纤维参数对水泥基复合材料力学性能影响研究综述

【目的】旨在为纤维增强水泥基复合材料的理论研究和工程应用提供参考和启示。【方法】综述纤维增强水泥基复合材料的分类、力学性能及其影响因素,重点介绍不同纤维参数对水泥基复合材料性能的作用效果。【结果】研究表明,纤维增强水泥基复合材料是一种由纤维和灌浆料组成的新型复合材料,具有高强度、高韧性、低密度、耐腐蚀等优点。【结论】纤维参数是影响水泥基复合材料力学性能的重要因素,需要根据不同工程需求选择合适的纤维参数。     

氧化石墨烯改性碳纤维水泥基复合材料抗冻性能研究

【目的】纳米材料近些年被广泛应用在建筑行业。碳纤维（CF）水泥基复合材料是建筑行业中的一种新型智能建筑材料,其应用广泛,但CF应用在水泥基体中存在很多不足,如分散性差、界面黏结程度差等。利用纳米材料氧化石墨烯（GO）来改善碳纤维(CF)表面性能,可以提升CF在水泥基体中的抗冻性。【方法】采用电泳沉积的方法,利用GO对CF进行表面改性,制备GO-CF杂化纤维,分别对GO、CF及GO-CF水泥基复合材料的抗冻性能进行研究。【结果】在冻融循环次数为200次的条件下,掺量为1%的GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率仅为32.7%。【结论】试验结果表明,在不同次数的冻融循环作用下,试件的抗压强度均有所降低,但GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率明显低于CF水泥砂浆试件的强度损失率。     

短碳纤维／ABS基复合材料力学性能的研究

本文研究了短碳纤维复合材料在同一组分比、不同工艺条件下的力学性能，探讨了纤维取向分布等因素对复合材料力学性能的影响，引入计算短纤维增强复合材料强度的模型．     

聚酯型聚脲基甲酸酯增强增韧环氧树脂的研究

用原位多相聚合法合成了聚酯型聚脲基甲酸酯/环氧树脂互穿网络聚合物（IPN）,得到了环氧树脂准分子复合材料,测定了产物的力学性能和热性能,探讨了聚酯分子量和聚脲基甲酸酯加入量对环氧树脂增强增韧过程的影响,结果表明：分子量为1025的聚酯所合成的聚脲基甲酸酯的改性效果较好;当聚脲基甲酸酯加入量为15.0%,环氧树脂冲击强度提高114%,拉伸强度提高44%。     

考虑损伤效应的PVC竹粉复合材料蠕变性能分析

【目目的的】为了全面探讨PVC竹粉复合材料的蠕变性能。【方法】本研究引用材料在不同温度下的蠕变试验数据，并根据时温等效原理绘制出不同参考温度下的蠕变柔量主曲线，同时推导出两种考虑损伤效应的蠕变新模型，采用新模型对25℃做参考温度的蠕变柔量主曲线进行拟合。【结结果果】本研究验证了可通过材料在较高温度、较短时间下的蠕变行为来预测较低温度、较长时间下的蠕变行为，并得到两种损伤新模型的待定力学参数。【结论】两种损伤蠕变新模型均能较好地表征PVC竹粉复合材料的蠕变力学性能，其中非定常Burgers损伤蠕变模型的拟合效果更佳。     

海水侵蚀下复掺矿粉和镍铁渣粉的水泥土力学性能分析

【目的】研究地基处理采用的水泥土在海水侵蚀环境影响下的力学性能，为沿海地区地基处理工程提供技术支持。【方法】将复合镍铁渣粉以等质量替代的方式掺入到水泥土中，通过无侧限抗压强度试验，进行抗侵蚀系数分析。【结果】海洋环境对水泥土的强度具有劣化作用，而掺入复合镍铁渣粉能提升水泥土的强度性能，缓解海洋环境对其强度的劣化作用。【结论】复合镍铁渣粉能起到微集料效应、形貌效应和活性效应，提升水泥土的密实程度，对水泥土的性能产生有利影响。     

SiC增强铝基复合材料的力学性能

采用半固态搅拌铸造法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究了加入不同质量分数SiC和Mg的（Al基体、Al-4 wt.％SiC、Al-4 wt.％高温氧化SiC,Mg的质量分数从0～4 wt.％以1wt.％的含量递增）铝基复合材料的微观结构和力学性能,研究结果表明：经过高温氧化的SiC颗粒能够防止铝液对SiC颗粒的侵蚀,SiC颗粒表面没有发现孔洞.在Al-4 wt.％高温氧化SiC-3 wt.％Mg铝基复合材料中形成了Si和MgAl2O4,其屈服强度、抗拉伸强度和硬度最大,但当Mg的质量分数超过3 wt.％时,其屈服强度和抗拉伸强度降低,这主要是由于过量Mg的加入,会使复合材料中SiC颗粒表面的SiO2与Mg反应后继续与铝液进行反应,这将削弱SiC颗粒与基体的界面结合强度.     

