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关键词： 玻璃纤维/环氧树脂   准静态拉压   动态压缩   纳米压痕  

摘要： 玻璃纤维/环氧树脂（GF/EP）复合材料因其优异性能而被广泛应用于各个领域,例如:机械制造、电子封装、航空航天等。但随着社会的不断进步,人们对GF/EP复合材料的要求也在不断的更高。为了进一步提高GF/EP复合材料的机械性能,充分了解GF/EP复合材料的各种条件下力学性能十分必要。为研究在静动态加载条件下以及微纳米尺度下的力学性能并对其在准静态以及动态的加载条件下的力学本构行为进行探究,实验材料选择了玻璃纤维（GF）含量分别为55wt.%、75wt.%.、95 wt.%的GF/EP试件进行以下的实验。对GF/EP材料在不同温度（50℃110℃范围内）下进行了准静态下的单轴拉压试验,并且以在常温下的准静态下的单轴拉压试验作为对照,研究了GF/EP材料常温下的准静态力学性能以及温度对GF/EP材料准静态力学性能的影响。实验的结果表明:随着温度的升高,试件的弹性模量以及屈服强度均减小;使用ZWT粘弹性本构模型拟合GF/EP试样常温下的准静态压缩应力应变曲线,拟合结果较为理想,ZWT模型可以描述GF/EP试件的本构行为。对GF/EP材料进行动态压缩实验,得到试件在不同应变率下的应力-应变关系,表现出GF/EP材料动态力学行为的高度非线性,并且发现GF/EP在应变率大于某一临界值时,会体现应变率敏感性;GF含量75wt.%试件在试验中均发生脆性变形,而GF含量95wt%试件在发生脆性变形的同时也产生了塑性形变,说明GF的增加会在一定程度上增加材料的韧性。使用ZWT粘弹性本构模型拟合玻GF/EP试样在不同应变率下的应力应变曲线,拟合结果较为理想,ZWT模型可以描述GF/EP试件的本构行为。采用纳米压痕仪,对GF含量不同的三种环氧树脂（EP）进行了微纳米力学测试,分析了不同GF添加量对于环氧树脂材料力学性能的影响。随着GF的添加量增多,EP的承载能力得到提高,最大压入深度所对应的载荷更大,此外随着GF的添加量增多,达到相同压入深度所需加载时间延长;基于连续刚度法计算得到的GF增强EP材料的弹性模量及硬度随着GF含量的增加而增长,体现出高纤维含量EP的弹性抵抗性能以及局部压入抵抗能力的优异性;基于保载阶段得到材料的室温蠕变性能,复合材料压痕蠕变表现出类似单轴拉伸的两阶段蠕变特性。

关键词： 材料力学   教学方法   教学效果   实验平台  

摘要： 材料力学是工科类专业一门兼具理论性和实践性的专业课程,是后续课程的坚实基础。然而,非力学专业的材料力学教学效果差强人意,不及格率较高。本文提出了当前材料力学教学中课时量缩减、储备知识基础薄弱、教师投入少等方面的问题,并在教学方法、实验平台建设等4方面提出了提高材料力学教学效果的几点建议。

