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利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率MFCI探讨复合材料无损检测方法,应用有限元软件ABAQUS模拟出有损和无损复合材料梁的固有频率和各节点振型位移值并计算出模态柔度曲率改变率值,进而检测出复合材料损伤位置。以检测含不同脱层损伤复合材料简支梁为算例,结果表明在检测复合材料简支梁时,无论是单点脱层损伤还是多点脱层损伤以及脱层损伤大小程度,该方法都能准确检测出含脱层损伤区域的位置,证明了模态柔度曲率改变率法对判断含层间损伤复合材料梁有显著效果。
针对强电场作用下基于线性压电本构方程求解压电功能梯度板固有频率存在误差的问题,本文考虑非线性压电效应,采用样条有限点法建立压电非线性动力分析模型,讨论强电场作用下压电非线性效应对固有频率的影响。研究表明,强电场作用下压电线性解与非线性解偏差较大,非线性效应不容忽视;由于功能梯度板的材料特性,相同电场强度下不同的施加方式,会得到不同的固有频率控制效果;基于样条有限点法建立的分析模型可靠,具有输入简单、处理边界条件简便等优点。
不添加矿物掺合料,以5种组分(水泥、砂、碎石、水及减水剂)配制五组分高强混凝土,目前尚无统一成熟的方法.先对Mehta等推荐的五组分高强混凝土配合比进行试验验证,然后以此为基础,将砂率(质量分数)和设计强度系数作为变化因素,利用普通混凝土配合比设计方法进行拟合计算,得出适用于C65,C70,C75,C90五组分高强混凝土配合比的砂率和设计强度系数,并进行了验证.结果表明,可利用普通混凝土配合比设计方法进行C65,C70,C75,C90五组分高强混凝土配合比设计.
分析了内蒙古中西部地区风沙冲蚀环境特征,通过测定钢结构涂层的厚度、密度、硬度、性模量、柔韧性、涂层与基材附着力等级等指标,研究了钢结构涂层材料抗冲蚀力学性能和不同风沙环境特征参数对涂层冲蚀的影响.结果表明:钢结构涂层的涂层硬度和性模量较小,而其柔韧性较大,涂层与基材附着力等级高;在风沙冲蚀过程中,涂层的冲蚀失重量均随着风沙流冲蚀速度的增大而显著增加,随着冲蚀下沙量的增加而增加,其在低角度冲蚀下的冲蚀失重量要大于高角度下的冲蚀失重量.
采用有限元软件ANSYS分析了尺寸、电压电极间距和表面粗糙度对镍粉水泥基传感器与其周围混凝土应力/应变协调性的影响,进而对该传感器的制作参数进行了优化,并对优化传感器埋入混凝土后其自身及周围混凝土的受力状态进行了分析.结果表明:镍粉水泥基传感器的合适尺寸为20mm×20mm×40mm,电压电极间距为5mm,并尽量使其表面粗糙;镍粉水泥基传感器埋入混凝土中的受力状态近似于单轴受力状态,其与周围混凝土的应力差别较大,应变基本协调,将其应用于混凝土结构健康测时需对测试结果进行修正.
碳纤维增强复合材料在固化成型过程中,其温度与固化度的变化历程具有强耦合关系,以含有非线性内热源的瞬态热传导方程为基础,利用有限容积法编写了计算程序,研究了以T300/预浸料为材料的某复合材料工字形地板梁在先进拉挤工艺下的温度、固化度的变化历程。结果表明:该工字形地板梁在厚度为5.9 mm时,固化过程中的温度场和固化度场基本可以认为是均匀的,其厚度不会对固化质量产生较大影响;当该工字梁的厚度达到11 mm时,制件温度比模具温度高出了10.7℃,这时制件厚度已对制件的固化质量产生较大影响。
针对复合材料发射箱产品大尺寸、高精度的技术特点,结合真空导入成型工艺整体成型、整体脱模的工艺特点,通过有限元分析计算,优化确定了拱门筋加辐板筋钢制模具设计方案。利用CAD/CAE技术进行发射箱模具设计及优化,采取变圆角设计解决模具脱模问题,成功制造了发射箱的样件,满足了产品设计技术要求,为大型长轴类复合材料产品的模具设计技术探索出了一套可行的技术方案。
采用紫外-可见收光谱法测定了萘系减水剂(FDN)在C3S,C2S颗粒表面的附量,并对该减水剂在这2种单矿物颗粒表面的附行为进行了研究.结果表明:C3S,C2S对FDN的极限附量随着时间的延长而变小;在相同的水化时间下,FDN在C3S颗粒上的附量略大于在C2S颗粒上的附量;当初始质量浓度ρ0小于1020mg/L时,C3 S,C2S对FDN的附量随着时间的延长而增大,当ρ0大于1300mg/L时,它们对FDN的附量随着时间的延长而减小.
用低场质子核磁共振技术研究了新拌水泥浆体中水的纵向弛豫时间T1的初始分布、加权平均值和总信号量随水化时间的变化及其与早期水化过程的关系.结果表明:初始水化时,T1分布呈2个峰,其中主峰代表填充在水泥颗粒间的水,而次峰表示絮凝结构中的水;T1加权平均值随水化时间的增长呈下降趋势,且其变化趋势与水化过程具有良好的相关性,可以依次划分为初始期、诱导期、加速期和稳定期这4个阶段;T1的弛豫信号总量对应于浆体中的物理结合水量,其相对量随水化时间不断降低,反映了水化反应中物理结合水转变为化学结合水的过程.
本文分析和总结了采用纤维增强聚合物复合材料(FRP)实现结构轻量化的主要方法及技术。指出了实现结构轻量化的三个主要方法,一是复合材料的高性能化,即通过进一步提高复合材料的比强度和比模量实现结构减重;二是复合材料承载结构构型优化设计,即通过复合材料优势承载能力与结构传力路径的优化配置实现结构减重;三是复合材料复杂结构整体成型,即通过摒弃连接赘重实现结构减重。并给出了实现上述三种结构轻量化方法的技术途径。


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