风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为与损伤评价研究

《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。

郝贠洪，内蒙古工业大学土木工程学院教授，博士，博士生导师。现任内蒙古工业大学土木工程一级学科学术带头人、防灾减灾工程与防护工程二级学科学术带头人，承担自治区级精品课程、自治区级品牌专业、自治区级教学团队、自治区级重点培育学科建设负责人。从事区域特殊环境下工程结构和材料耐久性损伤及评价领域研究，主持国家自然科学基金项目3项、自治区自然科学基金项目2项、自治区人才开发基金项目1项、横向项目多项，发表学术论文40余篇，其中SCI/EI期刊收录24篇，获专利7项，获内蒙古自治区科技进步二等奖1项。

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
l.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
2.3.1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
3.2钢结构涂层的制备
3.2.1试件材料的选择
3.2.2涂层的喷涂
3.2.3涂层的制备
3.3钢结构涂层的物理力学性能指标的测定
3.3.1涂层厚度和密度的测定
3.3.2涂层的硬度测定
3.3.3涂层的柔韧性测定
3.3.4涂层附着力等级的测定
3.3.5涂层／基材的结合强度测定
3.4本章小结
本章参考文献
第4章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
4.1风沙冲击作用下钢结构涂层冲蚀磨损力学行为及其理论分析
4.1.1风沙流粒子冲蚀接触力学模型
4.1.2撞击接触分析理论
4.1.3风沙流粒子冲蚀接触动力分析
4.1.4风沙流粒子冲蚀接触应力场分析
4.1.5钢结构涂层屈服的临界速度判定
4.2风沙冲击作用下涂层与钢结构基体界面的应力分析
4.2.1Dundurs参数
4.2.2镜像点法简介
4.2.3冲击荷载作用下涂层基体界面应力分析
4.3风沙冲击作用下涂层与钢结构基体界面的位移分析
4.3.1风沙冲击作用下涂层与钢结构基体界面的位移表达式
4.3.2风沙冲击作用下涂层与钢结构基体界面的位移分析
4.4本章小结
本章参考文献
第5章风沙环境下钢结构涂层的冲蚀试验研究
5.1试验方法及试验装置
5.1.1试验方法及分析
5.1.2试验装置
5.2风沙冲蚀磨损性能的评价方法分析
5.3内蒙古中部区域风沙环境冲蚀磨损试验研究
5.3.1内蒙古中部区域风沙环境特征分析
5.3.2风沙流冲蚀速度对钢结构涂层冲蚀磨损失重量的影响
5.3.3风沙流冲蚀角度对钢结构涂层冲蚀磨损失重量的影响
5.3.4沙尘浓度(下沙率)对钢结构涂层冲蚀磨损失重量的影响
5.3.5钢结构涂层冲蚀磨损过程的分析研究
5.4内蒙古西部区域风沙环境冲蚀磨损试验研究
5.4.1内蒙古西部区域风沙环境特征分析
5.4.2风沙流冲蚀速度对钢结构涂层冲蚀磨损的影响
5.4.3风沙流冲蚀角度对钢结构涂层冲蚀磨损失重量的影响
5.4.4沙尘浓度(下沙率)对钢结构涂层冲蚀磨损失重量的影响
5.4.5风沙冲蚀时间对钢结构涂层冲蚀磨损失重量的影响
5.5本章小结
本章参考文献
第6章风沙环境下钢结构涂层冲蚀磨损机理分析
6.1钢结构涂层冲蚀磨损形貌分析方法
6.2钢结构涂层原始表面形貌
6.3钢结构涂层冲蚀磨损SEM形貌及其损伤机理分析
6.4风沙环境不同冲蚀力学参数对钢结构涂层冲蚀损伤机理影响
6.4.1不同冲蚀角度条件对钢结构涂层冲蚀损伤机理影响
6.4.2不同冲蚀速度条件对钢结构涂层冲蚀损伤机理影响
6.4.3不同沙尘浓度条件对钢结构涂层冲蚀损伤机理影响
6.5钢结构涂层冲蚀磨损LSCM形貌及粗糙度分析
6.5.1激光共聚焦显微镜在材料表征中的应用
6.5.2风沙流作用下钢结构涂层冲蚀磨损LSCM形貌
6.5.3钢结构涂层受风沙冲蚀磨损表面粗糙度分析
6.6本章小结
本章参考文献
第7章钢结构涂层受风沙环境冲蚀磨损损伤程度评价
7.1材料冲蚀磨损损伤程度的评价方法及研究进展
7.2钢结构涂层冲蚀磨损损伤程度的评价方法及其评价计算公式
7.3钢结构涂层冲蚀磨损损伤程度评价的实例分析
7.4本章小结
本章参考文献
第8章钢结构涂层的摩擦学性能分析
8.1摩擦学的基本概念
8.2钢结构涂层的摩擦性能分析
8.2.1涂层动、静摩擦系数的测试
8.2.2钢结构涂层的耐磨性测试
8.2.3钢结构涂层的摩擦性能综合评价
8.3沙粒子对钢结构涂层表面的冲击摩擦研究
8.3.1冲击摩擦系数
8.3.2涂层冲蚀率的摩擦学定量预估模型
8.3.3钢结构涂层的冲击摩擦系数分析
8.4本章小结
本章参考文献
第9章风沙流粒子冲击钢结构涂层的有限元分析
9.1动力学数值分析的基本理论
9.1.1风沙粒子冲击钢结构涂层模型
9.1.2风沙粒子冲击钢结构涂层的表面及内部应力
9.1.3风沙粒子冲击后涂层基体界面处应力的理论解
9.1.4风沙粒子冲击涂层基体模型
9.1.5受风沙粒子冲击后涂层基体界面上Z向应力理论分析
9.1.6受风沙粒子冲击后涂层基体界面上剪应力理论分析
9.2有限元模拟程序简介
9.2.1LS-DYNA简介
9.2.2ANSYS简介
9.3风沙流粒子冲击涂层的有限元模拟计算
9.3.1风沙流粒子冲击涂层的有限元计算模型一
9.3.2风沙流粒子冲击涂层的有限元计算模型二
9.4本章小结
本章参考文献
第10章相似理论及其在风沙侵蚀研究中的应用
10.1量纲分析的基本概念
10.2相似理论
10.2.1相似第一定理
10.2.2相似第二定理
10.2.3相似第三定理
10.3用方程式分析结构相似
10.4用量纲分析法分析结构相似
10.5弹性结构中的相似性
10.6相似理论在钢结构涂层受风沙冲蚀研究中的应用
10.6.1沙尘天气分级
10.6.2沙尘浓度转化
10.6.3室内试验与实际工况下冲蚀时间的转化
10.6.4计算实例
10.7本章小结
本章参考文献