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制备了帽型、泡型、工字型三种夹芯结构复合材料,研究三种夹芯结构在弯曲载荷下的响应行为,并利用有限元的方法研究夹芯结构在弯曲载荷下Von-Mises应力分布,利用Tsai-Hill屈服准则判定有限元模型的屈服情况,观察发生屈服的区域。结果表明,帽型夹芯结构具有的弯曲刚度与抗弯强度。三种夹芯结构发生破坏的区域不同,帽型夹芯结构破坏主要出现在压头区域、上面板的压头边缘区域、芯子压头正下方的拐角处;泡型夹芯结构破坏出现在芯子支撑区域;工字型夹芯结构破坏出现在下面板支撑区域。
新闻报道： 进行了不同加载水平钢筋混凝土构件在杂散电流和5%(质量分数)NaCl溶液共同作用下的耐久性模拟试验,根据试验结果指出按照Faraday电解定律进行钢筋锈蚀量计算时应考虑荷载水平的影响.采用线性极化法测量了钢筋腐蚀电流密度,通过非线性拟合得到腐蚀电流密度变化函数,并以Faraday电解定律为基础得到了荷载对电化学当量的影响系数及考虑加载水平的基于电化学当量的钢筋锈蚀量预测计算公式,计算结果与钢筋锈蚀实际测量结果基本相符.测试并分析了VARI用不饱和聚酯树脂DS326PT-1在动态升温及恒温条件下的粘度变化,建立了工程粘度模型,并通过该模型来预测适用于VARI(真空辅助成型工艺)的低粘度工艺窗口。实验数据表明,该粘度模型与实验结果吻合良好,可为VARI工艺过程的模拟与参数优化提供有效的参考数据。针对碳纤维复合材料π型胶接接头在拉伸载荷下的损伤,建立了碳纤维复合材料π型胶接接头的有限元模型,预测了接头失效部位,并分析了其损伤演化和应力分布的映射关系。然后基于传递矩阵法计算了损伤部位光纤布拉格光栅(FBG)的反射光谱,并通过实验验证了反射光谱计算方法的有效性。后利用遗传算法对应力分布进行重构,得到了损伤部位的应力分布形式,为工程上碳纤维复合材料π型胶接接头的损伤测提供了新的方法。经过实验发现,米糠浸出液可用作玻纤浸润剂的成膜剂。实验中通过将米糠原料进行糊化和过滤处理,考察了米糠浸出液与进口淀粉成膜剂溶液与玻璃表面皿的成膜性以及对玻纤原丝的浸润情况。通过综合分析,选择了表面张力为38.70mN/m的米糠浸出液为综合性能的浸润剂用成膜剂,经过其浸润后68tex的玻纤的断裂可达到4156cN。
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新闻介绍
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编辑： 通过实际案例阐述了有限元计算分析方法在重卡外饰产品结构设计过程中的作用,以及如何通过有限元分析实现减少车身重量,验证产品强度刚度,分析产品固有频率,改善产品结构设计及减少质量缺陷等目的,同时也对SMC工艺材料的物理特性及在中重型卡车上的应用做了介绍。
针对不同界面连接形式的FRP板与混凝土进行单剪试验,研究破坏形式、极限承载力及破坏机理等内容,研究表明:布置单向剪力连接件时,增加连接件数量、减小连接件间距可以提高界面抗剪承载力,也可改善构件性阶段整体刚度;提出的双向格栅剪力连接件可明显提高界面整体抗剪承载力,并可增强性阶段构件整体刚度。
新闻报道：基于Matlab自编程序对沥青混合料CT图片进行集料微观结构的三维重构与分离,并对分离后的集料颗粒等效直径、表面积、体积等三维几何信息进行了计算与论证.结果表明:基于CT技术进行沥青混合料集料微观结构的三维重构与分离切实可行,并且集料的三维几何信息计算结果与实际数据非常吻合.采用不同大小的激励电流,研究了单向连续碳纤维增强塑料(CFRP)从通电初期到稳定阶段的电压响应规律。结果表明,当激励电流≥300 m A时,在通电初期,试样的电阻急剧减小,当通电时间达到100 s左右后,电阻逐渐趋于稳定。激励电流越大,其加载初期的电阻变化速度越快,其稳定状态下的电阻变化量也越大。在通电过程中CFRP试样的温度逐渐上升,其温度变化曲线形状与电阻的暂态响应曲线形状基本相同,稳定状态下的温升随着激励电流的增大而增大。实验结果揭示了通电发热所引起的温敏效应是形成CFRP暂态响应的主要原因。为改善蒸压加气混凝土(AAC)的水特性,对比分析了以硬脂酸钙、硅酸钾和憎水硅氧烷这3种憎水剂改性的AAC抗压强度、导热系数和水率.结果表明:3种憎水剂均会显著降低AAC的水率,提高其饱和水强度保留系数;3种憎水剂中,以憎水硅氧烷的改性效果,其适宜掺量(质量分数)为0.4%~0.8%.
