华东自然环境浸润树脂耐久性对CFRP片材耐久性的影响

在华东地区自然暴露环境条件下,通过16组80个试件,自然老化3 a的耐久性能试验,考察碳纤维增强复合材料(CFRP)片材及树脂的外观、抗拉强度、弹性模量、伸长率等主要物理力学性能指标随老化时间的变化.结果表明,浸渍树脂抗拉强度与碳纤维片材抗拉强度有一定关系,而伸长率和弹性模量的变化受树脂耐久性能的影响不明显.随着老化时间的延长,两种浸润树脂质量损失严重,不同的CFRP片材和对应树脂的力学性能均有下降趋势.浸润树脂的力学性能耐久性会影响CFRP片材的力学性能,但主要由碳纤维材料的性能决定.     

冻融循环对AFRP及环氧胶黏剂力学性能的影响

对芳纶纤维增强聚合物(AFRP)片材、碳纤维增强聚合物(CFRP)片材以及配套的环氧胶黏剂在60、80、100、120、140次冻融循环后的力学性能进行试验研究,并对两种片材的抗冻融性能进行对比.试验结果表明:冻融循环后,AFRP片材拉伸性能的变化幅度总体上大于CFRP片材,展现出相对更弱的抗冻融性能;冻融循环140次后AFRP片材的抗拉强度和弹性模量分别较未冻融时降低8.2%和14.0%,而冻融循环140次后CFRP片材的弹性模量却与未冻融时基本相当,冻融循环60次后CFRP片材的抗拉强度降低6.1%,但在接下来的冻融循环后基本保持稳定或略有增长;冻融循环后,AFRP片材和CFRP片材的断裂伸长率均与未冻融时基本相当或有所偏高,但AFRP片材的变化幅度相比CFRP片材略大;冻融循环140次后,环氧胶黏剂的拉伸剪切强度无退化.     

碳纤维复合材料在干湿作用下的力学性能研究

由于碳纤维增强塑料(简称CFRP)具有重量轻、强度高、模量高、低膨胀系数和良好的耐疲劳性能,使得该材料在建筑结构加固中得到广泛应用.碳纤维片材自身的力学性能在加固混凝土结构效果上起着至关重要的作用.通过3组21个片材试样分别在常温、干湿50次、干湿100次作用下的试验研究,得出碳纤维增强塑料(CFRP)在室温、干湿状态下的的抗拉强度、弹性模量、破坏延伸率等力学性能指标,分析不同状态下片材性能指标产生变化的原因.试验结果表明,干湿作用对CFRP的力学性能有一定的影响,对弹性模量和破坏延伸率的影响尤为明显.     

人工气候老化对热塑性弹性体SBS结构与性能的影响

利用紫外老化试验箱,对热塑性弹性体SBS进行人工加速老化实验,采用色度计、显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和力学试验机研究人工气候老化对SBS的颜色、表面形貌、显微结构和力学性能的影响.结果表明:随着老化时间的延长,SBS表面颜色逐渐变黄,裂纹逐渐变密,有羰基>CO生成,试样的断裂强度、扯断伸长率和撕裂强度先迅速降低,然后趋于稳定;而邵氏硬度随老化时间逐渐增大;其力学性能向硬而脆的方向发展;扯断伸长率变化幅度是检测降解变化的最明显指标.     

基于灰色模型的土工格栅光氧老化作用研究

为研究聚丙烯三向土工格栅光氧老化作用下的力学特性,利用氙灯耐气候老化试验箱开展了室内光氧老化试验,测得不同光氧老化时长的土工格栅抗拉强度和断裂伸长率,得到了三向土工格栅老化后的力学性能变化的规律。试验结果表明:紫外辐射照度对聚丙烯三向土工格栅的老化程度影响较大,格栅的抗拉强度和断裂伸长率均有所下降,光氧老化700 h时抗拉强度保持率试验值为66.21%,断裂伸长率保持率试验值为60.42%。在试验的基础上,基于灰色预测模型对光氧老化后的力学性能指标进行长期预测,预测曲线拟合效果均较好,光氧老化时间超过1 100 h时抗拉强度和断裂伸长率均低于原格栅的50%,为三向土工格栅的工程实践提供试验依据。     

浅谈碳纤维片材加固修补技术的应用

碳纤维具有轻质高强、耐久性好、施工简便且不影响结构等特点. 碳纤维片材加固修补钢筋混凝土结构是近些年发展起来的一种结构修补新技术,本文通过一个碳纤维片材加固工程为例,介绍碳纤维片材的材料特点、主要性能、施工工艺及质量检验情况.     

