基于nano-CT成像技术对混凝土中短切玻璃纤维分布的研究

文章基于nano-CT X-ray三维成像技术,研究了短切玻璃纤维在混凝土中的分布状态,基于有限单元法建立了指数分布状态下短切玻璃纤维混凝土的三维力学模型,并对该模型的劈裂受拉过程进行了数值分析。试验结果表明:短切玻璃纤维在混凝土中的分布满足指数分布;数值分析结果与试验结果吻合较好,验证了模型的合理性。研究成果对于将短切玻璃纤维用于改善混凝土抗裂性能的研究具有一定参考意义。     

短切玻璃纤维增强PA6的缺口冲击性能

用仪器化冲击试验研究了玻璃纤维对短切玻纤增强PA6(SGF-PA6)悬臂梁缺口冲击性能的影响.一方面,纤维限制和约束了PA6基体的塑性变形,有降低复合材料冲击韧性的影响.另一方面,冲击断裂过程中的纤维/基体界面破坏和纤维拔出可吸收一部分能量(在断口分析中很少看到纤维的断裂,所以未考虑纤维断裂的影响),这有增加复合材料冲击韧性的影响.这两个因素共同影响SGF-PA6的缺口冲击性能.冲击曲线的最大力值与界面破坏和纤维拔出有关.试验结果显示,随着温度降低,SGF-PA6的缺口冲击性能降低.但在相同的低温条件下,SGF-PA6的缺口冲击韧性优于纯PA6,所以认为界面的破坏和纤维的拔出对SGF-PA6的低温冲击韧性有重要作用.     

玻璃纤维材料加固混凝土结构研究概述

玻璃纤维材料是以无碱无捻玻璃纤维布作为高分子片材，以环氧树脂为基质，在常温下固化成型。本文对玻璃纤维材料加固混凝土结构研究概述。     

玻璃纤维长丝纱机械性能的研究

本文对玻璃纤维长丝纱的机械性能做了较全面的讨论。文中着重探讨了玻璃纤维长丝纱在静负荷作用下的松驰性能以及反复循环负荷作用下的疲劳性能,同时设计了测定玻璃纤维长丝纱弯曲性能的试验方法——套环法,并提出了相应的指标——抗弯系数W。试验结果表明,玻璃纤维长丝纱有较明显的应力松驰现象,反复循环负荷作用对玻璃纤维长丝纱的强伸性能有较大的影响。     

短切玄武岩纤维混凝土的力学性能试验研究

通过力学性能对比试验,研究了短切玄武岩纤维对混凝土试件破坏模式及力学性能的影响. 结果表明,短切玄武岩纤维混凝土的破坏呈明显的延性特征,玄武岩纤维显著提高了混凝土的抗弯拉强度和弯曲韧性,短切玄武岩纤维混凝土试件的弯拉强度较基体混凝土提高了61.4%,其弯曲韧性指数是基体混凝土的5.6倍;同时,玄武岩纤维延缓了混凝土抗压、抗拉强度的发展,短切玄武岩纤维混凝土试件的7天抗压、劈裂抗拉强度分别是其28天强度的78.7%、66.1%,而基体混凝土试件的7天抗压、劈裂抗拉强度分别是其28天强度的92.8%、69.8%.     

短切碳纤维活性粉末混凝土最佳配合比试验研究

介绍了活性粉末混凝土(RPC)的配制原理,并进行了短切碳纤维活性粉末混凝土(FRPC)的试验研究.比较分析了水胶比、纤维种类、不同短切碳纤维掺入量和长度及减水剂掺量对FRPC的流动度以及抗折、抗压强度的影响.确定了FRPC的最佳配合比.     

玄武岩/玻璃纤维形态结构和热稳定性对比研究

利用CH-2显微投影仪、扫描电镜、红外光谱技术和热重分析技术,对连续玄武岩纤维和玻璃纤维的形态结构和热学性能进行了对比性分析.显微投影仪、扫描电镜和红外分析的联合结果表明,玄武岩纤维和玻璃纤维的表面结构和化学组成类似,略有差异.连续玄武岩纤维也是由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、FeO等氧化物组成的硅铝酸盐系纤维.热学分析表明,两种纤维的热学行为基本相似,相比而言连续玄武岩纤维具有更好的热稳定性.尽管玄武岩纤维因其原料廉价和优良的隔热性被应用于很多领域,但玄武岩纤维在人体热防护方面的实用性和防护性仍需深入研究.     

