界面附近裂纹的断裂力学特征。复合材料学报，2000年，17卷第3期，（78-82），王利民，陈浩然，徐世烺，赵光远。49. 试件初始缝长对砼双K断裂参数的影响。水利学报，2000 年第4期，吴智敏，徐世烺，刘毅。50. 用于确定双K断裂参数的混凝土软化本构曲线。清华大学学报（自然科学版）. 2000年， 40卷（S1），（110-113），赵志方、徐世烺。51. 骨料最大粒径对砼双K断裂参数的影响。大连理工大学学报，2000 年，40卷3期，（358-361），吴智敏，徐世烺，刘红艳，刘毅。52. 砼非标准三点弯曲梁试件的双K断裂参数。中国工程科学，2001 年第4期（76-81）。吴智敏，徐世烺，卢喜经，刘佳毅。53. 试件尺寸对混凝土新KR阻力曲线的影响。水利学报，2001年12期。赵志方，徐世烺。54. 混凝土强度对基于粘聚力的新KR阻力曲线的影响。水力发电学报，2001年10月，第3期，11-21，赵志方，徐世烺。55. 混凝土软化本构曲线形状对双K断裂参数的影响。土木工程学报，2001年，34⑸，29-34，赵志方、徐世烺。56. 裂纹垂直于双相介质界面时的应力强度因子。计算力学学报，2001，18⑴，33-36，王利民，陈浩然，徐世烺，赵光远，蒲琪。57. 光弹贴片法研究裂缝扩展和双K断裂参数的尺寸效应。水利学报，2001年4期，34-39，吴智敏，徐世烺，刘佳毅。58. 裂纹端部细短纤维的应力分析。力学学报，2002，34⑵，200-207。王利民，徐世烺，陈浩然。59. 准脆性材料裂纹中远场桥联筋的应力与变形。工程力学，2002，19⑶，132-136。徐世烺，王利民，赵艳华。60. I-Ⅱ复合裂纹脆性断裂的最小J2准则。工程力学，2002，19⑷，94-98。赵艳华，徐世烺。61. 混凝土软化本构关系对双K断裂参数的影响。工程力学，2002 19⑷，149-154。赵志方，徐世烺，周厚贵。62. 高性能精细混凝土与碳纤维织物粘接性能研究，工程力学，2002，增刊，95-104，徐世烺，Reinhardt HW,Markus Krueger。63. 配箍率对钢骨高强混凝土短柱轴压力系数限值影响的试验研究。土木工程学报，2002年，35⑹，39-43，贾金青，徐世烺，赵国藩。64. 砼双K断裂参数的实用解析方法。工程力学，2003,20⑶，54-61，徐世烺，吴智敏，丁生根。65. 楔入劈拉法研究混凝土断裂能。水力发电学报，2003年第4期，15-22，徐世烺，赵艳华，吴智敏，高洪波。66. 钢骨高强混凝土短柱轴压力系数限值的试验研究。建筑结构学报，2003年1期，14-19，贾金青，徐世烺。67. 半无穷大裂纹端部粘聚力分析，应用数学和力学，2003，24⑻：812-820，王利民，徐世烺。68. 混凝土断裂过程区的虚拟裂纹粘聚力奇异性。应用力学学报，2004，21⑴：30-35，王利民，徐世烺。69. 混凝土Ⅱ型断裂与破坏过程的三维非线性有限元数值模拟。水力发电学报，2004，23⑸：15-21，徐世烺，赵艳华。70. 混凝土结构裂缝扩展的双G准则。土木工程学报，2004，37⑽：13-18；51；91，赵艳华，徐世烺，吴智敏。71. 混凝土断裂能的边界效应.2005,36⑾： 1320-1325赵艳华，徐世烺，聂玉强。水利学报，72. 纤维编织网增强混凝土的拉拔计算分析。铁道科学与工程学报，2005，⑵：15-21，徐世烺，李赫。73. 短纤维增强混凝土应力传递剪滞理论的改进。工程力学，2005，22⑹，165-169，张滇军，徐世烺。74. 考虑软化效应的粘聚裂纹张开位移分析。中国科学G辑王利民 徐世烺 赵熙强。，2006，36⑴，59-71，75. 一类Fredholm型弱奇性核积分方程展开解。物理学报，2006,55⑵：543-546，王利民 任传波 徐世烺 赵熙强。76. 小骨料混凝土双K断裂参数的实验测定。水利学报，2006,37⑸：26-36，徐世烺，张秀芳，郑爽。77. 纤维编织网增强混凝土（TRC）的基体开发和优化。水力发电学报，2006,25⑶：76-80，李赫，徐世烺。78. 混凝土断裂参数的灰关联分析。大连理工大学学报，2006,46⑶：395-400，张滇军，徐世烺，王娜。79. 碳纤维编织网和高性能细粒混凝土的粘结性能。建筑材料学报，2006,9⑵：211-215，徐世烺，李赫。80. 用于纤维编织网增强混凝土的自密实混凝土。建筑材料学报，2006,9⑷：481-483，徐世烺，李赫。81. 混凝土Ⅱ型断裂韧度KⅡc试验研究。水力发电学报，2006，26⑸：20-28，高洪波，徐世烺，吴智敏，卜丹。82. 碳纤维砂浆与碳纤维混凝土导电性能实验研究。