材料服役行为仿真研究论文

1、化学组成化学组成是指材料的化学成分。无机非金属材料的化学成分常用各氧化物的含量来反映，如石灰的化学成分是cao。金属材料则常以化学元素的含量来表示。如碳素钢以碳元素含量来划分。合成高分子材料常以其链节表示，如聚乙烯的链节是c2h4等。土木工程材料的的诸多性质都与其化学成分有关。如耐火性、力学性能、耐腐蚀性、耐老化性能等。2、物相组成物相是具有相同物理、化学性质，一定化学成分和结构特征的物质。对于无机非金属材料，通常用矿物成分表示；对于金属材料，通常用金相组织来表示。许多材料单从化学组成还不能判断其性质，还必须了解其物相组成。例如，水泥中熟料矿物的组成比例发生变化时，水泥的性质会随之改变。钢材的金相组织发生变化时，钢材的性质也会发生变化。因此，材料的组成对材料性质的影响十分复杂，需结合具体材料的特性进行研究和分析。3、硬度硬度是材料抵抗其它物体刻划或压入其表面的能力，它与材料的强度等性能有一定的关系。土木工程中为保持建筑物的使用性能或外观，常要求材料具有一定的硬度，如部分装饰材料、预应力钢筋馄凝土锚具等。不同种类的材料的硬度测量方法不同，通常有刻划法、回弹法和压入法。刻划法用于矿物材料的测定，以滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄晶、刚玉和金刚石10种矿物由软到硬依次分为十个硬度等级，这种硬度称为莫氏硬度。回弹法用于测定混凝土表面硬度，并可间接推算混凝土的强度，也用于测定陶瓷、砖、砂浆、塑料、橡胶等的表面硬度和间接推算其强度。压入法用于测定金属材料、塑料、橡胶等的硬度。是以一定的压力将一定规格的钢球或金刚石制成的尖端压入试样表面，根据压痕的面积或深度来测定其硬度值。常用的方法有布氏法、洛氏法和维氏法，相应的硬度值称为布氏硬度（hb，它是以压痕直径计算求得的硬度值）、洛氏硬度（hra、hrb、hrc，它是以金刚石圆锥或圆球的压痕深度计算求得的硬度值）和维氏硬度（hv，以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（hv））。一般来说，硬度大的材料，耐磨性较强，但不易加工。在工程中，常利用材料硬度与强度间的关系，间接推算材料的强度。4、耐磨性耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨损率或磨耗率表示。材料的耐磨性与材料组成结构以及强度和硬度有关。在土木工程中，对于道路路面、桥面、工业地面等受磨损的部位，选择材料时，应适当考虑硬度和耐磨性。