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以旋轉覆冰風力機葉片為研究對象,對葉片覆冰狀態(tài)進行人工試驗,根據(jù)試驗結果建立風力機葉片有限元模型,并對不同覆冰厚度的葉片進行應力和模態(tài)分析。分析結果表明:覆冰的變化量與葉片所受應力大小呈正相關關系;覆冰量的不同會使葉片的固有頻率發(fā)生顯著變化,造成風力機葉片的疲勞損傷與變形,驗證了人工試驗的結果。為了提高水泥基材料的熱電性能,采用水熱合成法制備了納米MnO2粉末,并將其作為熱電組分摻入到水泥漿中,研究了不同摻量下水泥基復合材料的熱電性能,并著重探討了其熱電機理.結果表明:水泥基復合材料的Seebeck系數(shù)隨著納米MnO2粉末摻量的增加而增大,當納米MnO2粉末摻量為水泥質量的5.0%時,水泥基材料的Seebeck系數(shù)高達3 300.0μV/℃,約為碳纖維水泥基材料的30倍之多.研究結果在建筑工程領域余熱回收及空調制冷等方面具有潛在應用價值.寒亭PVC波紋穿線管整車發(fā)貨免運費以回收瀝青路面材料(RAP)為主體,研究了水泥-粉煤灰(C-FA)和再生骨料2個體系之間的適應性.結果表明:隨著溫度的升高和加載頻率的降低,RAP混合料的動態(tài)彈性模量隨之降低;當m_A/m_s為1/5~5/5,水泥摻量(質量分數(shù))為2%~6%,粉煤灰摻量(質量分數(shù))為5%~6%時,再生骨料和C-FA體系之間有較好的適應性;當m_A/m_S為2/5~3/5時,RAP混合料的軟化系數(shù)大于0.75,具有較好的水穩(wěn)定性.基于內聚力模型,采用界面單元模擬筋條和蒙皮之間的粘接界面,建立了復合材料帽型加筋板結構的有限元模型,探究了復合材料帽型加筋板在四點彎曲載荷作用下的界面應力和脫粘失效問題。結果表明,膠層脫粘是復合材料帽型加筋板的主要失效形式,脫粘失效主要受剪應力的影響,脫粘導致加筋板承載能力下降,加劇了整體結構的損傷。利用天然石膏模擬鈦石膏的物理形態(tài)和化學組成,對比研究天然石膏、鈦石膏以及模擬鈦石膏的物理性能.控制粉磨時間使天然石膏與鈦石膏的比表面積、平均粒徑以及顆粒級配情況基本相同,摻加Fe(OH)3等雜質使兩者化學組成基本相同,通過系列性能研究尋求影響形態(tài)模擬鈦石膏物理性能的主要因素.結果表明:比表面積對形態(tài)模擬鈦石膏物理性能有一定影響,隨著比表面積增大,其標稠用水量增大,力學強度降低;Fe(OH)3對鈦石膏物理性能影響顯著,隨著Fe(OH)3含量的增加,其標稠用水量顯著增大,力學強度急劇降低.根據(jù)經(jīng)典層合板理論,結合純彎曲狀態(tài)下內力與應變的關系,推導了帽型復合材料梁的等效彎曲剛度計算公式,并利用等效彎曲剛度進一步推出了該類型梁的軸向臨界載荷與固有頻率計算公式,后用有限元法進行驗證,為帽型及其他截面類型的復合材料梁在工程中的應用提供參考。寒亭PVC波紋穿線管從材料層次分析了疲勞載荷與碳化作用對混凝土的耦合效應.疲勞載荷對混凝土碳化的影響可歸結為它對混凝土CO2擴散系數(shù)的影響,疲勞動載荷會導致混凝土裂紋間隙因子減小,從而使混凝土CO2氣擴散系數(shù)隨其疲勞損傷程度增加而增大.根據(jù)混凝土承受的疲勞載荷和大氣環(huán)境,建立了疲勞載荷與大氣環(huán)境復合作用下的混凝土碳化壽命預測模型.計算結果表明:疲勞載荷對混凝土損傷程度越大,其服役壽命降低就越顯著;混凝土抗疲勞載荷能力越強,且運營過程中承受的疲勞載荷應力水平越小,其服役壽命就越大.以木塑復合材料、無堿玻璃纖維織物以及不飽和聚酯樹脂為原料,采用真空導入工藝制造復合材料-木塑組合柱。對該組合柱進行軸心受壓試驗,得到其失效模式、承載力以及縱向變形等力學行為。試驗結果表明:復合材料-木塑組合柱在軸壓荷載作用下,主要破壞模式為軸向受壓破壞,且在復合材料面層出現(xiàn)橫向裂紋;組合柱極限承載力隨著截面尺寸的增加而顯著提高,而且組合柱具有良好的延性。采用考慮組合效應的分析方法對該組合柱的軸壓承載力進行預測,結果表明當組合系數(shù)取0.3時,理論計算結果與試驗結果吻合較好。結合實際混凝土工程中出現(xiàn)的徐變現(xiàn)象,利用改進的早齡期混凝土拉伸徐變試驗裝置進行早齡期拉伸徐變試驗,考察早齡期拉伸徐變發(fā)展規(guī)律及水灰比、粉煤灰摻量、磨細礦渣摻量和硅粉摻量的影響.通過所定義的敏感度因子對試驗結果進行分析,對各影響因素敏感性進行排序.結果表明:硅粉摻量和水灰比對混凝土早齡期拉伸徐變影響較大,粉煤灰摻量和磨細礦渣摻量對混凝土早齡期拉伸徐變影響相對較小.該結論可為同類型的后續(xù)研究和工程實踐提供參考.通過壓汞法得到了水泥基多孔材料的微觀孔隙分布數(shù)據(jù),在此基礎上采用a,b,c三種方法計算了該材料相應的分維數(shù).結果表明:用c法得到的顆粒分布分維數(shù)為有效,其相關系數(shù)為0.97,說明水泥基多孔材料微觀孔隙具有良好的分形特性;基于微觀孔隙分布密度函數(shù),提出了一種能表征微觀孔隙分布特性的累計微觀孔隙率模型,結合分維數(shù),利用該模型預測了水泥基多孔材料的累計微觀孔隙率,預測值與實測值吻合較好.