新型高强高韧铝镁硅合金的组织和性能

在6063合金基础上设计出一种新的Al-Mg-Si系合金.合金经熔炼铸造和挤压加工后分别进行退火、自然时效、人工时效处理,优化自然时效时间,并利用金相显微镜、X线衍射仪、扫描电镜及电子万能实验机对合金微观组织、断口形貌和力学性能进行检测分析.研究结果表明:新合金与6063合金相比具有更高的强度和塑性,人工时效态抗拉强度和伸长率分别达到314.32 MPa和19.63%,自然时效态抗拉强度、伸长率分别为277.26 MPa和28.61%(稳定值);新合金最佳自然时效时间为72 h.     

FRP片材加固混凝土梁温度应力的计算与分析

文章分析了FRP片材加固混凝土结构的温度应力,研究表明当温度降低时,在碳纤维内部会产生较大的正应力,而处在粘贴位置的混凝土会产生较大的拉应力。应力的大小主要与FRP片材的弹性模量、热膨胀系数、碳纤维厚度和温差值的大小等参数有关。     

产业用纤维材料的耐候性和耐热性研究

本文对我国常用的几种产业用纤维材料的耐候性和热老化性能进行了测试分析。随着室外老化和仪器老化时间的增加,纤维材料强度和断裂伸长率降低;同时,纤维因受气候条件的侵蚀而表面下陷,出现斑点、凹坑和裂纹.仪器老化能较好地模拟室外自然老化试验,且数据稳定,试验周期短。两者的强度保持率随着老化时间均按指数规律 Y=ae~(bx)降低,试验常数 a 和 b 决定于纤维品种,规格和气候老化条件等参数。在经130℃热老化处理后,常用几种产业用纤维的强伸性能均发生不同程度的恶化;但在80℃条件下,性能变化较小。     

甲醇老化处理对小麦种子生理特性影响的研究

对甲醇处理后小麦种子生理特性变化情况进行了研究,结果表明:小麦种子的发芽指标和活力指标均随老化时间的延长呈明显降低趋势;老化种子浸出液的相对电导率在不同处理间存在一定差异,变化的总趋势是随老化时间延长而升高,老化小麦种子24 h浸出液的相对电导率和各项发芽指标、活力指标呈显著负相关;虽然脱氢酶、淀粉酶活性处理间变化不显著,但总的变化趋势是逐渐降低,且与各发芽指标呈显著正相关.     

约束条件下CFRP筋单轴抗压性能试验

对约束条件下3种直径的碳纤维增强复合材料(CFRP)筋进行单轴抗压性能试验,分析筋材长细比、直径对抗压强度、极限应变及抗压弹性模量的影响.结果表明:CFRP筋为典型的脆性材料,其破坏形态主要有剪切破坏、劈裂破坏、压碎破坏、屈曲破坏;直径相同的CFRP筋的抗压强度、极限应变及抗压弹性模量均随长细比的增大而降低;当长细比一定时,CFRP筋的极限应变随直径的增大而降低,但直径的变化对抗压强度和抗压弹性模量的影响甚微.     

施加预应力阶段CFRP布加固组合梁界面剪应力计算

在预应力CFRP布加固钢与混凝土组合梁过程中,CFRP布与钢的粘结力在很多情况下决定构件是否破坏.胶结层剪切模量和CFRP布弹性模量是影响粘结力的重要因素.利用弹性理论,结合预应力CFRP布加固钢与混凝土组合梁受力特征,建立了施加预应力阶段界面剪应力的计算公式.计算结果表明,加固时组合梁跨中界面剪应力最小趋于零,越靠近CFRP布端部界面剪应力增大越快,在CFRP布端部出现明显的应力集中现象;界面剪应力随胶结层剪切模量的增大而减小,随着CFRP布弹性模量和胶结层厚度的增大而增大.     

CFRP加固高温后圆钢管混凝土结构轴压力学性能分析

在恒定高温作用后,对12个圆钢管混凝土短柱试件进行CFRP加固后的轴压力学性能分析.通过轴压承载力试验,研究了不同恒温及不同约束效应系数时CFRP-圆钢管-混凝土结构的轴压力学性能和变化规律.试验数据对比分析表明,高温作用后的圆钢管混凝土承载力和弹性模量随温度升高而降低,采用CFRP加固的高温受损构件力学性能明显得到改善.在综合分析基础上,利用简化公式计算的结果与试验分析结果吻合较好.     

