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碳纤维复合材料具有比重小,比强度和比模量高,耐疲劳等特点。针对某汽车传动轴的强度和临界转速要求,设计了一种碳纤维复合材料汽车传动轴,并采用Abaqus有限元分析软件对传动轴进行了仿真分析,仿真结果显示了复合材料传动轴在受扭转载荷情况下的应力应变分布情况以及失效情况,碳纤维轴管应力应变分布均匀,仿真结果与设计理论相吻合,并与实验结果相验证,说明所设计的碳纤维复合材料传动轴的性能可以满足汽车传动轴的要求。
新闻报道:
对两种厚度的ETFE(-四氟共聚物)薄膜进行了5组应力比的双轴拉伸试验,得到其应力-应变曲线.计算了ETFE薄膜的折算应力,检验了Mises屈服准则的适用性,得到了双轴拉伸情况下的性模量及泊松比,并与单轴拉伸数据进行了对比分析.结果表明:ETFE薄膜双向受力时符合Mises屈服准则;双轴性模量及泊松比与单轴数据接近.
对某1m碳纤维壳体开孔前封头建立了三维参数化模型。以计算机实验设计方法为基础,构建代理模型及目标驱动优化设计,选取8个封头外表面的坐标值作为设计变量。同时,以开孔前封头质量及孔边顺纤维方向Mises等效应变为目标函数,对封头外型面进行了优化设计。计算结果表明,优化后的前封头结构形式协调,开孔周边区域应变分布合理,同原结构相比减重1.85%。
截面结构强度分析校核方法是风力机叶片设计优化的关键问题。针对现有的叶片工程力学计算方法精度不高、有限元分析方法计算开销较大的问题,在研究风力机复合材料叶片结构设计模型的基础上,基于复合材料力学理论,推导出计算叶片截面周向各处拉伸和剪切应变的计算公式;在叶片生命周期内的极限载荷下,对某1.5 MW叶片进行了结构强度计算和分析,通过与该叶片在当量极限载荷下的测试结果对比,验证了所述方法的有效性。
随着玻璃纤维增强复合材料的广泛应用,如何正确地分析其蠕变特性已成为为迫切的课题之一。但由于实验方法和理论研究的不成熟性,致使玻璃钢长期性能的研究发展较为缓慢。在前人研究的基础上,制备不同铺层角度的玻璃钢试样,探究蠕变柔量随服役时间的增加而改变的特性,并建立相应的双变参理论模型,用理论公式拟合实验数据,并比较不同铺层角度蠕变性能的差。结果表明理论模型与实验数据契合度较高。
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新闻介绍
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编辑: 对空心微珠进行表面改性处理,通过熔融共混挤出的方法,制备不同配比的空心微珠/高密度聚复合材料。研究了空心微珠/高密度聚复合材料的抗拉强度、性模量及断裂延伸率与空心微珠质量分数间的关系。结果表明,计算值与实测值较为吻合,即抗拉强度随空心微珠的增加略有下降,而性模量却随空心微珠的增加而增加。当空心微珠的质量分数为15%时,断裂延伸率达到值。
以牌号为F-613的非酸固化型拉挤酚醛树脂为研究对象,通过FTIR、GPC、流变仪、DSC等表征方法分析了该树脂的结构、分子量、粘度特性、固化特性、凝胶时间等。结果表明,该树脂的DSC曲线显示具有单一的固化峰,且固化峰温度较低,此外,高温下的凝胶时间较短,固化度较高,能够很好地满足低粘度、高活性、快速固化等拉挤工艺要求,并且工艺配方与成型工艺简单,由其所制备的复合材料与9450酚醛树脂的复合材料性能基本相当。
新闻报道:
通过改变带预切缝半圆形试件三点弯曲断裂(SCB)试验的支座位置和预制裂纹位置来改变试件的加载模式,对沥青混凝土试件进行了4种温度和5种加载模式的断裂试验,获得了临界应力强度因子(CSIF)随温度和加载模式的变化规律.结果表明:温度和加载模式对沥青混凝土抗裂性能有显著影响,在试验温度范围内,沥青混凝土抗裂性能随温度的降低而增大,在Ⅰ/Ⅱ型断裂的某个混合模式时弱,纯Ⅰ型或纯Ⅱ型断裂试验会高估其抗裂性能,应以Ⅰ/Ⅱ型混合模式下的临界应力强度因子作为沥青混凝土抗裂性能评价指标.
基于电渗均匀快速的排水特性,建立了电渗滤水试验模型,阐述电压加载初始时点、电压值、电渗历时及电极间距对混凝土成型效果的影响,并研究了结合透水模板垫层来改善电渗混凝土成型外观的方法.结果表明:电渗结合透水模板工艺排水可形成致密无孔洞混凝土表面,显著降低混凝土渗水透气性能,且可提高混凝土表面强度.