关键词： 陶瓷颗粒   金属基复合材料   界面性能   冲击试验   多尺度模拟  

摘要： 本文的研究对象为氧化锆增韧氧化铝颗粒（Zirconia Toughened Alumina particle,简称ZTAp）和氧化铝颗粒增强的Fe基复合材料。由于在Fe合金中添加了硬度高的陶瓷颗粒,使得Fe基复合材料兼备了陶瓷的高强度和金属基体良好的韧性,同时具有良好的耐磨性能,有望作为矿山、水泥、电力、环保处理机械设备耐磨件的局部耐磨强化材料,如可应用于刮板输送机中部槽、破碎机等易磨损部位,具有广阔的应用前景和商业价值。与单相的材料相比,陶瓷颗粒增强的金属基复合材料属于多相材料,在微观尺度上的组织结构具有不均匀、不连续和性能非线性等特点,其力学行为更为复杂。已有的研究表明,复合材料中陶瓷颗粒的尺寸、含量、形状和种类、陶瓷颗粒与金属基体之间的界面结合性能以及复合材料中的微观缺陷等因素均会影响复合材料的整体力学性能。同时,复合材料的力学性能与这些影响因素并不具备简单的线性关系,以界面的结合性能为例,并不是界面的结合强度越强复合材料的力学性能越好,在某些特定的情况下,希望界面承受载荷而脱粘,使得复合材料在界面脱粘过程中吸收更多的能量,从而具有更好的韧性。相反地,在某些情况下,界面的脱粘和开裂会加速复合材料的破坏过程,给设备和构件带来极大的安全隐患。根据具体的使用要求,系统地改变和调控这些因素,可以得到具有不同综合性能的和适用于不同实际载荷工况的复合材料。实验上,对陶瓷颗粒与金属基体之间界面性能的测量存在一定的困难,原因是为了得到适合测量的复合材料试样尺寸和形状,需对制备的复合材料进行机械加工,这样会在界面处引入额外的应力,导致测量的界面结合性能准确性不高。同时,实验结果受仪器的灵敏度和人员的操作水平等影响较大。复合材料力学性能的计算机模拟技术由于其方便的操作和具有预测性等特点,已被越来越多地应用于复合材料性能的研究中。在对复合材料的力学性能进行计算机模拟时,可在不同的时间和空间尺度上进行。宏观尺度的模拟基于连续介质力学理论,假设材料连续均匀且具有各向同性,模拟过程简单方便,但其结果的精确度有限,依赖于如单元网格划分尺寸等因素;微观尺度的模拟从原子和分子的角度出发,考虑电子的作用和原子所处的力场,具有很好的准确性,然而其模拟的材料尺寸和区域有限。因此,结合了宏观和微观尺度的多尺度模拟方法应运而生。兼具了宏观模拟的高效性和微观模拟的准确性,多尺度的计算模拟方法更加适合诸如复合材料一类宏观上可视为均匀、实际微观上组织和结构并不均匀的材料。本文充分运用陶瓷颗粒在金属基体中的强化效应等理论知识,借助适用于不同种类和不同应变率的材料强度和破坏理论模型,如陶瓷材料的J-H模型和Weibull模型,金属材料的强化模型和述缺陷的Mott分布模型等,采用多尺度模拟和实验验证相结合的方法,研究了ZTAp和Al2O3p增强的Fe45合金基体复合材料力学性能的影响因素,系统地总结和分析了陶瓷颗粒的尺寸、体积分数、形状、颗粒与基体之间的界面结合性能以及基体内部的缺陷等对复合材料拉伸性能、冲击性能和微观磨粒磨损性能的作用规律。本文的主要结论如下:***颗粒的参数和ZTA颗粒与Fe45基体之间的界面性能共同影响着ZTAp/Fe45复合材料的拉伸性能。为了得到屈服极限较高的ZTAp/Fe45复合材料,ZTA颗粒的体积分数应足够高,但又不至于过高引起复合材料临界应变的剧烈下降。颗粒与基体间的界面应有足够好的结合强度,来高复合材料的屈服极限和临界应力,降低界面脱粘导致材料失效破坏的概率。为了得到综合拉伸性能最好的ZTAp/Fe45复合材料,最佳的ZTA颗粒的体积分数大致为20%,最佳的界面为强结合界面。选取以正方形颗粒为代表的尖角形颗粒可有效地高ZTAp/Fe45复合材料的屈服极限和临界应变及应力值,高复合材料的断裂强度和承受破坏的能力,适合用于存在磨损等苛刻载荷的工况下;而含有椭圆形颗粒的复合材料相比于含有尖角形颗粒的复合材料,其弹性模量更大,适合在变形较小的工况下使用。ZTA颗粒的粒径在1.4～3.0mm的范围内时,选取小粒径的ZTA颗粒增强的Fe45复合材料可以获得较高的屈服极限和较强的抵抗破坏能力,大粒径的ZTA颗粒增强的Fe45复合材料相比于小粒径ZTA颗粒会具有更高的弹性模量。2.随着ZTA颗粒体积分数的增加,ZTAp/Fe45复合材料中颗粒断裂的概率略有下降,内聚界面出现脱粘破坏的数量增加。在含有内聚界面的ZTAp/Fe45复合材料中,椭圆形颗粒引起的应力极值最大,圆形颗粒次之,正方形颗粒引起的应力极值最小。随着ZTA颗粒粒径的增大,ZTAp/Fe45复合材料内部的应力极值和应力集中的区域面积均增大。细小弥散的ZTA颗粒对载荷的偏转作用更显著,使复合材料内部的应力分布更均匀,基体的强化效果更好,而粗大的ZTA颗粒更易引起基体应力的局部集中分布,增加复