颗粒增强增韧聚合物基复合材料宏细观应力集中的均匀化分析

利用数学上的渐近均匀化方法研究了颗粒增强增韧聚合物基复合材料宏细观应力集中问题，利用编写的计算程序和ANSYS软件结合，分别讨论了刚性颗粒和柔性颗粒的体积分数、颗粒与基体的模量比对复合材料宏观和细观应力集中的影响。     

高抗折水泥基复合材料的性能研究

不同活性粉末混掺取代部分水泥,在普通成型及标准养护条件与蒸养条件下,比较了矿渣与粉煤灰双掺情况、矿渣与粉煤灰和硅灰三掺情况下对水泥基抗折性能的改善效果.通过流动度、抗压强度及抗折强度试验,分析了双掺和三掺活性粉末水泥基的基本力学性能和物化规律.通过比较不同活性粉末的不同混掺比例的正交试验对水泥基力学性能的影响,分析了活性粉末的复合效应.在标准养护条件下,通过粉煤灰、矿渣和硅灰的复配,在控制成本的情况下,配制出C100,折压比0.3,抗折强度达到32.8 MPa的高抗折水泥基体.     

紫外光改性活性炭纤维对SO2吸附性能的研究

【目的】SO₂是大气中主要污染物之一，活性炭纤维是一种较好的可吸附SO₂的材料，通过改性技术可以进一步提升活性炭纤维对SO₂的吸附性能。【方法】以聚丙烯腈基活性炭纤维(PANACF)为前驱体，分别采用不同时间和强度紫外光照对ACF进行改性处理，测试了改性后ACF-SO₂吸附量，并初步探究了改性机理。【结果】紫外光处理可以提升ACF-SO₂吸附量，且254 nm紫外光处理的改性效果比365 nm紫外光处理效果更好。改性处理后的活性炭纤维表面酸性官能团数目减少，含氧极性基团增多，最终使改性ACF-SO₂吸附能力增强。其中254 nm紫外光处理3 h后的ACF-SO₂吸附量达到4.721 mg/g，与未处理原片相比提升了11.20%。【结论】紫外光改性活性炭纤维的方法相较于传统改性方法更加温和、环保，为活性炭纤维的改性研究提供参考。     

短切高模碳纤维增强碳复合材料气孔率对力学性能的影响

研究了短切高模碳纤维增强碳复合材料和碳基体材料气孔率对材料力学性能的影响。结果表明:短切高模碳纤维增强碳复合材料的抗折强度和肖氏硬度明显高于碳基体材料,两种材料抗折强度、肖氏硬度和气孔率成反比;气孔率对短切高模碳纤维增强碳复合材料的抗压强度影响显著,而对碳基体材料的抗压强度影响较小。用扫描电子显微镜 (SEM)观察断口,发现短切高模碳纤维在基体中随机取向,均匀地分散在基体中。     

天然高分子基水凝胶的分类及研究进展

【目的】对现今国内外不同基体的天然高分子基水凝胶的研究进展进行总结梳理，为该领域的研究工作提供参考。【方法】检索近年来国内外关于天然高分子基水凝胶的相关文献，并对其在组织医药、伤口敷料、土壤种植、柔性电子等领域的研究进展进行了整理和归纳。【结果】水凝胶是一种刚性与柔性兼备的三维网状聚合物，而以自然形成的高分子材料作为基体，根据其不同的结构、特性，采用相应的工艺制备的天然高分子基水凝胶，具有相容性好、易降解、可再生、来源广泛、绿色无污染等多种优点，得到当代科研人员的重点关注。【结论】总结了近年来天然高分子基水凝胶的基本结构、主要特征、差异性及其应用领域，并对今后天然高分子基水凝胶的发展方向进行了展望，对推动该领域的研究和快速发展具有重要意义。     

基于均匀化方法的颗粒增韧增强聚合物基复合材料有效性能预测

将数学上的均匀化方法与有限元法相结合,预测了颗粒增韧增强聚合物基复合材料的有效性能。利用编写的计算程序和ANSYS软件,具体地分析了颗粒尺度、颗粒形状、颗粒体积份数、颗粒与基体的模量比等参数对颗粒增韧增强聚合物基复合材料有效性能的影响.计算结果表明,对于刚性颗粒,有效弹性模量随着体积份数的增加而增加,随着模量比的增加而增加,同一模量比下方形颗粒有效弹性模量大于圆形颗粒;对于柔性颗粒,有效弹性模量随着体积份数的增加而减小,随着模量比的增加而增加,同一模量比下方形颗粒有效弹性模量大于圆形颗粒.均匀化方法用于预测颗粒增韧增强聚合物基复合材料有效性能是可行的     

碳纳米管增强AZ91D镁基复合材料的力学性能研究

采用搅拌铸造法制备了碳纳米管(CNTs)增强AZ91D镁基复合材料,对复合材料的力学性能进行了测试,对其显微组织进行观察和分析,并利用扫描电子显微镜对断口形貌进行了表征.结果表明:增强相CNTs使复合材料的晶粒细化,镀镍处理后的CNTs与基体有很好的相容性.与基体合金相比,当CNTs体积分数1.0%时,复合材料的弹性模量和抗拉强度都随CNTs加入量的增加而升高,当CNTs体积分数1.0%时,由于CNTs的分散性降低,使得复合材料弹性模量的增幅减小、抗拉强度降低.     

