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复合材料风电叶片弦长区域后缘通常为板壳结构,在风载作用下发生较大变形,是叶片较频繁出现损坏的区域。采用有限元的特征值屈曲分析方法,分析了蒙皮设计、加筋和安装第三个腹板这几种不同的结构设计形式对屈曲因子及叶片重量(成本)的影响。比较了不同设计下叶片重量与屈曲因子之间的关系,从而找到稳定性且成本的设计方案。研究结果表明,叶片要达到相同的屈曲因子时,安装第三个腹板是叶片增重、成本的设计方案。
新闻报道：
新型发动机风扇叶片采用了纤维增强树脂基复合材料叶片前缘与薄金属包边粘接的结构。针对叶片包边的材料组成和结构特点,分析了常用的超声穿透法和超声反射法对叶片包边粘接质量检测的适用性,提出了超声C扫穿透法和高分辨超声A扫对面反射法结合的检测方法。结果表明,采用提出的检测方法能够全部检出试样中5 mm×5 mm的Ⅰ界面和Ⅱ界面人工脱粘缺陷,且可有效地检测实际产品中的包边脱粘缺陷。
研究表明复合材料预紧力齿连接接头具有良好的静力性能,但对其在循环载荷作用下的疲劳性能还没有深入研究。主要针对不同预紧力下的接头进行了大量疲劳试验,先通过对试验结果的分析,讨论了预紧力对接头疲劳寿命的影响规律;然后分析了滞回曲线的变化规律,探讨了滞回曲线与接头疲劳损伤累积的关系;后通过对试件疲劳断口的观察和分析,初步探究了接头的疲劳破坏机理。
为了改善不饱和聚酯树脂浇注体的性能,以苎麻纤维为原料,采用碱预处理加混酸水解法制备微纳米纤维素,采用共混工艺制备微纳米纤维素/不饱和聚酯树脂浇注体复合材料,并对其力学性能和热性能进行对比研究。结果表明,当不饱和聚酯树脂中加入3%微纳米纤维素后,其拉伸强度、拉伸模量和冲击强度分别提高了55.42%、9%和62.42%,材料断裂由脆性断裂转变成韧性断裂,起始热分解温度由363.10℃升高到369.41℃。说明利用微纳米纤维素改性不饱和聚酯树脂,不仅可以提高其力学性能和热稳定性,而且可以改变材料的断裂特性。
某机场在使用近40a后其道面板接缝出现严重破损,减少了机场的服役寿命.为了降低道面接缝破损引起的耐久性问题,采用纤维混杂微膨胀混凝土技术,将道面板尺寸由4m×4m增大至4m×8m(大板),并通过在大板内部埋设混凝土应变计测量了其应变变化规律.结果表明:大尺寸面板早期未出现开裂,在其内部出现了不同程度的微膨胀效应;新型道面作用机理为氧化镁膨胀剂水化产生的膨胀能与纤维的物理约束共同作用,从而提高了混凝土自身抗变形能力.
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新闻介绍
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编辑： 采用非等温DSC法对一种纤维缠绕用树脂体系进行了固化动力学研究。基于不同升温速率下的测试数据,确定了固化工艺参数,建立了n级动力学模型,并比较了通过Kissinger方程和Ozawa方程得到的活化能。研究表明:该树脂体系凝胶化温度为89.44℃,固化温度为114.5℃,后处理温度为155.04℃;固化反应过程符合n级动力学模型。
采用ASTM法测试了不同阴极NaCl溶液浓度(质量分数,下同)条件下的混凝土6h电通量,分析了氯盐浓度对混凝土中氯离子渗透系数的影响规律并探讨了其中的作用机理.结果发现:氯盐浓度对氯离子渗透系数的影响存在峰值,在一定浓度范围内可用上凸型二次多项式来表示;对混凝土耐久性破坏严重的危险氯盐浓度范围为4.0%~6.0%;当氯盐浓度大于9.0%时,混凝土中的氯离子渗透系数反而保持在较低水平.
新闻报道：
采用拉拉单向剪切疲劳测试评价了叶片用结构胶的疲劳性能,根据ISO 9664:1995,设定平均应力τm=0.35τR,频率为30Hz,振幅为2.0≤τa≤3.0MPa,测试结构胶疲劳次数,得到S-N曲线并计算疲劳极限,研究胶层厚度、增韧剂及试样破坏形式等因素对疲劳性能的影响。本研究证明叶片用结构胶疲劳性能指标对叶片设计和使用具有重要价值。
玻璃钢/复合材料已发展成为新材料领域的重要先导材料,是发展现代工业、防和科学技术不可缺少的基础材料。本文主要回顾了玻璃钢/复合材料行业发展、应用现状,并对其发展趋势进行了展望。
通过对不同配比的9组复合固废轻质填料(简称轻质填料)试样在不同干湿循环次数下的单轴抗压强度试验,分析了干湿循环下各组分掺入比对轻质填料抗压强度的影响.结果表明:轻质填料经历8次干湿循环后仍有较好的力学性能,达到或超过水泥土的强度要求.随着水泥掺量的增加,轻质填料在早期干湿循环过程中强度提高,有助于后期抗干湿循环.适量掺入粉煤灰,有利于提高轻质填料的强度及抗干湿循环能力.聚苯颗粒超过1%(质量分数),会衰减轻质填料的强度和降低其抗干湿破坏的能力.提出了轻质填料的配比范围.