关键词： 双轴拉伸   弯曲   复合载荷   微观力学测试   修正算法  

摘要： 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是当代文明的三大支柱之一。但因材料性能保障力不足,由于材料失效破坏导致的重大事故时有发生,给人们的生命财产安全造成了巨大的损失。各类材料及其制品在实际服役过程中,通常受到多种复杂载荷的共同作用。传统单一载荷力学测试技术无法对复合载荷作用下材料的力学性能做出准确评价,该问题也成为工程界广泛关注的问题之一。近年来,随着科学技术的发展,材料力学性能原位测试技术应运而生,各种微观成像装置开始应用于材料力学性能测试中,通过成像装置实时观察试件在载荷作用下的微观变形、损伤直至失效破坏的过程。通过这种力学测试手段,可以揭示出外界载荷作用下材料变形损伤的规律,可避免因为构件尺寸等效问题带来的困扰,将更有利于研究材料及其制品使用状态下的真实微观力学行为与变形损伤机制,现有的原位力学测试装置较少涉及多种载荷的复合载荷测试模式。为此,本文提出了一种可用于原位测试的双轴拉伸-弯曲复合载荷测试装置,模拟多方向拉伸载荷及弯曲载荷共同作用的应力状态,这样就能更加准确的测得材料在实际服役条件下的力学性能,对于预测分析其寿命和可靠性,保障其服役性能具有十分重要的意义。本文针对十字型试件在双轴拉伸及弯曲复合载荷下的微观力学性能,在理论分析的基础上进行了力学测试装置及其控制系统的研制,并对测试装置进行了虚拟样机的仿真分析,保证了装置设计的合理性,对测试装置的性能进行了较为系统的测试分析,同时利用测试装置开展了一系列试验研究。主要完成的内容如下:本文针对传统拉伸及弯曲理论进行了系统的理论研究,在此基础上提出了单轴拉伸及弯曲复合加载、双轴拉伸复合加载、双轴拉伸及弯曲复合加载三种状态下的理论计算公式,并通过后续的试验数据进行了验证。针对测试装置的试验结果与实际值之间的误差,根据试件装夹和变形导致的误差,提出了几种有针对性的修正算法:水平面角度偏离修正算法、试件夹紧端高度偏离修正算法、非标距部分变形的修正算法、双轴拉伸变形修正算法、双轴拉伸及弯曲变形修正算法。使用校准后的测试装置进行了试验测试,验证了修正算法的准确性。本文开展了双轴拉伸-弯曲加载装置的设计分析。着重研究了双轴拉伸加载单元、弯曲单元及试件夹持单元的功能模块设计,并通过UG软件的高级仿真对关键零部件及整机进行了静动态特性的有限元分析,保证了设计的合理性。为保证机械装置装配的准确性,针对试件夹持单元进行了三坐标检测下的调整装配,保证了试件装夹的对中性与拉伸方向的一致性。完成了力传感器和位移传感器的标定,并将传感器安装到测试装置的机械结构中,实现了控制系统与机械装置的集成。完成了上位机控制界面的开发与联机调试,通过调试,优化了控制界面,调整了增益参数。本文采用了与商业机对比试验的方法,选用同材料等大小的试件分别在商业机与本文所设计的测试装置上进行试验测试,通过对比试验数据验证本文所设计的测试装置的可靠性与稳定性。本文选用纯铝和紫铜材料,分别进行了单轴拉伸对比试验、单轴拉伸重复性试验和弯曲重复性试验,试验数据证明:本文所设计的测试装置具有较高的测量精度及重复性精度。针对典型金属材料6061铝合金、钛合金在双轴拉伸及弯曲载荷作用下的力学性能开展试验研究。选择6061铝合金材料在不同预弯曲载荷条件下进行双轴拉伸测试,发现随着预弯曲力的增加,曲线上的弹性变形阶段逐渐缩短。开始产生弹性变形所需的力增大,且弹性变形阶段曲线的斜率略有增加。预弯曲力加载后,材料抵抗弹性变形的能力增加,与不加预弯曲力相比,发生弹性变形需要更大的载荷,致使屈服强度(抗拉强度)提前出现。针对钛合金试件,进行了不同拉伸速度下的单轴拉伸及双轴拉伸测试,并利用FEI Quanta 200型扫描电子显微镜进行了断口分析,试验数据表明,拉伸速度对抗拉强度起着积极有益的影响,适当地提高拉伸速度,可以得到更理想的抗拉强度。通过试件断口分析表明,随着拉伸速度的增加,韧窝尺寸逐渐减小,说明材料的塑性随着拉伸速度的增加而减小。综上所述,本文所研究的工作不仅是微观力学测试装置的设计与开发,也是对复合载荷下的力学性能测试的进一步深化研究。本文有关微观力学复合载荷测试装置的研制方法及相关理论将为微观力学性能测试技术和装备的研制提供相应的借鉴。

