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以树脂(E-44)为基体,氯磺化聚(CSM)为增韧剂,纳米TiO2为填料,制备了树脂/CSM复合材料,研究了改性物对复合材料的拉伸性能、冲击性能及耐腐蚀等性能的影响。实验结果表明CSM质量为树脂的6%、TiO2为5%时,树脂/CSM复合材料性能。复合材料冲击强度达到11.25MPa,拉伸强度为8.775MPa,复合材料的耐腐蚀性也得到了一定的改善。树脂/CSM复合材料冲击断面扫描电镜图片表明,改性后由脆性断裂转变为韧性断裂。
新闻报道： 基于冻融与疲劳耦合作用下混凝土性模量衰减模型、冻融损伤的混凝土疲劳本构模型以及钢筋的疲劳本构方程,通过ANSYS综合各模型的材料参数,模拟预应力混凝土受弯构件在冻融与疲劳交替作用下的疲劳性能,并与试验结果进行对比.结果表明:数值模拟的预应力混凝土构件弯曲挠度和上边缘的应变与试验结果吻合较好,所得结果可为实际工程中冻融环境下预应力混凝土疲劳性能的数值模拟提供有效方法.采用加速度计测定了冲击荷载作用下普通混凝土与水泥化沥青砂浆(CA砂浆)试件以及试件下部钢板的振动加速度随时间的变化,并用落锤法对比了普通混凝土与CA砂浆的抗冲击破坏特性.研究表明:普通混凝土受到冲击后,其振动加速度随时间衰减不明显,且振动时间较长,其下部钢板也有类似规律;CA砂浆受到冲击后,其振动加速度表现为3个明显的衰减阶段,振动时间也要短于普通混凝土,同样CA砂浆下部钢板也有类似规律;与普通混凝土相比,CA砂浆表现出较好的振与隔振功能.抗冲击破坏的结果表明,CA砂浆的抗冲击性能优于普通混凝土.为了科学评价相变储能复合材料在建筑工程中应用的节能效果,根据相变材料的性质,从能量的角度提出了相对导热系数的概念及其测试方法——能量补偿法.利用自行研发的测试装置,对绝热材料导热系数参比板、普通石膏板、膨胀珍珠岩复合板以及相变石膏板进行了测试,并采用所述相对导热系数法来表征其导热性能.试验表明:所提方法不仅可测相变储能复合材料的相对导热系数,而且对普通保温材料也适用,能较好地实现相变储能复合材料的热工性能评价,为其在建筑节能工程中的应用提供技术支持.采用有限元法,对倒装式基层沥青路面结构的力学行为进行分析.结果显示:倒装式基层沥青路面结构面层的底面受拉应力作用,随着轴载的增大,拉应力近似呈线性递增;倒装式基层沥青路面结构的底面拉应力明显小于典型半刚性基层沥青路面结构的底面拉应力,因而具有更好的抗裂性;级配碎石层底面始终处于受压状态.
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新闻介绍
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编辑： 采用交流阻抗谱测试方法,研究了纤维素对水泥水化进程的影响规律.研究表明,交流阻抗谱图及其阻抗参数能在一定程度上反映掺纤维素水泥浆体的水化进程情况.纤维素能显著延缓阻抑水泥水化进程,降低水泥水化程度和水化产物CSH凝胶的生成速率,且能增大水泥浆体的孔溶液黏度,降低孔溶液离子迁移速率,从而导致水泥浆体的电化学反应显著滞后于其水化反应,还能使得水泥浆体孔结构更为简单、均匀;掺量越大,纤维素对水泥水化进程的影响程度越大.
分别采用化学处理、等离子体处理、偶联剂处理、γ射线辐照等单一改性方法和"辐照+等离子体"、"辐照+等离子体+偶联剂"等综合改性方法对PBO纤维进行表面处理,之后对各种不同方法改性后的纤维进行了单丝拉伸强度、与树脂的接触角和单丝拔出性能测试。结果表明,经综合改性方法处理后的PBO纤维综合性能,单丝拉伸强度保持率为85.1%,与水的接触角达到74.15°;与未经表面处理的纤维相比,其与树脂基体间的粘结强度提高了48.6%。
新闻报道：研究了不同细度和不同掺量的矿渣和粉煤灰对粉煤灰-矿渣-水泥(FSC)复合胶凝材料强度的影响.借助激光衍射粒度仪测定了矿渣和粉煤灰的粒径.测定了FSC复合胶凝材料的水化热,分析了其水化进程.结果表明:矿渣细度对FSC复合胶凝材料强度影响较大,矿渣越细,FSC复合胶凝材料强度越高;通过优化矿渣、粉煤灰的颗粒级配,可发挥出它们的"叠加效应";当粉煤灰和矿渣总掺量(质量分数)为50%,而矿渣掺量在33%以上时,可配置出52.5R复合水泥.根据工字梁腹板及缘条受力特点,计算了某型无人机机翼大梁在均布升力作用下腹板和缘条的内力。基于经典层合板理论和应力强度准则,采用Matlab软件编程,运用迭代法设计了机翼工字形层合结构大梁的铺层结构。建立了复合材料层合结构大梁的有限元模型,基于应力强度准则对大梁结构进行有限元强度校核,给出了各层的安全裕度。分析结果表明,基于经典层合板理论的迭代设计方法能够在有限次迭代后设计出符合要求的复合材料层合结构翼梁,层合结构翼梁各铺层安全裕度均大于0.5,该工字梁结构强度符合设计要求。主要研究三组二维三轴混杂编织层合复合材料在铺层数目相同时,不同混杂编织方式对低速冲击性能的影响,为其在航天等领域的应用研究提供一定的设计依据和理论基础。由低速冲击以及三点弯曲实验的对比和分析研究表明,编织纱是玻纤、轴纱是碳纤的二维三轴编织片层合制得的复合材料,冲击后其表面产生裂纹较少、单位厚度收能量较低、在厚度方向产生损伤范围较小,冲击后弯曲损伤较小,抗冲击性能较好;通过合适的碳纤/玻纤混杂编织方式可实现正的混杂效应,进而增强其层合复合材料的抗冲击性能。
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以合新70号沥青为基质沥青、多层共挤膜废料(r-MCEFS)和SBS为改性剂、POE-g-GMA为相容剂,通过熔融共混法制备r-MCEFS/SBS复合改性沥青,并探讨r-MCEFS外掺量对复合改性沥青的常规性能、流变性能和微观结构的影响.结果表明:随着r-MCEFS外掺量的增加,复合改性沥青的车辙因子逐渐增加;当r-MCEFS外掺量为基质沥青质量的3%时,r-MCEFS/SBS复合改性沥青的针入度和软化点指标达到聚合物改性沥青SBS类(Ⅰ类)的I-D级别,且体系性回复能力.
