碱性环境下不同基体材料GFRP筋的拉伸性能试验研究

玻璃纤维增强聚合物(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称"GFRP")筋作为一种替代钢筋的新型建筑材料已在混凝土结构中开始使用,研究在模拟混凝土的碱性溶液中,不同基体材料的GFRP筋在90 d浸泡周期内的腐蚀机理、破坏机理及拉伸强度、弹性模量等拉伸力学性能的变化规律。试验结果表明:两种基体材料GFRP筋的典型破坏形式大致相同,均为丝束状炸开的脆性破坏;基体材料为不饱和聚酯树脂基的GFRP筋的拉伸强度会不断降低,弹性模量前期稍有增长,后期也不断降低,最终浸泡周期达到90 d时,其拉伸强度和弹性模量的衰减均低于标准的最低要求;基体材料为乙烯基酯树脂的GFRP筋的拉伸强度会不断降低,但衰减速率要低于基体材料为不饱和聚酯树脂的GFRP筋,而弹性模量变化并不明显,最终浸泡周期达到90 d时,抗拉强度和弹性模量均满足标准规定的最低要求。

复合材料杆件接头的结构设计与力学研究

复合材料杆件接头一般采用胶接连接。为了进一步提高杆件与接头的连接强度,对复合材料杆件接头的结构形式进行设计,提出了三种结构设计方案。为了比较三种方案的优劣,根据当前需求,开展了有限元分析,并制作了拉伸试样,进行了拉伸试验。试验结果表明,与前两种设计方案相比,第三种结构设计方案的工艺稳定性较高,拉伸承载能力最高,拉伸性能稳定,设计方案最优。三种结构设计方案的有限元分析结果与试验结果基本一致,有限元分析方法合理有效,提高了研究效率。有限元分析和试验结果为后续的研究工作提供了依据。

全透波Nomex蜂窝夹层结构的研制及性能研究

研制了蒙皮/Nomex蜂窝/蒙皮的三明治夹层结构。对胶接后固化和整体共固化成型两种成型方式开展了研究,并分别测试了两种方案制备的夹层结构的面外静态压缩性能、侧压性能、对应蒙皮的力学性能(包含拉伸性能、压缩性能、弯曲性能和层间剪切性能),试验测试结果满足设计指标要求,在此基础上进一步开展了夹层结构平板样件的透波试验,试验结果表明,不同厚度夹层样件在2.2~3.0 GHz的频率范围内的透波率均高于95%,满足设计指标要求。

Nomex蜂窝夹层结构共固化技术及静态压缩力学性能研究

利用玻璃钢蒙皮和芳纶纸蜂窝,采用整体共固化的方式,对芳纶纸蜂窝夹层结构的一体化成型技术进行了研究,验证了蒙皮-蜂窝芯子-蒙皮(三明治结构)结构一体化成型的工艺可行性,并制备蜂窝夹层结构。通过比较夹层结构的粘接效果和面外静态稳定压缩测试,结合压缩应力-应变曲线,采用理论分析方法建立了夹层结构屈服强度本构方程。工艺试验和测试结果表明,采用玻璃钢蒙皮和芳纶纸蜂窝所制备的蜂窝夹层复合材料,蒙皮与蜂窝夹芯间胶接质量良好,弹性阶段面外静态稳定压缩强度达到5MPa,具备优异的层间和抗压性能,为其在相关领域的应用提供了一定理论基础。