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玻璃钢由于具有质量轻、强度高和耐热性好等优点,在航天、民用产业等领域得到了广泛的应用。对于在役的玻璃钢制品,由于长时间的分化腐蚀或制品中存在分层缺陷等原因,会造成材料厚度发生变化。对于很难找到材料二次底波的高衰减玻璃钢,提出了一种利用一次底波来测量声速,进而求得材料厚度的方法。实验结果表明,利用一次底波法测量几种材料的厚度,误差为±0.15 mm。利用这种方法测量高衰减玻璃钢的厚度是可行的,对于高衰减玻璃钢现场测厚有很大的指导意义。
新闻报道:
采用四步法三维编织以及VARTM技术制得三维编织复合材料T型梁,利用MTS 810.23仪器对材料进行准静态三点弯曲测试,使用频率为3Hz、应力比R=1的正弦波加载条件对材料进行弯曲疲劳测试。根据测得的数据分析获得S-N曲线、应力位移曲线以及位移曲线,材料在50%应力水平下其三点弯曲疲劳加载循环次数超过50万次。通过终破坏形态可知,筋高处纤维的断裂是导致材料终失效的主要破坏模式。
采用热释光、微量热分析和红外光谱,研究了熟料中常见的7种典型离子复合掺杂对阿利特水化活性的影响.结果表明:不同离子固溶所致缺陷显著提高了阿利特早期水化活性,其中浅能级缺陷较深能级缺陷对阿利特早期水化活性的影响更大.异价置换离子在阿利特中固溶形成的缺陷较为复杂,改变了阿利特的缺陷能级分布,对阿利特热释光性有显著影响.阿利特原始热释光性(储藏的亚稳能量)先取决于阿利特晶型,其次受掺杂离子尤其是异价置换离子的影响显著.阿利特水化活性与原始热释光峰强度的正相关性仅适用于同晶型阿利特.
根据工字梁腹板及缘条受力特点,计算了某型无人机机翼大梁在均布升力作用下腹板和缘条的内力。基于经典层合板理论和应力强度准则,采用Matlab软件编程,运用迭代法设计了机翼工字形层合结构大梁的铺层结构。建立了复合材料层合结构大梁的有限元模型,基于应力强度准则对大梁结构进行有限元强度校核,给出了各层的安全裕度。分析结果表明,基于经典层合板理论的迭代设计方法能够在有限次迭代后设计出符合要求的复合材料层合结构翼梁,层合结构翼梁各铺层安全裕度均大于0.5,该工字梁结构强度符合设计要求。
利用加载直流电场模拟杂散电流的方法,对杂散电流存在情况下氯离子向混凝土内部的传输特征进行了研究.结果表明:杂散电流的存在会明显加速氯离子向混凝土内部的传输,同时随着杂散电流作用时间的延长和电流强度的增大,杂散电流对氯离子传输的加速作用越发明显.此外,与无杂散电流情况下氯离子在混凝土内部均匀扩散的特点相比,杂散电流的存在使得氯离子在混凝土内部的渗透面变为一个抛物面,并且在垂直钢筋的方向上氯离子侵入深度.
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新闻介绍
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编辑: 应用行车荷载模拟系统(MMLS3)对AC20,AC16,AC13,SMA16,SMA13,SAC20共6种沥青混合料在48,54,60,66℃下的变形规律进行了研究.试验表明,6种沥青混合料的车辙深度、隆起变形与荷载作用次数关系曲线均明显存在两个阶段;沥青混合料稳定阶段的蠕变速率与温度呈较好的指数关系;隆起系数随荷载作用次数增加逐渐趋于稳定,在某小范围内波动.利用MMLS3可以很好地研究沥青混合料的高温变形和稳定性能.
通过对T800碳纤维预浸料复合材料层压板多钉连接试验件进行轴向拉伸测试,测得了整个试验件的载荷-位移曲线和每一个钉孔附近的应变-载荷曲线。试验结果表明,末两排钉承担载荷,中间排钉载荷;试件的破坏都是发生在排钉附近;破坏模式主要为钉孔挤压和层压板拉伸破坏;建立了相应的有限元模型,模拟结果和试验结果的一致说明了有限元模型的合理性。
新闻报道:
研究了橡胶混凝土经不同温度作用后外观及抗压强度的变化规律.结果表明:橡胶混凝土经250℃真空温度作用后,可大幅度提高其抗压强度,其外观无明显变化;149μm(100目)橡胶混凝土抗压强度提高率大于4 000μm(5目)橡胶混凝土;橡胶混凝土在空气中分别经250,500,800℃温度作用后,其表面留下了橡胶降解产物残留痕迹,抗压强度均有所降低,且149μm橡胶混凝土抗压强度降低率大于4 000μm橡胶混凝土,但两者抗压强度降低率均小于混凝土对比样.
为了改善树脂浸渍后的纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结性能,通过对薄板试件进行四点弯曲试验,研究了对纤维束表面进行黏砂处理、在混凝土中掺加短切聚丙烯纤维及在纤维编织网上挂U型钩等措施的影响.结果表明:这3种措施都有助于提高纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结力,从而提高保护层混凝土的抗剥离能力,终提高构件的承载性能;黏细砂网的增果优于黏粗砂网;聚丙烯纤维掺量略低于1.0kg/m3的效果较好;加入U型钩的试件承载能力提高明显.
