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盾构隧道密封垫的压缩性能直接关系到其防水性能以及管片是否可以顺利拼装,在以往有关盾构密封垫的相关数值分析中均无法模拟封闭在密闭孔洞中的空气所引发的"气囊效应".为此编制了计算程序,采用有限元方法模拟了密封垫在压缩过程中孔洞的压力变化,并分析了其对于密封垫压缩过程的影响.研究表明:由于孔洞内气体压力的存在,密封垫的孔壁失稳过程明显滞后,闭合压缩力指标提高了10%以上,气囊效应不容忽视.

新闻报道: 详细介绍了三维编织工艺和三维编织机械的发展历史与现状,分析对比了三维编织工艺流程及三维编织机的结构特点和适用性,总结了三维编织技术研究的热点和亟待解决的问题,为三维编织机的设计研究提供了一定参考。根据复合材料热膨胀系数的细观力学分析,确定玻璃钢贮罐不同铺设单层的热膨胀系数;通过ANSYS大型通用有限元软件,计算了在低温环境下贮罐内的介质水结时由于体积膨胀受到约束而对贮罐产生的应力应变;计算分析了块厚度不同时贮罐的应力应变变化规律。计算结果表明,贮罐温度降低、水结对玻璃钢贮罐产生不可忽略的附加应力与应变;因贮罐结构设计为变厚度铺层,导致不同厚度的块对贮罐产生的应力应变差别不是很大;低温环境下使用时,建议贮罐设计时考虑低温与结工况的影响。从胶凝材料的水化程度、浆体孔结构以及水化产物的角度出发,研究温度发展历程对高掺量粉煤灰水泥浆体的作用机理.结果显示:采用温度匹配养护后,前期粉煤灰反应程度和浆体的碱含量消耗加快,而后期影响较小;水化产物较标准养护方式无论从形貌上还是成分上都有一定区别,但随着龄期发展,这种区别逐渐变小;温度匹配养护方式对高掺量粉煤灰水泥浆体孔结构的优化有利.设计了三种树脂基体,研究了基体性能对芳纶Ⅲ纤维复合材料力学性能的影响,对比分析了不同韧性的两种复合材料层间剪切破坏过程的声发射特性参数。结果表明:设计的R1、R2、R3三种树脂基体其韧性为R1R2R3;芳纶Ⅲ纤维复合材料层间剪切强度分别为49 MPa、44.8 MPa、40.1 MPa,层间剪切性能随树脂基体韧性的增加而增大;声发射实验表明,基体韧性增加,复合材料急剧损伤得到延迟,声发射事件数明显减少。
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新闻介绍

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编辑: 截面结构强度分析校核方法是风力机叶片设计优化的关键问题。针对现有的叶片工程力学计算方法精度不高、有限元分析方法计算开销较大的问题,在研究风力机复合材料叶片结构设计模型的基础上,基于复合材料力学理论,推导出计算叶片截面周向各处拉伸和剪切应变的计算公式;在叶片生命周期内的极限载荷下,对某1.5 MW叶片进行了结构强度计算和分析,通过与该叶片在当量极限载荷下的测试结果对比,验证了所述方法的有效性。
利用制盐卤水和石灰合成低(水化)碱性MgO粉体,再与秸杆、卤水复合制成秸杆胶凝复合材料,研究碱性环境对这种复合材料结构与性能的影响.结果表明:控制沉淀反应终点pH10.0,可MgO粉体具有较低的水化碱性;强碱性环境(pH12.0)对秸杆纤维有较强的侵蚀作用,对其复合材料的凝结和力学性能有较大的影响;低碱性(pH10.0)镁氯胶凝材料与秸杆纤维有良好的适应性;随着秸杆纤维掺量的增加,复合材料的孔隙率增加,抗折、抗压强度下降,尺寸较小、较大的秸杆纤维分别对复合材料抗折、抗压强度的影响较为明显.


新闻报道:应用动电位极化、电化学阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线、恒电位极化和浸泡方法研究了HRB400钢筋在NaCl质量分数为0.1%的饱和Ca(OH)2模拟混凝土孔隙液中的点蚀性能.结果表明:随着模拟液温度的升高,HRB400钢筋的自腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,点蚀电位降低,钝化膜阻抗降低;发生点蚀的孕育期缩短,点蚀敏感性增加;均匀腐蚀速率增大且其表面在较高的温度下出现了明显的点蚀坑;在不同模拟液温度下,HRB400钢筋的半导体类型和性质发生了改变.采用合适比例的聚羧酸系减水剂复合改性脂肪族系、三聚胺系和萘系减水剂,制备了3种复合减水剂,研究了它们对水泥净浆性能及混凝土性能的影响;通过Zeta电位测定和X射线光电子能谱(XPS)分析研究了复合减水剂的分散作用机理.结果表明:脂肪族系-聚羧酸系复合减水剂是静电斥力起了主导作用,三聚胺系-聚羧酸系复合减水剂和萘系-聚羧酸系复合减水剂是聚羧酸系减水剂的空间位阻效应起了主导作用.玻璃钢复合材料主要成分为玻璃纤维和树脂,其制品在受热状态下会发生复杂的物理化学变化,相应的物性参数也随之会有较大变化,进而影响材料结构内部的温度分布;对其受热状态下的变化过程进行研究,给出相应的物性参数变化模型;制备玻璃钢试样进行风洞条件下的烧蚀试验,测量试样背面温升,与应用物性参数变化模型进行的仿真计算结果较为吻合,表明模型构建符合工程实际。

