为探究橡胶颗粒及玄武岩纤维交互耦合后对混凝土力学性能的影响, 本文以橡胶体积掺量、玄武岩纤维体积掺量、玄武岩纤维长度作为三个主要因素, 通过抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度试验研究三个因素对玄武岩橡胶混凝土的影响。结果表明: 橡胶掺量的增加会降低混凝土的力学性能, 但会改善混凝土的变形能力并降低脆性, 玄武岩纤维的掺入可以改善混凝土各项力学强度, 但掺量过多时, 除抗拉强度外, 其余强度均下降。综合分析得出当橡胶体积掺量为10%, 玄武岩纤维体积掺量为0.10%, 玄武岩纤维长度为18 mm时混凝土各项力学性能最优。基于受压应力-应变全曲线分析, 提出玄武岩橡胶混凝土的受压应力-应变本构模型, 为玄武岩橡胶混凝土构件的非线性分析和工程设计提供参考。

为了研究应力水平对混凝土超声波波速的影响, 本文设计并浇筑了素混凝土轴心抗拉试件、素混凝土轴心抗压试件、素混凝土立方体抗压试件、钢筋混凝土受弯构件, 并分别对素混凝土试件、钢筋混凝土构件进行不同应力水平下的超声波波速检测试验。结果表明: 拉、压应力水平对混凝土试件超声波波速影响较小, 可以忽略不计。低应力水平对钢筋混凝土构件超声波波速影响较小, 高应力水平导致混凝土构件出现裂缝时对超声波波速影响较大。混凝土构件拉应力-超声波波速关系曲线可分为无损伤期、损伤发展期、损伤稳定期、构件破坏期。当拉应力达到极限拉应力的15%~25%时, 构件从无损伤期进入损伤发展期, 此时超声波波速没有变化; 当拉应力达到极限拉应力的35%~55%时, 构件从损伤发展期进入损伤稳定期, 此时超声波波速降低了5%左右; 当拉应力到达极限拉应力的60%~75%时, 构件从损伤稳定期进入构件破坏期, 此时超声波波速降低了8%左右。

研究超薄高铝硅酸盐玻璃经过两次钾钠混合熔盐的离子交换强化处理后表面压应力、显微维氏硬度、抗冲击强度以及离子交换深度的变化情况。实验结果表明，通过二次交换强化处理后，玻璃的表面压应力由83.4 MPa提升到925.3 MPa，显微维氏硬度由657.5提升到875.1，落球测试高度由18.3 cm提升到 45.7 cm， K+的扩散深度也由一步离子交换的27 μm提升到二步离子交换的44 μm。

新一代锂铝硅玻璃逐渐成为航空透明件的主流结构材料, 由于其较高的弹性模量和优异的离子交换能力, 经过化学增强处理后具有优异的力学性能, 能够很好地满足航空透明件轻质、高强的需求。研究了 1.8 mm 厚度锂铝硅玻璃经过化学增强后的抗冲击性能变化, 采用不同增强工艺制备了多组样品进行落球冲击测试, 并依据应力包线进行了初步理论计算, 探讨了玻璃中心张应力对抗冲击性能的影响。研究结果表明, 1.8 mm厚度锂铝硅玻璃表面压应力为930 MPa左右时, 应力层深度在130~160 μm范围内抗冲击性能较佳, 玻璃具备较好的力学性能。

电气贯穿件是核反应堆内的专用电气设备，玻璃金属密封型电气贯穿件具有优异的密封性能、耐高温性能和长服役寿命而被应用于第四代核反应堆。电气贯穿件的密封性能与玻璃中的应力紧密相关，适当的应力是保证其在严苛环境中实现有效密封的关键因素，因此，应力的有效测量一直是学者关注的重点。首先，对电气贯穿件的结构做了说明，并讨论了应力对玻璃金属封接的影响，应力的大小决定了玻璃金属界面承压能力的强弱，并且会影响电气贯穿件的服役寿命。其次，重点阐述了压痕技术、光纤布拉格光栅传感器技术、荧光光谱技术等玻璃金属封接中应力测量方法的研究进展，还介绍了有限元模拟方法在表征应力方面的应用。最后，对未来研究工作进行了展望。

移动通信的发展使人们对移动电子设备的需求大大增加，也给相应的盖板玻璃行业带来繁荣。各个玻璃厂商都基于传统铝硅酸盐玻璃推出了自己的优质产品，然而通过调整配方、改进化学钢化制度等传统方式来进一步提高玻璃性能正变得困难。近期通过晶化增强玻璃力学性能的透明微晶玻璃引起了行业的广泛关注。本文首先回顾已成熟的化学钢化工艺，并介绍其在高碱铝硅玻璃上的应用。随后介绍应用于盖板玻璃的透明铝硅酸盐微晶玻璃。最后，对传统钢化玻璃、新型透明微晶玻璃的研究以及未来的发展趋势进行总结。

玻璃离子交换方法被广泛应用于信息显示、航空航天、高铁和光通信等新兴领域，其研究方兴未艾。玻璃离子交换研究主要集中在：探究玻璃离子交换机理，发现新型离子交换对，为实现玻璃更高力学和光学性能提供理论支撑；优化离子交换工艺参数和利用辅助电场等现代手段，实现离子交换自主可控，提高玻璃离子交换速率；针对离子交换玻璃的不同应用场景，提出了不同的性能评测指标，增强玻璃的性能指标主要是表面压应力和应力层深度，而波导玻璃的性能指标主要是折射率梯度。基于以上3个方面综述了玻璃离子交换的国内外研究进展。

开裂玻璃层残余作用是评估夹层玻璃开裂后性能的重要指标，玻璃裂纹形态对其有显著影响。对于夹层玻璃广泛使用的物理钢化玻璃，其裂纹形态受玻璃表面应力、厚度、开裂位置等因素影响，目前缺乏其形态表征相关研究。首先对 81组物理钢化玻璃进行碎裂试验，围绕碎片面积、周长、圆度、分布密度等形态及空间分布指标进行统计分析，明确在表面应力60~105 MPa、厚度6~12 mm和3种开裂位置条件下的裂纹形态和碎片空间分布变化规律。随后，基于控制碎片全局密度和最近邻距离原则，提出了一种新的碎片形心布设方法，并结合Voronoi形态方法对物理钢化玻璃的裂纹形态进行表征。通过与试验结果比较验证，所提出的裂纹形态表征方法具有较高的重构精度。

高强度超薄盖板玻璃是电子信息产品的重要组成部分, 化学强化(离子交换)是提升超薄盖板玻璃力学性能的主要技术途径。在离子交换过程中, 玻璃易产生应力弛豫等现象, 导致化学强化玻璃难以具备较高的表面压应力、较大的应力层深度与较高的维氏硬度。本文采用两步法离子交换工艺, 研究了熔盐、离子交换温度与时间等因素对强化后超薄铝硅玻璃应力层分布及维氏硬度等性能的影响。结果表明, 本文所研发的两步法离子交换工艺, 可以使玻璃兼具较高的表面压应力、较大的应力层深度与较高的表面维氏硬度。离子交换后, 铝硅玻璃的表面压应力可达900 MPa以上, 应力层深度可达70 μm以上, 同时表面维氏硬度达7.2 GPa以上。