采用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线研究了供货状态和打磨光滑钢筋在模拟孔隙液中碳化渐变条件下的腐蚀行为.采用扫描电镜结合能谱(SEM/EDX)和X射线衍射(XRD)对钢筋表面形貌和组成结构进行了分析.结果表明:碳化过程中钢筋表面的电化学行为可分为2个过程,即钝化膜形成或修复过程以及钙沉积过程.在混凝土碳化的过程中,并不是随着pH值降低随即就发生腐蚀,而是随着时间的进一步推移,当CaCO3转化为Ca(HCO3)2,沉积层破坏时才发生腐蚀.另外,供货状态和打磨光滑钢筋在此过程中的响应时间有一定差异.
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对核磁共振冷冻测孔法(NMRC法)在水泥基材料中的应用进行了试验探索.通过使用介孔分子筛确定了熔点下降值与多孔材料孔径关系,获得熔点下降常数,并以此测定了不同龄期、不同水灰比白水泥样品的孔径分布,对其可能的误差来源作了分析.初步研究结果表明,核磁共振冷冻法测得的白水泥样品孔径分布信息可能比其方法更为丰富,对封闭微孔的分辨更为其所特有.
碳纤维复合材料因其性能,在工业领域得到广泛应用。行业中存在因风量不足导致的冷却塔性能低下的问题,该问题在高温季节对生产的正常进行造成不利影响。本文通过在循环水系统中安装碳纤维复合材料风机,并进行横向和纵向比较,认为采用该技术对冷却塔进行扩能是可行的。
基于RapidAir和MAP-BEI测试技术,对比研究了分别以玄武岩、砂岩和灰岩为人工骨料的大坝混凝土内部孔结构及界面特征.结果表明:配合比一定时,灰岩混凝土气泡数量多,间距系数和平均孔径;砂岩混凝土气泡数量少,间距系数和平均孔径,工程中应予以足够重视.界面Ca(OH)2的富集程度受骨料化学属性及物理性能(如长期水率)影响.上述3种骨料-浆体界面Ca(OH)2的富集程度为砂岩玄武岩灰岩,界面过渡区厚度为砂岩灰岩玄武岩,砂岩界面性能弱.
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对比研究了掺加粉煤灰和(或)凝灰岩粉的复合胶凝材料的抗压强度发展规律.结果表明:在水化初期,粉煤灰与凝灰岩均以物理填充作用影响复合胶凝材料抗压强度的发展;与粉煤灰相比,具有特殊形貌的凝灰岩颗粒所引起的形态效应和微集料效应在水化初期更为显著;同等条件下,凝灰岩粉比表面积越大,复合胶凝材料的抗压强度就越大;粉煤灰的火山灰活性在水化后期逐渐显现,从而使得掺加粉煤灰的复合胶凝材料抗压强度较掺加凝灰岩粉复合胶凝材料抗压强度有所减小;相较于粉煤灰,凝灰岩粉对于复合胶凝材料抗压强度的贡献更多体现在水化初期.
选取碎石型和圆型两种类型陶粒,对其主要性能指标进行测试,然后对以不同质量替代率替代玄武岩集料的碎石型陶粒和圆型陶粒轻质沥青混合料使用性能进行了研究,通过强度、抗车辙性能、水稳定性试验,确定了陶粒种类和替代率对轻质沥青混合料性能的影响程度,推荐替代率为70%(质量分数)的圆型陶粒轻质沥青混合料作为超长跨径桥梁和特殊结构桥梁(如开启桥等)钢桥面铺装的材料.
界面缺陷对复合材料的性能有着显著的影响,基于性力学以及能量原理基本理论,利用基于界面上应力连续而位移有一定突变的无厚度簧模型,对含界面缺陷的材料性能进行了探究。得出界面的非完善参数、纤维相体积分数对材料的纵向与横向性模量、泊松比以及应力的影响规律。并将计算结果与完善界面、开孔的经典结果以及实验数据进行了对比验证。计算结果表明,利用非完善界面参数预测含缺点界面的材料性能并进行应力分析比利用完善界面模型计算的结果更。
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结合理论分析、数值模拟和试验验证,探讨了混凝土中钢筋的腐蚀行为,并建立了钢筋腐蚀速率的预测模型.先基于试验数据,修正了混凝土的电阻率模型,然后结合混凝土中钢筋腐蚀的电化学原理和宏电池腐蚀模型,分析了保护层厚度、水灰比、氯离子含量和空气相对湿度等因素对钢筋腐蚀过程控制方式和腐蚀速率的影响,并据此建立了混凝土结构钢筋腐蚀速率的预测模型.分析表明,所建立的预测模型能够合理地反映电阻和阴极控制条件下钢筋腐蚀速率的变化趋势,具有较好的预测精度和实用性.
采用热压成型法制备有机制动摩擦材料,对所制备的摩擦材料进行摩擦磨损测试。研究填料硅酸锆和氧化铝的粒度对多纤维增强树脂基制动摩擦材料摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,硅酸锆和氧化铝的加入可起到良好的增摩效果,随着填料粒度的细化,摩擦系数减小,但稳定性在粒度居中时,同时对磨损率也有一定影响。通过观察试样磨损后表面形貌探讨摩擦磨损机理。
基于随机骨料模型,从细观上对处于轴向荷载作用下的橡胶混凝土进行了二维及三维细观力学分析.利用瓦拉文公式和富勒公式分别计算出二维及三维情况下的橡胶混凝土细观骨料数,把橡胶混凝土各相分别划分为二维四节点四边形单元和三维四面体单元,分别给细观各相赋予相应的材料属性并建立有限元计算模型.计算结果表明:在二维情况下,该模型的计算速度快,得出的应力、应变与试验吻合较好,而三维计算模型模拟的破坏形态与试验结果比较一致.