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本文就玻璃钢储罐的基础对储罐本身质量的影响作出分析并对基础提出了要求。
试验测量了完整的早龄期混凝土变形曲线,并称之为混凝土的全变形曲线.混凝土全变形曲线表现为先膨胀后收缩的变形特征,基于此,定义膨胀结束点为混凝土的凝结时间,定义混凝土凝结后的变形为有效变形.同时分别考察了初测时间和环境温度对混凝土变形测量结果的影响,结果表明:初测时间晚于凝结时间将不能准确测量到混凝土的完整变形,并可能给试验结果带来较大偏差;环境温度显著影响混凝土的凝结时间和有效变形的大小.
利用电液伺服多轴疲劳子结构试验机,对混凝土进行了疲劳试验,分析了混凝土在无侧压和有侧压拉压循环荷载作用下的疲劳寿命、疲劳强度及应力、应变变化规律.通过对试验数据进行回归处理,得到了混凝土的疲劳寿命S-N曲线及其表达式.结果表明:在侧压作用下,混凝土的疲劳性能有所降低,其疲劳强度随着侧压的增加而降低,疲劳应变也随之变大.
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忽略应力对预应力筋锈蚀的影响,将预应力筋浇筑于混凝土中,外加直流电流加速锈蚀以获取锈蚀预应力筋试件,并对其力学性能进行了研究.结果表明:随着锈蚀率的增大,预应力筋极限强度与极限应变退化;锈蚀对预应力钢丝性模量无影响,但钢绞线性模量却随锈蚀率的增大而降低.锈蚀预应力筋的本构关系可表示为双直线模型,且随着锈蚀率的增大逐渐退化为单直线,理论模型和试验曲线符合程度较高.
为解决复合材料在输电杆塔中的应用问题,本文以10k V送电线路实际工程为背景,从输电杆塔的各种工况荷载计算入手,建立有限元分析模型,对复合材料输电杆塔进行结构设计。通过ANSYS软件分别建立了杆身及横担力学模型,对杆塔实际运行中各种工况进行力学计算,通过杆塔力学真型实验验证了复合材料用于10k V输电杆塔制备的可行性,并已成功应用于多处输电线路上。
为提高木构件的增强与防护效率,提出将粘贴增强纤维用树脂(epoxy)胶黏剂兼作木构件表面防水剂的思路.选择3种木材小试样,分别涂覆1~2层Epoxy胶黏剂或醇酸清漆,进行防水性能对比试验,探讨了试样的水动力学特性.结果表明,Epoxy胶黏剂兼具良好的防水功能,涂覆Epoxy胶黏剂的试样其水率比醇酸清漆组试样低50%以上.Epoxy胶黏剂可作为的木构件防水剂.


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设计了碳化混凝土的电化学再碱化试验方法,提出了合理的电化学再碱化效果评价指标:pH值与钠离子迁移量.研究了电解质溶液种类及浓度、再碱化时间等对碳化混凝土电化学再碱化效果的影响.结果表明:随再碱化时间的增长,碳化混凝土内部的pH值增大,但pH值增长速率逐渐减缓.对于相同种类电解质溶液,随着其浓度升高,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量增大;对于同浓度不同种类的电解质溶液,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量不同.
研究了超声法表征复合材料孔隙率的方法,使用频域参量非线性系数进行表征,定义了经典和改进型非线性系数表达式,分析了两种非线性系数的特点,对比讨论了两种非线性系数用于评价孔隙率的灵敏度。通过改变固化压力的方法制备了碳纤维复合材料孔隙率试样,采用金相分析统计了孔隙率,并进行了衰减与非线性系数表征孔隙率的对比研究。结果表明,改进型非线性系数效果,经典非线性系数次之,衰减系数效果差。改进型非线性系数更适合表征孔隙率。
采用真空辅助树脂传递模塑工艺(VARTM)制备了玻纤增强复合材料,测试表征了复合材料在不同温度及湿热环境下的力学性能的变化规律,简单分析了玻纤增强复合材料在不同条件下力学性能变化的原因,结果表明,在-50~150℃范围内,随着温度的升高,玻纤增强复合材料的力学性能呈下降趋势,其下降主要是由树脂的性能变化引起的;长时间的湿热环境也可引起力学性能的降低,这主要是由树脂与纤维的界面受到破坏引起的。温度和湿热对玻纤复合材料力学性能的影响研究为玻纤增强复合材料在工程上的应用提供了技术支撑。
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