关键词： 微粒混凝土   模型试验   率效应   尺寸效应   力学性能  

摘要： 振动台模型试验是目前研究结构抗震的主要办法之一,而微粒混凝土是应用在振动台试验中最重要的模型材料。微粒混凝土的力学性能对振动台试验的成功与否有着直接的联系,目前人们对微粒混凝土的研究主要集中在抗压强度及弹性模量上,其力学性能和本构方程的研究还不够深入。因此,开展微粒混凝土力学性能的研究对于振动台试验设计有着重要意义。本文以微粒混凝土力学性能为主要研究目标,研究了各原料掺量对微粒混凝土力学性能的影响以及不同应变率和不同尺寸对微粒混凝土力学性能的影响。主要的研究内容和结论如下:1.通过25组正交试验,得到微粒混凝土的力学指标,采用直观法和方差法对各因素对微粒混凝土力学性能的影响进行了分析,并根据试验结果对力学指标进行多元线性回归。试验结果表明:直观法与方差法的分析结果大致相同,水灰比对微粒混凝土的强度和弹模影响最为显著,重晶石砂掺量对微粒混凝土密度影响最为显著,回归方程可较好的指导微粒混凝土配比,并为后续试验提供一组合适配比。2.对微粒混凝土进行了动态抗压性能试验,研究了应变速率对微粒混凝土力学性能的影响,根据规范给出的本构模型,结合试验数据得到微粒混凝土的本构方程,并采用有限元软件结合所得到的本构方程进行数值模拟,试验结果表明:微粒混凝土的抗压强度和弹性模量随着应变速率的增大而提高,有限元软件得到的模拟值与试验值误差很小,说明所得本构方程可以较好的描述微粒混凝土动态抗压性能。3.对微粒混凝土进行了尺寸效应试验,研究了不同尺寸对微粒混凝土抗压强度的影响,并通过尺寸效应率公式计算出临界尺寸和临界强度,试验结果表明:微粒混凝土存在明显的尺寸效应现象,其抗压强度随着尺寸的增大而减小。

关键词： 材料力学实验   教学改革   创新培养  

摘要： 材料力学实验是学生掌握力学基本原理和理解基本概念不可替代的教学形式。根据高等院校实验教学体系的发展,教学要求的提高,本文对材料力学的实验教学内容和形式在学生创新思维改革与实践中进行了初步的探索,通过多种实验手段相结合的形式,培养学生动手能力、分析能力,使学生更好地理解和掌握力学概念与力学原理,有利于激发学生学习兴趣和科研潜力,发挥力学实验教学在学生创新能力培养中的作用。