新闻报道：
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编辑：
在聚磷酸铵(APP)(PER)三聚胺(MEL)膨胀防火涂料配方中分别添加9%(质量分数)的MoO3,MoSi2和Fe2O3,获得3种新涂料.对上述涂料与原涂料进行热重分析(TGA)比较后发现,MoO3,MoSi2和Fe2O3均能显著提高炭质层的残炭率.对各涂料在不同温度下的残炭率进行红外光谱测试,发现它们可促进热稳定性好的芳香结构基团的生成,从而提高涂料炭质层残炭率.
采用Fluent软件,选取标准k-ε湍流模型、涡耗散反应模型与DO辐射模型,利用UDF函数将玻璃液面与玻璃熔窑火焰空间进行耦合,获得玻璃熔窑火焰空间和玻璃液的温度、速度及压力分布模型,从而更为细致地分析了玻璃熔窑工作时的传热传质过程.结果表明:所提出的模型能够比较客观地反映玻璃的熔制过程,对优化窑炉设计,提高窑炉使用寿命,降低成本和工作风险,改善工况具有一定的指导意义.
在细、宏观结合的基础上研究了三向编织复合材料的拉伸强度。先,对实际编织结构进行恰当的几何简化;其次,建立材料的细观力学理论分析模型;终,借助于商用有限元分析软件成功实现了编织复合材料的拉伸强度仿真分析。计算结果得到了试验的验证。在此基础上,研究了编织几何参数(编织角和轴向纤维束与编织向纤维束大小之比)对于编织复合材料拉伸强度性能的影响。分析方法对研究编织复合材料结构力学具有重要的参考价值。
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采用真空辅助成型工艺(VARI)制备连续玄武岩纤维增强木材复合材料,通过测试其力学性能,分析了平纹6×6、平纹9×9、斜纹6×6、斜纹9×9等四种不同类型玄武岩织物的增果,结果显示平纹6×6玄武岩纤维布增强木材复合材料的综合力学性能。
采用原位聚合法制备了以三聚胺-甲醛树脂(MF)为包覆物的微胶囊化聚磷酸铵(MCAPP),分别研究了以聚磷酸铵(APP)-双(DPE)-三聚胺(MEL)、MCAPP-DPE-MEL为膨胀阻燃体系(IFR)的水性膨胀型防火涂料的耐水性能.结果表明:MCAPP的水溶性比APP显著降低;用MCAPP替代APP后,在保持防火性能的同时涂料的耐水性得到了提高,48 h耐水试验涂层无明显变化,涂层中APP的迁出量减小,涂料的阻燃历程基本无变化.
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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通过有限元模型模拟了沥青加铺层夹层材料和结构,计算分析得出合理加铺材料与结构;采用改进普通车辙仪的方法,模拟了荷载型反射裂缝(弯拉型和剪切型)的形成过程;研发了温度型反射裂缝(弯拉型)试验方法和层间水平拉伸试验平台;通过试验得出4种典型夹层材料和加铺结构的抗反射裂缝疲劳寿命和抗裂效果为:APP油毡玻璃纤维格栅土工布无夹层材料.通过试验路验证了不同夹层材料的抗裂效果、室内试验体系和方法的可行性和有效性.
研究了黏细菌对砂浆渗透性和砂浆表面微观结构的影响.砂浆试件分别浸泡于海水、2216E液体培养基和接入的黏细菌2216E液体培养基浸泡液中154d.利用测试距砂浆表面不同深度处的氯离子含量和浸泡液的pH值来评价微生物对砂浆渗透性的影响.结果表明:黏细菌对氯离子渗入砂浆有阻碍作用并能减少砂浆内部OH-的溶出;经接入黏细菌的2216E液体培养基浸泡后,砂浆表面覆盖有一层布满杆状细菌的膜层,该生物膜层可能是浸泡液中氯离子渗入砂浆内部和阻碍砂浆内部OH-层渗漏的主要因素.
为了更准确预测承载混凝土结构碳化耐久性,采用拉应力-碳化耦合加载装置及空气渗透测定仪研究了不同拉应力水平对90d龄期低水胶比混凝土碳化性能的影响规律.结果表明:材料层次和构件层次低水胶比混凝土碳化速度均随拉应力水平提高呈EXP指数增加,材料层次碳化速度明显构件层次混凝土碳化速度,随着拉应力水平的提高,材料层次与构件层次的碳化速度差值越来越大;低水胶比混凝土空气渗透系数与拉应力水平之间也呈EXP指数关系,这可从机理上解释不同拉应力水平对低水胶比混凝土碳化性能的影响规律.
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