用废玻璃纤维硬丝制备泡沫玻璃

以废玻璃纤维硬丝为主要原料 ,添加适量外加剂 ,采用烧结法制备出质量符合要求的泡沫玻璃 ,并探讨了其发泡机理 .研究认为发泡机理是 :发泡剂放出的气体一部分由于烧结被包裹在坯体中形成微小气泡 ,当温度升高至发泡温度 ,玻璃软化时气泡膨胀 ,坯体体积增大而成为泡沫玻璃 .引入适当配合的稳泡剂、加入结合剂并加压成型 ,能够促进烧结 。

废玻璃纤维硬丝泡沫玻璃的制备及其发泡机理

以废玻璃纤维硬丝为主要原料,添加适量外加剂,采用烧结法制备出质量符合要求的泡沫玻璃。其发泡机理是:发泡剂放出的气体一部分由于烧结被包裹在坯体中形成微小气泡,当温度升高至发泡温度、玻璃软化时,气泡膨胀,坯体体积增大而成为泡沫玻璃。引入适当配合的稳泡剂、加入结合剂并加压成型,能够促进烧结,这些对于气泡的形成和稳定都有积极作用。

高应力重复加卸载下GFRP筋与混凝土的粘结性能

对20个GFRP筋标准拔出试件进行了单调静力加载和高应力重复加卸载的粘结性能试验，考察了粘结强度、加载端滑移量、粘结刚度及滞回耗能的变化规律。研究结果表明，GFRP筋的粘结性能在等幅（△r=0．7τu）应力循环下表现不稳定，在变应力幅重复加卸载下，粘结强度衰减较为明显，得到的包迹线和共同点曲线与单调静力加载r—s曲线形状基本一致，同一滑移量下共同点曲线上的粘结应力与包迹线上的粘结应力比值在0．50～0．75变化。重复加卸载下GFRP筋肋的损伤程度比单调静力加载下的情况更为严重，混凝土界面没有发现劈裂裂纹。从滑移量、能量耗散和刚度衰减变化情况来看，加载历史和损伤累积状态对这些变量的影响最为明显。

混合纤维对尼龙66的增刚研究

以尼龙66(PA66)为基体,研究和分析玻璃纤维和碳纤维混杂对尼龙66增刚的影响.固定玻璃纤维质量分数为24.6%,改变碳纤维的质量分数,将玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)先用硅烷偶联剂KH550进行表面处理,用双螺杆挤出造粒和注塑成型方式制备GF/CF增刚PA66复合材料,对试样进行拉伸模量、拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度等性能测试,并利用扫描电镜分析复合体系的冲击断面特征.研究结果表明:GF/CF混合纤维对PA66具有很好的增刚效果.

纤维加固钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究

为了对钢筋混凝土梁进行抗剪加固试验研究,采用碳纤维和玻璃纤维两种材料分别对钢筋混凝土梁剪压区进行加固,并进行了对比试验.试验梁两端简支,在梁跨方向三分点处进行两点加载试验,量测试验梁的应变和变形,观测了裂缝形态和发展趋势.结果表明,采用纤维对钢筋混凝土梁进行剪切加固后,其抗剪强度明显提高,但对梁的刚度和变形影响较小.

调温调湿对玻璃纤维无捻粗纱硬挺度的影响

通过对玻璃纤维无捻粗纱经不同的调湿时间,不同的环境温度和不同的相对湿度调湿后硬挺度的试验,分析了影响玻璃纤维无捻粗纱硬挺度的主要因素,为制订相关的试验方法标准提供了依据。

玻璃纤维增强塑料加固砼梁的抗弯试验

通过对钢筋混凝土梁用 GFRP片材进行抗弯加固试验 ,研究其受弯破坏特征、对梁的极限承载力、刚度等的影响 .得出平截面假定适用、加固梁初期效果不明显 ,片材厚度、片材端部到支座的距离为主要影响因素 ,而对锚固端 U形加强条进行加强处理的效果明显等结论 .

外贴预应力GFRP板加固混凝土梁抗弯试验研究

通过预张玻璃纤维增强塑料GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)板粘贴加固钢筋混凝土梁试验, 研究了不同预应力水平和混凝土强度等级对加固梁受弯性能的影响,并对试验梁的极限承载力、截面应变、跨中挠度和刚度等进行了讨论.试验结果表明,预应力粘贴法可以提高GFRP板的强度利用率和梁的受弯承载力,且试验梁混凝土强度较高时加固效果更为明显.