关键词： 超高温陶瓷   缺陷   强度   断裂韧性   抗热冲击性能  

摘要： 超高温陶瓷材料具有高熔点、耐腐蚀、在高温下能够保持力学和化学稳定性等一系列优点,是新型天地往返飞行器、高超声速飞行器和火箭推进系统等最具前景的候选材料。然而其较高的缺陷敏感性、较低的断裂韧性和较差的抗热冲击性能一直限制着该材料的工程应用,准确表征和评价超高温陶瓷材料的力学性能是材料优化设计、选材和工程应用的前提。本文主要针对、和超高温陶瓷材料,从缺陷对材料强度的影响规律、断裂韧性的准确测量以及前缘件抗热冲击性能的合理表征与评价三个方面展开研究,为实现超高温陶瓷材料力学性能地精确表征以及测试方法地完善奠定基础。通过调节飞秒激光加工参数成功在超高温陶瓷材料中引入了不同尺寸、形状、角度和位置的微米级缺陷,缺陷最小可达。采用相干相关干涉仪准确获得了缺陷的三维形貌。定量化试验结果表明:在双对数坐标中,材料强度先保持不变,当缺陷尺寸达到临界值后,材料强度随缺陷长度的增大线性下降,且该斜率与材料属性有关,与缺陷尖锐程度无关。混合加载模式下,缺陷对材料强度的影响会随着缺陷角度的减小而逐渐减弱,且强度值可以通过最大应变能释放率准则进行很好地预测。还首次成功引入了共线双缺陷,发现当缺陷间距很小时,由于缺陷间强烈的相互作用,两个缺陷内侧会先发生裂纹扩展,合并成一个缺陷后再发生破坏。为了实现材料强度的准确预测,基于的通孔强度模型,通过添加边界条件和实验修正系数,建立了超高温陶瓷材料的缺陷强度预测模型。该模型能够准确预测不同晶粒尺寸超高温陶瓷材料的强度值,为高强度陶瓷材料的设计提供了理论依据。通过调节纳秒激光加工参数,实现了尖端半径小于尖锐切口的快速制备,切口过程只需几秒,且可用于任意陶瓷材料的切口制备,为准确测量超高温陶瓷材料的断裂韧性提供了有效的途径。系统研究了切口形貌对断裂韧性测试值的影响发现:断裂韧性测量值与切口尖端半径、切口深度和开口角度关系密切。当切口尖端半径小于临界值时,断裂韧性测试结果准确,当切口尖端半径超过临界值时,断裂韧性与切口尖端半径的次方呈正比,取决于材料本身;对于、和材料来说,当切口深度与试样高度比值介于和之间时,可以准确测得断裂韧性,过高或过低的切口深度会导致断裂韧性被高估或低估;当开口角度小于时,断裂韧性值保持稳定且结果准确,当开口角度超过时,断裂韧性值会随着开口角度的增大而迅速增大。针对超高温陶瓷材料前缘件抗热冲击性能难以采用传统水淬法表征和评价的问题,创新地提出了喷水雾热冲击试验方法,实现了热冲击考核环境的任意调控,且考核结果与风洞测试结果吻合。结合定量化测温技术,系统地研究了材料组分、取样方向、前缘尺寸、形状、热冲击时间、起始温度和降温速率对超高温陶瓷前缘件抗热冲击性能的影响,结果表明:石墨片的引入能显著提高前缘件的抗热冲击性能,临界破坏温度由前缘的提高到前缘的,且热冲击后不会发生碎裂。然而,前缘的抗热冲击性能对取样方向非常敏感,主要是由于石墨片排布的方向性和热导率的各向异性所致;取样方向不变时,前缘件抗热冲击性能受其宽长比的影响最大,受楔角影响次之,同时还受到值和厚度的共同影响。宽长比越大、楔角越小,前缘件抗热冲击性能越差;前缘件开裂时间取决于考核环境的恶劣程度,环境越恶劣,开裂时间越短,且前缘件的热冲击裂纹扩展速率低于,是一个准静态过程,需要持续的降温驱动;由于超高温陶瓷材料热膨胀系数与温度的非线性关系,当降温速率相同时,起始温度较低的试样破坏会更严重。

关键词： 苎麻纤维   聚丙烯   绿色复合材料   力学性能   模态分析   阻尼性能  

摘要： 随着环境污染越来越严重,绿色复合材料在汽车工业中的应用越来越广泛。麻纤维绿色复合材料具有轻质环保,可降解,力学性能及减振降噪性能优良等特性,是一种具有广阔应用前景的车用复合材料。本文采用环氧硅油改性苎麻纤维,通过挤出-注塑复合成型方法制备了苎麻纤维增强聚丙烯复合材料(RF/PP),测试分析了不同纤维改性方法和纤维质量分数对苎麻/聚丙烯复合材料(RF/PP)拉伸,弯曲和冲击性能的影响。采用模态分析方法研究了不同纤维含量的苎麻纤维/聚丙烯复合材料的阻尼性能,以及复合材料试件振动幅值对其阻尼性能的影响。研究结果表明:RF/PP材料的拉伸和弯曲性能均高于纯聚丙烯材料,并且随苎麻纤维含量的增加而增加。在30wt%纤维含量下,改性RF/PP材料的拉伸和弯曲强度分别比纯聚丙烯材料上升了50.8%和107.4%。随着纤维质量分数的增加,苎麻/聚丙烯复合材料的断裂伸长率和冲击强度均呈降低趋势。另外环氧硅油改性RF/PP材料的拉伸强度,断裂伸长率,弯曲强度和冲击强度均高于未改性RF/PP材料。SEM分析表明,环氧硅油表面处理提高了苎麻纤维与聚丙烯基体间的界面结合性能。模态测试与分析表明,RF/PP材料的固有频率明显高于纯聚丙烯材料,并且随着纤维含量增加,复合材料的固有频率呈线性增长。复合材料的一阶和二阶阻尼比均高于纯聚丙烯材料。随着纤维含量的增加,苎麻/聚丙烯复合材料的一阶和二阶阻尼比逐渐增加。纤维含量为10wt%、20wt%和30wt%的苎麻/聚丙烯复合材料一阶阻尼比相比于纯聚丙烯材料(0.031)分别提高了12.9%、25.8%和58.1%。另外,苎麻纤维增强聚丙烯复合材料悬臂梁试件存在一个临界振幅,纤维含量为10wt%、20wt%和30wt%的苎麻/聚丙烯复合材料的临界振幅分别为6mm、8mm和10mm。当试件振幅小于临界增幅时,复合材料的阻尼随振动幅值的变大而接近直线上升。当振幅大于临界振幅时,随振幅的增加,复合材料的阻尼几乎保持不变。表明纤维与基体间的滑移摩擦带来的阻尼机制对苎麻/聚丙烯复合材料的阻尼性能有较大的影响。但是,复合材料的固有频率随试件振幅的增加保持不变,随试件纤维含量的增加而变大。本研究有望为车用麻纤维复合材料力学与阻尼性能的后续研究和工程实际应用提供技术支撑。

