树脂复合轻质夹层钢板弯曲成形性的数值模拟

利用ＡＮＳＹＳ有限元软件模拟分析了树脂复合轻质板的弯曲成形性质。轻质板是夹层板,弯曲过程中,外层钢板易产生相对错动量,因此对轻质板内部的应力应变状态进行分析,研究模具参数和板料的复合结构以及中间层树脂的材料参数对错动量的影响,同时对弯曲后的回弹和剪切应力的情况进行了分析。     

基于模拟退火Memetic算法的复合材料层合板铺层顺序优化

应用基于模拟退火局部寻优的Memetic算法对复合材料层合板的铺层顺序进行优化设计,以层合板的面内几何因子和弯曲因子为优化对象,建立Memetic算法的优化模型。通过遗传操作,搜索问题的最优解,借助于模拟退火进行局部寻优,扩大了算法的寻优范围,加速了算法的收敛速度。数值算例中给定了层合板的面内几何因子和弯曲因子,应用Memetic算法求解层合板的最佳铺层顺序。并应用标准遗传算法和基于模拟退火局部寻优Memetic算法的结果进行比较,然后用有限元进行模拟分析,证明了本文中优化模型的有效性和基于模拟退火Memetic算法的优越性。     

压电层合板的三维有限元分析

从弹性理论和压电学理论出发,根据三维有限元理论,采用空间等参单元,导出了压电层合板的整体刚度矩阵,并利用材料的物理和几何关系,对压电层合板的应力和变形做了计算与分析。给出了数值算例并与已有的解析解计算结果做了比较和分析。计算表明其结果具有较高的分析精度。     

纤维薄板厚度对增强RC梁承载能力的影响

通过进行普通钢筋混凝土(RC)梁与碳纤维薄板(CFL)增强RC梁的三点弯曲试验,研究粘贴不同厚度的CFL对增强RC梁的破坏模式和承载能力的影响规律,试验发现普通RC梁的破坏以混凝土开裂和主筋屈服为主,CFL增强RC梁的破坏模式与CFL的粘贴厚度有关,包括CFL拉断失效、CFL与混凝土界面剥离、混凝土压碎3种基本模式及其混合模式,弯曲载荷下的极限承载力随CFL的粘贴厚度而增加,与普通RC梁相比提高了12．6％-38．9％。     

层合复合材料自由角附近的层间应力场--一个半解析解

对层合复合材料自由角附近的层间高应力问题提出了一个计算应力场的半解析解,它适合于[90°/0°]s,对称铺层的层合复合材料变温问题.对文中给出的[90°/0°]s.对称铺层碳纤维增强塑料和Ni/Al层合复合材料的两个算例,解析解所得结果与用三维有限元计算的结果符合得较好.还就应力场和层间破坏之间的关系进行了讨论,发现层间剥离应力,即正应力可能是层间破坏的主要因素.     

HPFL加固砖砌体抗压强度试验研究

为了了解高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固砖墙的受力机理、承载力提高程度和破坏形态,制作了4组HPFL加固的普通砖砌体抗压试件及1组对比试件,采用分级加载的方法进行抗压强度试验研究,比较分析了不同加固面数和砂浆面层厚度等参数对加固砖墙的承载力、延性和破坏形态的影响。实验研究结果表明:原砖墙与加固面层能较好的协同工作,HPFL能显著地提高砖墙的抗压承载力,砖墙延性得到改善。HPFL加固砌体是一种有效的加固方法,为工程加固设计时提供参考。     

CFL增强RC梁正截面抗弯疲劳设计

FRP材料在砼结构的加固工程中已得到广泛的应用,但现行加固规程主要采用静力作用下的极限状态设计方法,没有考虑疲劳荷载作用对结构性能的影响,在结构的使用中偏于不安全。通过对等幅循环荷载下碳纤维薄板(CFL)增强RC梁三点弯曲疲劳实验,得到CFL增强梁的刚度、挠度、混凝土裂纹扩展以及CFL与混凝土的界面的疲劳损伤演化规律,揭示了在等幅循环荷载下增强梁的疲劳破坏机理;通过对CFL增强RC梁正截面疲劳极限状态的分析,考虑施加的荷载幅值、疲劳破坏模式、FRP与混凝土的粘结应力对结构疲劳寿命的影响,提出了CFL增强RC梁在等幅循环荷载作用下的正截面抗弯疲劳设计方法。     

复合材料层合板铺层顺序优化遗传算法

采用遗传算法进行复合材料层合板的铺层顺序优化设计，即采用整数编码方式，并对解码进行特殊处理以满足平衡铺层要求；通过父代与子代竞争延长了父代个体寿命，使优良基因有更多机会遗传给下一代；遍历所有分析过的个体信息以减少计算量，算例表明，改进的遗传算法是有效的。     

热解终温对酚醛树脂层压板真空热裂解产物的影响

采用程序升温的热解反应器对酚醛树脂层压板的真空热解规律进行研究,着重考查不同热解终温对热解产物产率和热解油组成的影响,同时利用元素分析、工业分析、热重分析、GC-MS分析对层压板原料及产物油进行分析。研究结果表明:酚醛树脂层压板裂解可获得产率分别为50.25%～54.58%,33.00%～41.00%和8.75%～12.95%的液体、固体和气体,其产物油的成分主要为酚类、磷酸芳基酯类、脂肪酸酯类、腈类等物质;随着热解终温的升高,固体产率逐渐下降,液体产率在650℃有1个峰值,而气体产率则呈上升趋势,并且双酚F、双酚A、长链脂肪酸酯、磷酸三芳基酯等相对分子质量较大的物质含量逐渐降低,而苯酚、甲酚、二甲酚、对异丙基苯酚等相对分子质量较小的物质含量逐渐增大;样品有3个主要的质量损失台阶(在190～320,320～390和390～510℃),热质量损失率分别为9%,20%和31%。     

CFL增强RC梁的疲劳累积损伤模型

通过碳纤维薄板(CFL)增强钢筋混凝土(RC)梁的三点弯曲疲劳试验,得到了构件疲劳寿命曲线及其跨中挠度、抗弯刚度的演化规律;采用增强梁的剩余抗弯刚度来定义损伤变量,建立了描述其损伤、断裂过程的疲劳累积损伤模型,并对CFL增强RC梁的疲劳损伤演化历程进行了数值分析.结果表明,文中提出的疲劳累积损伤模型能够准确地描述包括混凝土开裂、CFL与混凝土剥离、钢筋屈服等破坏模式在内的CFL增强RC梁的疲劳损伤、破坏过程.