為合理存儲和使用PMI泡沫以發(fā)揮其性能,研究了PMI泡沫儲存過程的吸潮性能以及吸潮后力學和耐熱蠕變性能的變化,發(fā)現(xiàn)PMI泡沫在暴露于潮濕空氣中的前10d具有快的吸潮速率,120d時吸潮基本達到飽和;吸潮后的常溫壓縮強度與干燥時相當,但高溫壓縮蠕變性能下降明顯。探討了吸潮后干燥對高溫壓縮蠕變性能的影響。在考慮纖維和孔隙隨機分布的情況下,通過隨機算法生成包含孔隙的代表性體積單元Representative Volume Element(RVE)。對生成的RVE建立有限元模型,引入基體的塑性本構模型和界面的雙線性本構模型,采用有限元方法研究了孔隙率對碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料單向板橫向力學性能的影響。研究顯示,孔隙隨機分布對橫向力學性能的影響不是很大;當孔隙率不超過臨界值時,孔隙對橫向力學性能的影響相對較小;當孔隙率超過臨界值后,材料橫向彈性模量、橫向拉伸強度和橫向壓縮強度都會有較大的下降。通過分析Autoclam透氣性方法測試原理,研究了測試參數(shù)設置對混凝土透氣系數(shù)測試精度的影響,提出了影響測試精度的主要因素.結果表明:測試時間和測試壓力的變化對混凝土透氣系數(shù)影響較小,而增大測試面積或減小測試腔體體積能夠有效提高混凝土透氣系數(shù)的測試精度;改進后的Autoclam測試方法能夠有效區(qū)分"低水膠比、高密實度"混凝土的滲透性差別.簡要闡述了復合材料葉片的發(fā)展狀態(tài)、通用的片條理論和翼型的數(shù)值模擬方法等內容。運用二維流場分析的方法,對典型翼型截面的各個不同狀態(tài)進行處理,得到不同狀態(tài)下的應力云圖和速度云圖。根據(jù)各種狀態(tài)下的受力情況及氣體流速分布,重點探討并推導出氣動性修復原則的適用區(qū)域和基本要求,并且對復合材料葉片的修復原則前景進行了展望。通過單向玻璃纖維/環(huán)氧復合材料試件的單軸向壓縮實驗,結合聲發(fā)射及應變電測技術,研究含直徑分別為5mm和10mm兩種圓形分層復合材料損傷演化特性,并探討了試件的壓縮損傷破壞過程。結果表明,在壓縮載荷作用下,兩類分層直徑試件的破壞路徑基本一致,層間破壞機理相同。分層缺陷面積的大小對試件的承載能力有較大影響,分層缺陷面積越大,試件的承載能力降低,試件的破壞程度加劇。載荷-縱向應變曲線由線性變化到近似線性變化再到非線性變化的過程與聲發(fā)射信號分析結果較吻合。沿主應力方向的變剛度鋪放可有效提高復合材料構件的強度。以與孔周圍設定區(qū)域內,單元格上流場速度矢方向與有限元得到的主應力方向之間的差異為優(yōu)化目標,優(yōu)化有勢流場構造參數(shù),從而得到優(yōu)化的變剛度鋪層軌跡。該方法得到的變剛度鋪層能程度地使纖維主方向與層合板在該點處的主應力方向一致。研究結果表明,變剛度鋪放不僅可提高層合板的拉伸強度,還可使試件在達到極限載荷后的承載能力下降速度平緩,從而降低了發(fā)生瞬時性損壞的概率。 寒亭PVC波紋穿線管整車發(fā)貨免運費