关键词： 材料力学   solidworks   教学方法  

摘要： 本文基于材料力学课程的学习难点的基础上,借助solidworks软件中simulation插件将数值模拟引入教学中。利用数值模拟的直观性帮助学生学习并掌握材料力学的理论知识,同时提高学生进行力学分析的技能,为以后工作奠定基础。

关键词： C-S材料   流变性能   抗水溶蚀性能   固-流藕合模型   注浆方程  

摘要： 现如今,全国隧道与地下工程建设面临“构造复杂、地质环境多变、灾害频发”的严峻考验,施工中遭遇的突水灾害治理堪称世界级工程难题,现阶段注浆材料在注浆前期工作性、后期耐久性两个方面存在一定缺陷。为了解决此类问题,本文主要研究影响C-S材料性能的主要因素,通过控制一级粉煤灰掺量、A液（水泥净浆）水灰比、A液B液体积比、磷酸氢二钠掺量等变量对C-S双液注浆材料进行一系列的改良。首先采用正交实验选取最优的改性C-S材料配方;其次在实验室条件下将改性C-S材料与普通注浆材料在流变性能、抗水溶蚀性等性能进行对比,并通过宏观和微观两个手段进行分析;最后利用固-流藕合模型进行注浆模拟,研究分析改性C-S材料与普通注浆材料的注浆性能,并提出符合改性C-S材料的注浆方程。主要研究成果如下:（1）C-S材料中A液（水泥净浆）根据析水率、流动度两个条件综合考虑:水灰比越大,A液析水率越大,注浆效果越差;水灰比越大,水泥颗粒越分散,早期水泥颗粒之间水化后连接较少,水泥早期水化速度减慢,从而流动度越大。综合考虑,C-S材料的A液（水泥净浆）水灰比应控制在0.7-1.3之间。（2）A液的水灰比、A液与B液之间的体积比、一级粉煤灰掺量、NaH2PO4掺量都会影响C-S材料的凝结时间,其中NaH2PO4在某种程度上能够很好地控制C-S材料的凝结时间。提高A液的水灰比可以提高C-S材料的流动度,粉煤灰的加入可以很好地改善C-S材料的流动度。降低A液的水灰比、降低一级粉煤灰掺量、降低NaH2PO4掺量可以降低C-S材料早期的析水率。（3）通过正交实验确定了改性C-S材料的配方,利用实验室条件将改性C-S材料、普通C-S材料、单液材料进行性能对比。通过XRD、SEM等微观手段重点分析在抗水溶蚀性能方面改性C-S性能优于传统C-S材料的原因。最终得出改性C-S材料在流变性能、抗水溶蚀性能方面优于传统注浆材料。（4）利用固-流耦合地层模型进行注浆模拟,模拟发现在相同注浆量的条件下,改性C-S材料的注浆有效扩散半径要大于传统注浆材料的有效扩散半径,注浆效果较好;并通过流变力学对注浆公式进行推导,根据现场试验对公式进行修正,得出了能反应实际注浆情况的注浆方程。