高模量玻璃纤维在2MW风机叶片上的应用

本文通过对2MW风机叶片的载荷进行分析,从合理选材的角度,把改进增强材料的性能作为提高叶片抗弯刚度的主要途径,结合质量设计,给出了材料主要测试数据,通过使用FOCUS软件进行载荷分析、结构静强度分析,对高模量玻璃纤维做为梁帽增强材料的可行性进行了验证,试验结果表明:采用高模量玻璃纤维单向布与普通玻璃纤维相比,梁帽质量降低了21.2%,整个叶片质量降低了8.3%,效果显著。

基于动态剩余刚度的GFRP筋拉伸疲劳损伤研究

按照应力水平为0.3、0.5、0.6,应力比为0.3、0.5等工况组合,对直径为16、20 mm的玻璃纤维增强(GFRP)筋开展反复拉伸试验。利用动态剩余刚度表征GFRP筋的损伤,得到了不同应力水平、应力比下GFRP筋动态剩余刚度退化演变规律。结合EEB、YLS模型,对试验结果开展验证和拟合,在应力水平为0.3、0.5时,YLS模型可表征GFRP筋体绝大部分阶段的疲劳损伤特性,EBB模型与试验结果吻合不好。试验结果的曲线拟合表明:采用分段指数函数拟合曲线能更好地表征试验中的疲劳损伤特性。

玻璃钢加筋管环刚度的有限元优化设计

玻璃钢加筋管是一种性能比较优良的管道结构,但其结构较一般光面管复杂,目前还没有很好的设计方法。通过分析环刚度的概念确定了玻璃钢加筋管环刚度的有限元计算方法,然后以优化设计理论和方法为基础,对有限元中的优化设计方法进行分析,研究应用有限元分析软件ANSYS对玻璃钢加筋管环刚度进行计算及优化设计的方法。首先由内压确定最小管壁厚度,然后在满足管道环刚度设计要求的条件下,通过对加筋间距、加筋环截面的高度两个变量进行优化设计,使玻璃钢加筋管结构重量最轻,以达到在满足安全性要求的前提下成本最少的目的,对玻璃钢加筋管的设计及其应用具有一定指导意义。

碳/玻璃纤维混编复合材料压簧制作方法及实验研究

碳/玻璃纤维混编复合材料(C/GFRP)压簧相比碳纤维复合材料(CFRP)压簧具有纤维材料利用率高、成本低的特点。针对拥有PU内芯的C/GFRP压簧,根据其静刚度与最大工作载荷的理论分析,计算给定静刚度与最大工作载荷下的压簧结构参数;提出一种C/GFRP压簧的制作方法,制作压簧试件;对试件进行准静态力学性能实验,得出试件的静刚度与最大工作载荷。实验表明,试件静刚度、最大工作载荷与理论值结果误差分别为6.92%、4.43%,验证此种制作方法可以应用于工程实际C/GFRP压簧的定制化生产,C/GFRP压簧可以成为CFRP压簧的低成本替代品。

玻璃纤维增强塑料夹砂管的环刚度分析

通过对玻璃纤维增强塑料夹砂管的环刚度、管刚度、刚度等级概念进行分析,明确了环刚度的内涵是管道在外载作用下抵抗变形的一种能力,管刚度与环刚度并不是同一个概念,而刚度等级是管材初始特定环刚度的级别。由环刚度的相关概念分析了环刚度设计与测试的基本方法,并根据设计规范的要求对实际工程中所需要的刚度等级从变形和稳定性两个方面进行了分析,得到了确定刚度等级的基本原则和方法及其与埋设条件之间的关系。对正确理解玻璃纤维增强塑料夹砂管的环刚度以及环刚度的设计、测试及选择都具有一定的参考意义。

土工材料及其加铺位置对沥青混合料抗裂性能影响研究

通过比较玻璃纤维土工格栅、加铺聚酯长丝烧毛土工布以及不加铺土工格栅的试样小梁弯曲试验、劈裂试验、单轴压缩试验、疲劳试验,研究不同种类土工材料及其铺设位置对沥青混合料性能的影响。试验分析表明:铺设玻璃纤维格栅对沥青混合料破坏应变影响显著,对其劲度模量有较大改善,且其疲劳性能也得到明显改善;随着温度降低,加铺玻璃纤维格栅后试件抗拉强度提高幅度明显高于加铺土工布的,但对其破坏应变、劲度模量的影响不是很显著。