异质材料凸起切向变形动摩擦研究

基于三角形凸起假设,提出截止研合角、截止位形角等概念,建立不同材料弹性模量下的凸起切向变形摩擦模型。讨论等倾角异质材料弹性模量、凸起变形、摩擦因数三者之间的理论联系。认为坚硬材料副三角形变形符合n/(n+2)原理,软材料副三角形变形符合1/(2n+1)原理。异质材料的情况,摩擦因数的"决定因子"主要由坚硬副来决定。弹性模量不同的同粗糙度的两个材料,摩擦因数一般倾向于比同材料的大,摩擦因数倾向于由高刚度材料决定。凸起在长期变形下形成左右不对称的三角形,接触面逐渐平缓,倾角逐渐变小,摩擦因数逐渐变小。这就是三角形凸起的跑合后的摩擦因数变小的重要原因。提出放大系数、细观摩擦因数等概念、计算了理论动静比(理论的动摩擦因数和静摩擦因数之比值)、放大系数和凸起倾角、n、细观摩擦角几者之间的关系。经实例计算分析,材料的动摩擦因数随着凸起倾角和细观摩擦角的增加而增加,细观摩擦角减小,放大系数也明显减小,静摩擦因数大约为动摩擦因数的1.4~1.5者居多,也许导致静摩擦因数存在巨大差异的原因。     

基于Isight软件的聚丙烯玻璃纤维汽车水箱支架的结构优化

针对海马汽车BA01系列型号汽车所使用的聚丙烯玻璃纤维塑性材质的汽车水箱支架在其结构有限元静力学分析中存在的问题,利用计算机Isight软件并且基于遗传算法,对该水箱支架下横梁部位的横梁厚度、横梁截面倾斜角、水箱支架过渡圆角半径等三个结构参数进行了优化设计.通过对比优化前后的相关数据发现:优化后的水箱支架质量从5. 6 kg减轻至4. 635 kg,减轻了17. 2%;最大应力由2. 277 MPa降低至2. 107 MPa,疲劳寿命延长了3. 7%.因此认为,该结构优化可以有效地实现汽车轻量化和高疲劳寿命目标.     

锯切过程力能参数的研究

本文由锯切过程中踞屑变形的特点出发,利用剪切面切削模型,给出了锯屑的变形程度和变形速度计算方法。通过分析消耗于锯屑上的能量组成,提出了锯屑的动能消耗不容忽视的观点,并导出了锯切的单位压力公式;根据能耗极小原理,确定了计算模型的主要参数——剪切角φ。最后,本文给出了宏观力能参数的计算方法。通过锯切试验,验证了其合理性。     

U形切槽梁的应力集中系数及材料测试新方法

用有限元分析得到单边U形切槽梁纯弯曲的应力集中系数,该应力集中系数随切槽宽度增加而急剧减小;随切槽深度增加先增加而后减小,最大值发生在切槽深度与梁高之比α=a/h=0.2附近,改进和扩展了现有应力集中系数手册中的有关数据.另外对U形切槽梁承受三点弯曲的应力集中系数在深切槽段即无量纲化切槽深度α=0.8～1.0也补充了相应数据.基于利用本文得到的U形切槽梁应力集中系数值,提出采用变化切槽根部圆角半径的纯弯曲或三点弯曲U形切槽梁,同时测试准脆性材料拉伸强度σt和断裂韧度KIC的一种新方法.     

短切碳纤维C/SiC陶瓷基复合材料的动态力学性能研究

对三种不同短切碳纤维体积含量(16%、21%、24.8%)的C/SiC复合材料利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置进行了常温下的冲击力学试验。根据不同应变率下的试验结果分析了其动态破坏强度和应变率效应的关系,阐明了其破坏机理。实验结果表明:三种短切碳纤维体积含量的C/SiC陶瓷基复合材料的动态应力-应变曲线光滑无震荡,且具有一定的自相似性。在近似平均应变率下,当短切碳纤维体积含量的不断提高,则C/SiC复合材料的破坏程度不断降低,整体性越来越好,说明短切碳纤维体积含量的提高对C/SiC复合材料的强度有着积极的作用。     

切向结构永磁同步电机的结构优化

针对切向结构永磁同步电机漏磁大、结构复杂的缺陷,利用有限元分析方法探讨了引入辅助磁极后非导磁衬套存在与否对电机性能的影响,提出了一定条件下磁钢宽度的约束条件和多磁源情况下某一磁钢对气隙磁通贡献的概念,并比较了在磁钢宽度达到极限情况、辅助磁钢自然消失后,转轴为非导磁体和导磁体2种状态时气隙磁密、每极磁通的大小.结果表明:(a)增加辅助磁极,不仅可以去掉非导磁衬套,而且还有助于电机性能的改善;(b)保持电机直径和磁钢厚度恒定、增加磁钢宽度达到极限位置而使辅助磁极自然消失后,能在电机性能基本不变的情况下,使得电机结构简化.     