利用油脂在碱性条件下发生皂化反应的原理,考察了溶剂用量、碱用量及油脂种类对水泥浆体触变性的影响,并且开发了适用于水泥浆体系的新型脂肪酸盐类触变剂,同时测试了触变水泥浆体的流变特性及不同时间段的扭矩.结果表明:掺入新型触变剂的水泥浆体具有良好的触变性,当浆体静置时,状态稳定;当以特殊剪切力搅拌浆体时,状态为流体状,流动度十分稳定.
为了分析复合材料壳体封头在内压作用下的变形规律,本文针对椭球比为1.7的复合材料壳体前封头,采用ANSYS商业软件中的层合单元对其进行分析,数值模拟与水压试验结果基本一致。先模拟了椭球比为2.0的复合材料壳体前封头,结果表明,前开口至赤道部位经线方向顺纤维应变表现为先增加后较小的规律,同时,前封头部位的位移发生在封头部位经线方向的中部;另外,对比分析了椭球比为1.7的封头比和椭球比为2的封头内压应变,前者应力变化更均匀,符合复合材料壳体的等应力封头设计要求。
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依托某全新开发的纯电动车型,开展碳纤维复合材料上车体结构设计及验证;根据原上车体设计的性能要求及碳纤维复合材料的材料和成型工艺特性进行结构设计,CAE分析验证,零部件及整车验证,成功试制碳纤维复合材料上车体并应用于整车。研究结果表明,碳纤维复合材料经合理的结构设计更适合作为结构件在汽车领域中予以应用,并具有显著轻量化效果,在汽车尤其是纯电动轿车领域具有发展前景。
本文针对风电叶片常用的多轴向经编织物的建模方式进行研究,主要通过计算纤维失效进行分析验证。因此本文先探讨了复合材料的多个纤维失效准则,并对其优缺点作出对比,选取Puck准则进行下一步分析。接着对Puck准则进行了详细描述。后研究了多轴向经编织物采用多层单轴向经编织物分层建模和通过合理等效简化成一层单轴织物建模,两者建模方式及纤维失效结果的差异,证明两种建模方式均是可行的,采用简化建模更能减少工作量。
研究了高温后钙质骨料混凝土(C30)残余抗压强度的变化规律,同时借助热重试验、扫描电镜试验和压试验对与钙质骨料混凝土同水灰比和经历相同高温冷却条件处理的硬化水泥浆(HCP)进行了微观试验研究.结果表明:HCP在中低温段(100~300℃)的二次水化反应对钙质骨料混凝土在该温度区段的残余抗压强度有很大影响.钙质骨料混凝土高温后残余抗压强度和高温后HCP孔隙率之间具有良好的负相关性.
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利用自行研制的粗集料形态特征研究系统(MASCA),采用数字图像处理技术,提出了以轴向系数与圆度这2个指标来表征粗集料的二维形状特征.研究表明:随着集料粒径的增大,其轴向系数呈下降趋势,岩性特征与集料的轴向系数间并无密切关联.卵石颗粒的圆度显著地接近于1,石灰岩、花岗岩、玄武岩和安山岩这4种集料的岩性特征对其圆度影响不大.
研究了憎水剂对硅酸盐水泥基饰面砂浆1~180d泛白的影响,并对其1d的作用机理进行了探讨.结果表明:憎水剂可明显硅酸盐水泥基饰面砂浆28d内的早期泛白,对其28~180d较长龄期的泛白则影响较小;1d时,憎水剂增大了硅酸盐水泥基饰面砂浆内部50nm~1μm的大毛细孔比例,明显降低了其孔溶液中K+,Na+的浓度,并它们的迁移,使表面溶出的碱性离子总含量明显降低,从而降低了表面的盐浸出率,起到了泛白的作用.
自动纤维铺丝是一种非常重要的复合材料自动化成型方法。提出了一种新型的纤维铺丝机的总体机构和控制系统方案,利用气缸为执行元件带动切和压辊,实现纤维的剪切和夹紧,构建以直线位移传感器为反馈元件的新型张力控制系统,同时设计一种基于主流的工控机(IPC)+运动控制器(UMAC)相结合的开放式控制系统方案,后进行相关的铺丝实验。运行结果表明,各轴运动情况良好,控制系统整体运行稳定,各模块设计合理,达到了预期效果。