建筑材料学报，2006,9⑶：347-352，张滇军，徐世烺，孙进。83. 混凝土结构裂缝扩展全过程的新GR阻力曲线断裂判据。土木工程学报，2006，39⑽：20-31，徐世烺，张秀芳。84. 各种级配大坝混凝土双K断裂参数实验研究。土木工程学报，2006，39⑾：64-76，徐世烺，周厚贵，高洪波，赵守阳。85. 混凝土楔入劈拉试件的双K断裂参数叠加计算及其边界效应。大连理工大学学报，2006,46⑶：868-874，张秀芳，徐世烺，高洪波。86. 混凝土断裂能的边界效应确定法。工程力学， 2007，24⑴：56-61，赵艳华，聂玉强，徐世烺。87. 黏聚裂纹阻抗的弯曲梁承载力。中国工程科学，2007，9⑵，30-35。王利民，徐世烺，任传波。88. 混凝土大坝接缝灌浆的剪切断裂过程及其断裂韧度测定，水利学报，2007,38⑶：300-305，徐世烺，喻常雄，李庆华。89. 楔入式紧凑拉伸法确定混凝土的断裂能。水利学报，2007,38⑶：683-689，徐世烺，卜丹，张秀芳。90. 静水压力下混凝土双K断裂参数试验测定，水利学报，2007,38⑺：792-798，徐世烺，王建敏。91. 电测法确定混凝土裂缝临界长度，清华大学学报（自然科学版）2007，47⑼，1432-1434，高淑玲，徐世烺。92. 利用水平外力总功研究PVA 纤维增强水泥基复合材料韧性。东南大学学报，2007,37⑵：324-329，高淑玲，徐世烺。93. 单边切口薄板研究聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料断裂韧性。工程力学，2007,24⑾：12-18，高淑玲，徐世烺。94. PVA纤维增强水泥基复合材料拉伸特性实验研究。大连理工大学学报，2007,47⑵：233-239，高淑玲，徐世烺。95. 纤维编织网增强混凝土薄板力学性能的研究。建筑结构学报，2007，28⑷：117-122，李赫，徐世烺。96. 高轴压比PVA纤维超高强混凝土短柱延性的试验研究，土木工程学报，2007，40⑻：54-60，姜睿，徐世烺，贾金青。97. 基于碳纤维混凝土机敏性的Ⅱ型断裂试验研究。建筑材料学报，2007,10⑷：484-487，张滇军，徐世烺。98. 钢骨超高强混凝土短柱抗震性能实验研究。大连理工大学学报，2007,47⑸：699-706，徐世烺，姜睿，贾金青，孙根勤，厚童。99. 碳纤维编织网与PVA短纤维联合增强水泥基复合材料弯曲性能的试验研究，土木工程学报，2007，40⑿：69-76，徐世烺，李庆华，李贺东。100. 水泥净浆和水泥砂浆材料的Ⅰ型断裂韧度测定。水利学报，2008,39⑴：41-46，徐世烺，朱榆，张秀芳。101. 混凝土软化本构关系与裂缝扩展GR阻力曲线的相关性，清华大学学报（自然科学版）2008，48⑶，316-320，张秀芳，徐世烺。102. 不同尺寸楔入式紧凑拉伸试件双K断裂参数的试验测定，土木工程学报，2008，41⑵：70-76徐世烺，卜丹，张秀芳。103. 超高性能水泥基复合材料弯拉作用下虚拟应变硬化机制分析，复合材料学报，2008，25⑵：129-134，吴香国，韩相默，徐世烺。104. 用荷载-裂缝口张开位移曲线确定混凝土断裂能，水利学报，2008,39⑹：714-719，张秀芳，徐世烺。105. 超高韧性水泥基复合材料研究进展及其工程应用，土木工程学报，2008，41⑹:72-87，徐世烺，李贺东。106. 基于碳纤维混凝土（CFRC）机敏性的三点弯曲梁断裂参数试验研究，水力发电学报，2008，27⑵：71-77，张滇军，徐世烺，郝红曼。107. 用能量方法研究混凝土断裂过程区的力学性能，工程力学，2008，27⑺：18-23，张秀芳，徐世烺。108. 利用导电性能确定接缝灌浆材料Ⅱ型断裂临界荷载，大连理工大学学报，2008,48⑷：546-550，徐世烺，喻常雄，张滇军。109. 提高纤维编织网与混凝土粘结性能的实用方法，大连理工大学学报，2008，48⑸：685-690，李庆华，徐世烺，李赫。110. 超高韧性水泥基复合材料与钢筋粘结本构关系的试验研究，工程力学，2008，25⑾：53-61，徐世烺，王洪昌。111. 采用超高韧性水泥基复合材料提高钢筋混凝土梁弯曲抗裂性能研究⑴：基本理论，土木工程学报，2008，41⑿：53-59，张秀芳，徐世烺。112. 混凝土裂缝扩展的断裂过程准则与解析，工程力学，2008，25(S2）：20-33，徐世烺，赵艳华。113. 水压作用下大坝混凝土裂缝扩展与双K断裂参数，土木工程学报，2009，42⑵：119-125，徐世烺，王建敏。114. 不同软化曲线形状对裂缝扩展阻力GR曲线的影响，工程力学，2009,26⑵：5-9，张秀芳，徐世烺。