复合材料LCM工艺经过多年的发展,形成了RTM、RIM、连续纤维增强热塑性预浸料真空袋压成型等多种多样的成型工艺方法。各种工艺方法由于特点不同,各自需要发展的技术内容各有不同,RTM工艺向着高速成型方向发展,RIM向着更大、更复杂的结构部件整体成型发展,快速充模流动和自动铺放是主要的技术方向,连续纤维增强热塑性预浸料真空袋压成型需要开发更多的品种以拓展应用领域。
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CECS 21:2000规程的超声波平测算法在受火后混凝土损伤深度评估应用中误差较大,为此进行了改进.采用双曲线模型模拟混凝土损伤沿混凝土深度方向的变化,采用抛物线模型模拟不同混凝土深度处超声波的传播路径,导出了改进算法公式并使用Matlab软件进行了编程和计算.将改进算法的计算结果与超声波实测数据进行对比,结果表明改进算法的计算结果具有较高的精度.改进算法可更合理、更地评估受火后混凝土的损伤深度.
采用压法研究了蒸汽养护(蒸养)制度对水泥石孔结构的影响.结果表明:蒸养过程会导致水泥石孔结构变差,这是造成蒸养混凝土抗渗性能下降的主要原因;蒸养制度中各参数的变化对水泥石孔结构有明显的影响,静养时间的延长对水泥石孔结构具有改善作用,而较快的升温速率、较长的恒温时间及过高的恒温温度均会对水泥石的孔结构产生不利影响.
采用高温抗压试验炉对有轴压荷载作用的钢筋混凝土短柱在升温、降温及冷却作用后的轴压力学性能进行试验研究,主要研究降温方式对经历不同温度等级的有轴压荷载钢筋混凝土短柱的高温变形特性、高温后轴压承载力、轴压刚度和延性等力学指标的影响规律.结果表明:不同降温方式下轴压荷载使试件产生明显的残余压缩变形,且对高温后的极限承载力、轴压刚度和延性有显著影响;降温方式显著影响高温后钢筋混凝土轴压力学性能,其中浇水降温的影响为显著.
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采用水平极化方式,在微波暗室中对试样进行了雷达散射截面(RCS)测试.结果表明:在8~18 GHz频率范围内,集料类型对电磁波反射率几乎无影响,多孔混凝土具有良好的波性能,其电磁波反射率小于-10 dB的波带宽度达到10 GHz,且平均反射率小于-20 dB;在一定范围内,增加孔隙率和集料粒径可改善多孔混凝土表面阻抗和自由阻抗的匹配性,降低电磁波的反射率.
采用MTS322电液式伺服试验机,进行了试验系统轴拉刚度律定试验以及混凝土材料轴拉全过程试验,分析了球铰装置对混凝土材料轴拉全过程试验的影响.结果表明:球铰装置大大降低了加载系统的刚度,且试验机作动头位移与试件本身的变形间不遵循线性规律;用作动头位移控制加载,有限提高球铰装置刚度并不能使混凝土材料稳定断裂,只有采用试件实时应变控制加载,才有可能得到稳定的混凝土材料断裂,从而获得混凝土材料轴拉应力-应变全曲线.
基于Abaqus软件建立3D层压板有限元模型,采用虚拟裂纹扩展技术(Virtual Crack Closure Technology,简称"VCCT")模拟分层界面。为接近真实物理模型,引入几何扰动。以含圆形分层区的层压板为研究对象,进行非线性后屈曲分层模拟。根据后屈曲分层扩展分析结果,以Paris模拟疲劳分层的萌生及扩展,研究复合材料低周疲劳特性。
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研究了不同应变率下CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥化沥青砂浆单轴抗压特性.结果表明:在一定应变率范围内,CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥化沥青砂浆抗压强度、应力应变和性模量均与应变率变化有一定的关系;CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥化沥青砂浆力学性能的应变率敏感性大于同准静态条件的混凝土,且具有冲击韧性,其性模量的应变率敏感性有利于列车运行的稳定性.
本文利用有限元软件ANSYS,建立三维中空夹芯复合材料的结构模型,进行侧压性能研究。利用该模型,探讨了材料在1mm侧压位移载荷作用下复合材料中纤维、树脂和材料本身的应力、应变分布。结果表明,三维中空夹芯复合材料在侧压载荷作用下,上下面板中经、纬纱线交织处应力,容易发生侧压破坏;芯材应力,不容易发生侧压破坏;复合材料在承受侧压载荷作用时,纤维起主要承载作用,树脂起次要作用;材料的破坏模式主要为树脂破裂。
为找出满足混凝土不同抗冻性要求的水泥用量,设计了掺与不掺引气剂的混凝土各6组进行冻融循环试验.结果表明:在水胶比相同的情况下,随着水泥用量的增加,混凝土抗冻性能提高;粉煤灰及引气剂能明显改善混凝土的抗冻性能.针对不同情况,分别给出了混凝土中水泥用量值.