应力条件下单壁氮化硼纳米管结构、力学和电学性质

采用第一性原理赝势平面波方法,研究了单壁氮化硼(BN)纳米管在应力条件下的结构、力学和电学性质。计算了不同类型氮化硼纳米管的弹性模量、拉伸强度和Poisson比。结果表明:氮化硼纳米管具有与碳纳米管相同量级的弹性模量(TPa量级)和拉伸强度(GPa量级),可以当作稳定的基体材料用于复合材料的合成中。同时发现:在拉伸情况下,氮化硼纳米管的结构和能带结构均发生一定规律的变化,能隙逐渐减小。这表明,氮化硼纳米管可以用作nm级别的力学传感器。     

预应力CFRP加固RC梁承载力的神经网络预测

基于人工神经网络的原理,建立多因数智能分析模型,对已有的数据进行反向传播(BP)神经网络的训练.利用训练成熟的神经网络,对承载力进行预测,分析混凝土强度、截面高度、配筋率、配布率,以及预应力度等参数对承载力的影响.结果表明,用训练好的网络模型可以较好地预测预应力碳纤维布(CFRP)加固后钢筋混凝土(RC)梁的受弯承载力,预测精度较高,可以处理模糊的、非线性的问题.此外,混凝土强度、梁截面高度、受拉钢筋配筋率和碳纤维布的配布率的增加,受弯承载力也相应提高,但施加的预应力提高对极限承载力并没有多大帮助,只提高构件的开裂荷载和屈服荷载.     

钨合金力学行为的计算机数值模拟─—宏观力学性能

在微观力学行为分析的基础上，对90W合金宏观力学性能及其与微观结构因素（粘结相力学参数）之间的关系进行了计算机数值模拟研究．结果表明：钨合金性能与粘结相力学参数密切相关．随着粘结相弹性模量增加，合金的抗拉强度增加，但延伸率降低．当粘结相屈服强度800MPa时，合金抗拉强度随粘结相屈服强度增加而增大，在粘结相屈服度为800MPa时达到最大值．随粘结相抗拉强度增加，合金抗拉强度和延伸率均呈近似线性规律增加．合金延伸率对粘结相应变硬化模量极为敏感．     

文冠果壳纤维/高密度聚乙烯复合材料的力学性能

 为了充分拓展文冠果壳在复合材料领域的应用，优化其复合材料的制备工艺，探索力学性能随纤维质量分数的变化规律，采用未处理的纤维作为对比，将文冠果壳纤维表面进行碱、硅烷偶联剂及碱-硅烷偶联剂处理。采用双螺杆挤出机熔融共混与注塑成型的方法，制备文冠果壳纤维/高密度聚乙烯复合材料。考察了制备工艺、纤维质量分数对复合材料拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量和冲击强度的影响。研究表明，经过二次双螺杆熔融共混，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率提高。随着纤维质量分数的增加，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率降低，弹性模量增加，冲击强度呈波浪状变化。复合材料断面上纤维断裂机制和剥落机制并存。     

撒布式混杂钢纤维再生混凝土力学性能

为了研究撒布式混杂钢纤维再生混凝土的力学性能,以混杂钢纤维撒布层数和掺量为参数,对混凝土试块进行抗压、劈拉及弹性模量试验。结果表明:随着混杂钢纤维撒布层数的增加,抗压强度整体变化不大,劈拉强度逐渐呈现上升趋势,弹性模量、拉压比、弹强比随层数变化规律不明显;但弹性模量均较普通再生混凝土降低,拉压比均较普通再生混凝土增大,弹强比有增大也有减小;随着混杂钢纤维掺量的增加,抗压强度先增大后减小,劈拉强度、弹性模量逐渐增大,拉压比、弹强比先减小后增大。撒布混杂钢纤维层后,再生混凝土的破坏由脆性转变为具有一定的塑性。     

碱矿渣混凝土基本力学性能试验研究

以水玻璃和Na OH作为激发剂,矿渣微粉作为胶凝材料,硫铝酸钙氧化钙膨胀剂作为掺合料,制备碱矿渣混凝土基本力学性能试验标准试件,开展其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、弯拉强度、弹性模量和泊松比基本力学性能试验研究.结果表明:碱矿渣混凝土表现出良好的早强性能,SEM微观分析显示骨料与浆体界面间未见明显过渡区,膨胀剂的掺入可以提高碱矿渣混凝土的早期(1 d、3 d)强度,降低后期(28 d)强度;同强度等级的碱矿渣混凝土的抗拉韧性要优于普通硅酸盐混凝土,弯拉强度、弹性模量和泊松比与普通硅酸盐混凝土相当;膨胀剂的掺入对弯拉强度有较大幅度的降低;已有弹性模量各建议计算式计算结果中与试验值最为接近的为中国规范.