115. 超高性能纤维加劲混凝土断裂参数研究与应用，工程力学，2009,26⑶：93-98，吴香国，徐世烺，吴明喜。116. 钢筋增强超高韧性水泥基复合材料RUHTCC受弯梁的计算理论与试验研究，中国科学（E辑）2009,39⑸：878-896，徐世烺，张秀芳。117. 超高韧性复合材料控裂功能梯度复合梁弯曲性能理论研究，中国科学（E辑）2009,39⑹：1081-1094，徐世烺，李庆华。118. 定向多壁碳纳米管-M140砂浆复合材料的力学性能，中国科学（E辑），2009,39 ⑺： 1228-1236，徐世烺，高良丽，晋卫军。119. 超高韧性复合材料控裂功能梯度复合梁弯曲性能试验研究，中国科学（E辑）2009,39 ⑻： 1391-1406，李庆华，徐世烺。120. 超高韧性水泥基复合材料直接拉伸试验研究，土木工程学报，2009，42⑼：32-41，徐世烺，李贺东。121. 超高韧性纤维增强水泥基复合材料（UHTCC）抗冻耐久性能试验研究，土木工程学报，2009，42⑼：42-46，徐世烺，蔡新华，李贺东。122. 超高韧性水泥基复合材料基本力学性能研究，水利学报，2009,40⑼：1055-1065，徐世烺，蔡向荣。123. 采用超高韧性水泥基复合材料提高钢筋混凝土梁弯曲抗裂性能研究（Ⅱ）：试验研究，土木工程学报，2009，42⑾：53-66，张秀芳，徐世烺。124. 超高韧性水泥基复合材料单轴受压应力应变全曲线试验测定与分析，土木工程学报，2009，42⑾：，徐世烺，蔡向荣，张英华。125. 配筋率对RUHTCC梁弯曲性能的影响研究，土木工程学报，2009，42⑿：16-24，张秀芳，徐世烺，侯利军。126. 钢筋增强超高韧性水泥基复合材料梁的弯曲承载力及延性分析，工程力学，2009，26⑿：133-141，张秀芳，徐世烺。127. 超高韧性水泥基复合材料基本性能和结构应用研究进展，工程力学，2009,26(S2）： 23-67. 李庆华，徐世烺.128. 双K断裂模型粘聚韧度KIcc实用插值计算方法，计算力学学报，2010，（27）1:47-52，高洪波，徐世烺，吴智敏，卜丹.129. UHTCC薄板弯曲荷载-变形硬化曲线与单轴拉伸应力-应变硬化曲线对应关系研究，工程力学，2010,27⑴：8-16，徐世烺，蔡向荣。130. 钢/聚丙烯混杂纤维对HPC深梁受弯性能的影响，哈尔滨工业大学学报，2010,42⑵：313-316，夏冬桃，徐世烺，夏广政.131. 超高韧性水泥基复合材料弯曲性能及韧性评价方法，土木工程学报，2010，43⑶：32-39，徐世烺，李贺东。132. 钢筋增强超高韧性水泥基复合材料弯曲性能试验研究与计算分析，建筑结构学报，2010,31⑶： 51-61，李庆华，徐世烺。133. 超高韧性水泥基复合材料考虑拉应力增长影响的控裂钢筋混凝土复合梁正截面承载力计算，建筑结构学报，2010,31⑶：62-69，张秀芳，徐世烺。134. 水工有压隧洞衬砌双K断裂理论分析及裂缝宽度计算，土木工程学报，2010，43⑴：114-124，徐世烺，刘建强，张秀芳。

复合材料的发展历程

复合材料(Composite materials)，是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。
复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。
60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外，还可用作功能材料，如梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料（具有感觉、处理和执行功能，能适应环境变化的功能复合材料）、仿生复合材料、隐身复合材料等
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合，使用温度可达1500℃，比超合金涡轮叶片的使用温度（1100℃）高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
复合材料的主要应用领域有：①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性，可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，也用作生物医学材料。此外，复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。