短切石英纤维增强含硅芳炔树脂泡沫性能研究

通过在含硅芳炔树脂（PSA）泡沫中加入不同质量分数的短切石英纤维（CQF）制备增强PSA泡沫,测试了增强PSA泡沫的压缩性能、介电性能、热稳定性以及微观形貌。结果表明：CQF的加入使PSA泡沫的泡孔变大,泡壁变薄,均匀性略微变差;当添加质量分数2%的CQF后,PSA泡沫的压缩性能得到提高,介电性能改善,介电常数略微增加,损耗角正切变小;添加CQF对PSA泡沫的热稳定性无影响。     

基于深度学习技术的纤维混凝土CT图像中短切玻璃纤维的快速识别模型

纤维分布对纤维混凝土力学性能的影响不可忽视.在获取纤维分布信息时,以往多数采用的是人工标记和图像处理的方法,但是这类方法效率低或准确率不高.针对这一问题,本文提出了基于深度学习技术的快速识别方法.首先基于Nano-C T获取了850张玻璃纤维混凝土的原始切片图像,并通过数据增强技术获得了2700张数据图像,其中2400...     

玻璃纤维增强塑料筋混凝土框架抗震性能的试验研究

为了研究玻璃纤维增强塑料筋混凝土框架的抗震性能,设计几何相似比为1∶4的结构缩尺模型,进行模拟地震振动台试验,采用4个不同强度水平地震作用进行单向、双向以及三向的地震波激励,得到模型的损伤和位移等宏观地震响应。结果表明：在罕遇地震作用下,玻璃纤维增强塑料筋结构达到中等破坏程度,但仍保持良好的整体性,基本符合“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防标准;玻璃纤维增强塑料筋结构在竖向刚度突变位置出现较为严重破坏;为推迟构件开裂并提高承载能力,可使柱端弯矩增大系数增大并根据截面等效模量增大玻璃纤维增强塑料筋面积;在八度罕遇地震时,玻璃纤维增强塑料筋结构的层间位移角超过钢筋混凝土框架结构层间位移角限值,但仍具备一定的承载能力。     

磨碎玻璃纤维/聚氨酯/环氧灌封材料的形态结构与力学性能

采用真空灌注工艺,制备磨碎玻璃纤维(MG)／聚氨酯(PU)／环氧(EP)灌封材料,并对其力学性能和微观结构进行研究。研究结果表明:随着PU含量的增加,PU／EP共混聚合物的拉伸和冲击强度呈先升后降的变化趋势。当PU含量为15％时,共混聚合物的综合力学性能最佳,拉伸强度为60．57 MPa,冲击强度为23．56 kJ／m2,与EP相比分别提高32．77％和115％。为进一步提高材料的强度,并保持良好韧性,采用添加MG的方法来增强PU／EP。当MG与EP的质量比为1:1时,材料的拉伸强度达到79．72 MPa,与PLJ／EP相比提高31．95％,而冲击强度为17．83 kJ／m2,仍保持较高水平;同时,与相同含量的活性硅微粉相比增强PU／EP材料的拉伸强度和冲击强度分别提高18．91％和11．51％。     

短切柔性纤维对密实型沥青混凝土断裂特性的影响

纤维对沥青混凝土的改性效果已得到道路工程界的广泛认可,为探讨不同纤维对沥青混凝土断裂特征的影响,以玻璃纤维和玄武岩纤维作为研究对象,进行半圆抗拉试验,采用数字图像相关技术对半圆试件的全场位移与应变进行实时测量。通过分析极限抗拉强度、极限破坏应变、模量、裂缝缝嘴张开位移、临界断裂能、断裂韧性等指标,探讨了不同纤维对沥青混凝土抗裂性的增强效果。结果表明,两种纤维均能有效改善沥青混凝土的极限强度与破坏延性,纤维改性沥青混凝土具有更高的峰后持荷能力,在沥青混凝土开裂后仍能保持较高的承载能力。玻璃纤维改性沥青混凝土具有更高的临界断裂能量和断裂韧性,基于所选指标建议在工程应用中短切纤维长度不宜超过12 mm。     

切向燃烧锅炉炉膛结构对烟道烟气偏差的影响

对引进型６００ＭＷ机组四角切向燃烧锅炉进行冷态模化试验,系统地研究了上部炉膛折焰角结构和炉膛高度对水平烟道内气流速度不均匀性的影响．通过对原炉膛结构进行改进,提出了新的折焰角结构和炉膛高度,明显减小了水平烟道内气流速度场的不均匀性,为解决大容量四角切向燃烧锅炉水平烟道烟气偏差提供了有价值的试验数据,并为锅炉设计和改造提供了参考依据．     

高纤维体积率玻璃纤维增强水泥基材料的力学性能研究

为探究高体积率玻璃纤维掺量（>5%）对砂浆力学性能方面的影响,从水泥试块的成型入手,对力学性能、破坏行为等方面展开研究,通过测试不同玻璃纤维长度的高体积率玻璃纤维增强水泥基材料的抗折、抗压性能,并观测、记录其破坏过程和破坏方式,分析其破坏机理和破坏行为,并通过超景深扫描电子显微镜观察玻璃纤维断裂情况。研究结果表明,随着玻璃纤维体积掺量的提升,抗折和抗压性能初始有大幅度提升,分别达到38.6 MPa、55.4 MPa,在7%玻璃纤维掺量时基本平稳,掺量超过10%时成型困难;掺量在7-10%时,抗折应力-应变曲线出现明显的塑性特征。