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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。
采用沥青混合料轮碾成型机,运用等体积参数原则,研究了Evotherm温拌沥青混合料的集料加热温度、混合料成型温度下限值.结果表明:运用马歇尔-轮碾分步设计法设计的温拌沥青混合料水稳定性及疲劳性能试验结果均优于热拌沥青混合料,其指标与热拌沥青混合料相当;在材料组成、成型方式相同的情况下,借助热拌沥青混合料成熟的油石比设计方法以及马歇尔-轮碾分步设计法可以较为准确地确定温拌沥青混合料集料加热温度和混合料成型温度,使设计的温拌沥青混合料降温环保效果显著.
复合材料的阻尼特性使其具有良好的减振降噪功能,被广泛应用于汽车工业、船舶制造等工业。近年来,针对复合材料可设计性强的特点开展了一系列优化设计工作,其中关于复合材料结构声学优化设计的研究工作已经形成了大量的研究成果。鉴于目前发表的文献中还没有针对复合材料结构声学优化设计问题的综述性文章,本文针对此问题充分查阅文献,进行了系统的分析,概述了该问题近年来的研究现状,并指出了需要注意的问题及其发展趋势。
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利用叶片主要二维截面的坐标点数据和主要部件的数据,经过插值、节点组合,整理出一套有效的有限元网格生成方法。然后又用MATLAB语言将此方法编制成自动程序,实现了快速生成网格这一过程。由于叶片内部部件的由数据驱动,给有限元模型后续修正,改善、节省了大量时间。经过测试,此网格能够满足有限元计算。
采用煤矸石炉渣等量替代天然细集料,制备了掺煤矸石炉渣的水泥混凝土.结果表明:在混凝土中用一定量的煤矸石炉渣替代天然砂,可配制出强度等级为50MPa以上的混凝土,其28d抗压强度和耐久性能均同配合比的基准混凝土;随着煤矸石炉渣掺量的增加,混凝土坍落度降低;掺煤矸石炉渣水泥混凝土的体积性满足家标准.
在石英砂表面包覆石墨粉制得覆导电膜骨料,并以此制备了覆导电膜骨料水泥砂浆.试验表明:与普通石墨导电砂浆相比,覆导电膜骨料水泥砂浆的石墨用量显著降低.石墨导电砂浆达到导电渗流阈值所需石墨的掺量约为20%(质量分数),覆导电膜骨料水泥砂浆相应的石墨掺量仅为3%~4%.与石墨导电砂浆试件相比,覆导电膜骨料水泥砂浆试件的力学性能显著提高:在电阻率为1~5Ω·m时,覆导电膜骨料水泥砂浆抗压强度与抗折强度分别为石墨导电砂浆的35,55倍.覆导电膜骨料水泥砂浆的导电模式为壳体接触传导电流型.
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为了构建夹层梁的弯曲位移模型,提出了一种基于二变量的分层一阶剪切理论,该理论满足于Timoshenko梁平均切应变要求.然后,利用势能原理建立弯曲控制方程并用Rayleigh-Ritz法求解.结果表明:由于考虑了上下表板抵抗剪力的能力,分层一阶剪切理论预测的跨中挠度比传统夹层梁一阶剪切理论较为保守,用其计算的芯层切应变与切应力比传统一阶剪切理论低,但随着芯层厚度的增加,两种理论的计算差异逐渐减小,通过分层一阶剪切理论反推出的剪力满足于静力平衡条件.
建立水泥砂浆分层度和约束度测试方法,并据此研究了水泥砂浆初始结构和约束条件对其塑性收缩开裂的作用;进而建立了基于材料组成参数(水灰比、灰砂比、纤维掺量、纤维长度)、环境参数(水分蒸发速率)、初始结构参数(分层度)、约束状况参数(约束度)的水泥砂浆塑性收缩开裂七元本构方程.结果表明:该多元本构方程能较好地预测水泥砂浆的开裂趋势,次实现了水泥基材料中组成、结构与性能间的数学关联.
复合材料具有比强度和比模量高、抗疲劳性能好等特点,被广泛应用于航天领域,但复合材料在成型过程中受材料特性、铺层取向、固化制度和模具材料等因素的综合影响,会产生回变形,严重情况下可引起尺寸超差致制件和模具报废。通过回试验,采用有限元模拟试验件的回量,与实测结果比对后进行线性修正,得出修正公式,并在3 m机翼翼梁上进行验证。