混凝土尺寸效应研究现状综述

【目的】尺寸效应现象普遍存在于混凝土这类准脆性材料中，由于尺寸效应的存在，混凝土的力学性能参数不再是常数，而是依赖于试件或构件尺寸的变化而变化。【方法】基于理论研究和试验研究两个方面对混凝土强度尺寸效应的研究进展进行阐述。【结果】总结了混凝土强度尺寸效应力学性能方面的影响。【结论】通过对现有的尺寸效应理论和试验结果的研究分析，对混凝土强度尺寸效应未来的研究方向进行了展望，以期为相关人员提供参考和借鉴。     

高强玻纤增强环氧树脂复合材料试验研究

玻璃纤维增强复合材料强度高、质量轻,具有减震性、抗疲劳性、耐化学品腐蚀性等优点,是目前研究比较成熟、应用最广的一种复合材料。本文,笔者以环氧树脂为基体,高强玻璃纤维为增强相,通过手糊成型工艺制备而成具有优良力学性能的复合材料板,研究复合材料的力学性能。一、实验部分1.主要原料。主要原料为环氧树脂E-44、高强玻璃纤维、乙二胺和丙酮。2.环氧胶液的配制。     

含纳米二氧化硅的聚乙烯改性沥青混合料疲劳和力学性能研究

【目的】通过制备不同纳米二氧化硅掺量的复合改性沥青来研究纳米二氧化硅对聚乙烯改性沥青混合料性能的影响。【方法】通过四点弯曲疲劳试验、劲度模量试验、间接拉伸强度试验来分析纳米二氧化硅复合改性沥青混合料的性能。【结果】试验结果表明：当纳米二氧化硅掺量从1%增加到4%时,混合料的疲劳寿命、劲度模量和间接拉伸强度先增大后减小;当纳米二氧化硅掺量为3%时,混合料在20℃和30℃时的疲劳性能均最优;当纳米二氧化硅掺量为2%时,劲度模量和间接拉伸强度最优,且短期老化后的间接拉伸强度降幅最小。【结论】综合考虑各项性能指标,纳米二氧化硅的最佳掺量为2%～3%,此时复合改性沥青混合料疲劳和力学性能可提高40%以上。     

树脂基复合材料注塑工艺及纤维增强效应的研究

首先对碳纤维编织复合材料的树脂基体做模流分析,旨在探索模具温度和网格尺寸对树脂基体注塑过程和翘曲变形的影响。结果显示,模具温度对结构复杂的薄壁注件填充过程影响明显,网格尺寸对薄壁注件厚度方向翘曲变形有较大影响。其次对注塑过程状态数值化,进一步将数值化的状态传输到有限元分析软件ABAQUS中进行结构分析,得到了碳纤维增强树脂基复合材料在温度载荷作用下的应力场分布和位移场分布,实现了不同有限元分析软件之间数据的交换和状态的继承,验证了碳纤维编织结构对树脂基体的增强作用。     

CFG桩+振冲碎石桩处理液化粉土地基试验研究

【目的】CFG桩+振冲碎石桩可提高原始地基承载力，并达到消除土体液化之目的。【方法】选择开封地区的粉土地基作为研究对象，采用CFG桩+振冲碎石桩组合型地基的处理方法，通过现场试验验证处理效果。【结果】结果表明：经过CFG桩+振冲碎石桩复合地基处理后的粉土地基强度显著提高，并且强度变得略微均匀一些，液化基本得到消除。【结论】采用该方法处理后，地基承载力特征值从桩间土的75 kPa，增至复合地基的300 kPa，满足荷载要求。     

受酸腐蚀花岗岩反复加卸载后力学性能研究

【目的】地下工程在施工时常面临着反复加卸载和酸腐蚀的双重影响，导致岩石的物理力学性质发生劣化，对工程造成不良影响，有必要开展相关研究。【方法】为了探究水化学环境下岩石反复加卸载力学性能劣化机理，选取在不同水化学溶液浸泡后的花岗岩进行反复加卸载试验，分析破坏形式并研究pH值和腐蚀时间以及加载次数对应力、应变影响的规律。【结果】结果表明：在水化学溶液腐蚀和反复加卸载双重耦合作用下，随着腐蚀作用加强，破坏形态由剪切破坏向劈裂破坏转变，由脆性向塑性转化比较明显；轴向应变和轴向应力随加载次数的增加逐渐增大，随着水溶液pH值的减小其峰值强度没有减小，反而有小幅上升。【结论】在水化学溶液腐蚀和反复加卸载耦合的作用下，花岗岩力学性能劣化明显。研究结果可为岩体工程在酸腐蚀和循环加卸载耦合作用下的长期稳定性的评价提供试验参考和依据。