玻纤增强水泥在提升渠道式水泥切割连续墙抗弯刚度中的运用

玻璃纤维增强水泥是近些年来科研人员开发出来的一种新型的复合材料,它具有许多传统建筑用的水泥基体所不具备的优点,如抗弯、抗拉、质轻以及抗冲击等等,文章针对不同摻量的玻璃纤维增强水泥进行了建模分析,通过外加荷载使材料试件发生破坏,进而分析了其破坏的全过程,对各组试件的弯曲韧性、应变能进行了对比研究,最后发现当玻璃纤维增强水泥中的玻璃纤维摻量增加时,其抗弯强度会显著提高,且材料韧性大大增强,由此不难发现,当用更高玻璃纤维摻量的GRC制作建筑构件时,建筑构件的抗弯刚度也会更高,由此得出结论采用玻璃纤维摻量更高的增强水泥制成的连续墙的弯曲刚度更强。

玻璃钢夹砂管涵管壁参数对环刚度的影响

为优化多夹砂层玻璃钢夹砂管涵结构型式和厚度,基于管涵平行板外载环刚度试验,考虑复合材料的各向异性建立了多层玻璃钢夹砂管涵结构的环刚度有限元模型,计算结果与试验结果吻合较好,进而运用有限元模型变动参数分析夹砂层厚度、层数以及缠绕层增厚层位对管涵环刚度值的影响规律。结果表明,单层夹砂层的厚度由8 mm增厚至14 mm,管涵的环刚度显著提高,单层厚度12 mm以上影响环刚度值的程度更明显,三层夹砂层结构管涵的每层夹砂层厚度建议值为12~14 mm;夹砂层层数对管涵环刚度值的影响较小,尤其是较小厚度时三层和两层夹砂层管涵结构的环刚度值近似相等;不同层位缠绕层厚度对环刚度大小的影响显著,尤其是最内和最外缠绕层厚度对环刚度值的贡献更大,在对多缠绕层的玻璃钢夹砂管涵结构进行优化设计时,宜优先增厚最内和最外缠绕层的厚度。

车用复合材料板簧性能的有限元分析

为了初步验证所设计复合材料板簧的结构性能,利用有限元分析方法对复合材料板簧结构的静载力学和动态疲劳进行了研究。计算得到空载工况加载过程中的载荷—位移曲线,板簧刚度为373 N/mm。当两端施加载荷为64.7 kN时,板簧达到最大压缩应力。结合复合材料的S—N曲线对板簧寿命进行了估算,循环次数最低处位于板簧下表面靠近卷耳部分,循环次数为33万次。对比复合材料板簧的设计刚度和疲劳寿命,与有限元分析处理方法计算所得结果较为接近,该板簧结构基本符合使用要求。

油田集输用玻璃钢管接头处开裂分析

集油管线用玻璃钢管在使用过程中发生了管体脆性开裂失效事故。为了探讨玻璃钢管的失效原因,采用差式扫描量热仪、水压试验机、材料试验机等分析手段,研究了玻璃钢管的失效断口形貌、玻璃化转变温度、树脂含量、承压能力和管体与接头位置力学性能等。结果表明:玻璃钢管树脂含量偏低导致树脂对纤维胶合作用降低,是玻璃钢管力学性能较低、容易失效的重要原因。玻璃钢管端部刚度不及管体部位1/2,在受到外部地层沉降或其它外力载荷条件下,管端部位出现脆性开裂而导致漏油。

单向玻纤预浸带增强聚乙烯复合管力学性能研究

用光学显微镜观察了单向玻纤增强聚乙烯(UGF/PE)预浸带的横观形貌,对UGF/PE预浸带复合材料进行了不同方向的三点弯曲、短梁剪切及拉伸强度测试。采用高密度聚乙烯(HDPE)为内衬管,UGF/PE预浸带为增强材料,±57°缠绕工艺制备了复合管。对缠绕带材前后的管道进行了环刚度及短期爆破强度性能测试。用3种不同的方法计算了复合管的短期爆破强度。结果表明:对于不同力学测试,沿纤维方向所得到的强度和模量比垂直纤维方向的强度和模量大;增强后的复合管环刚度及短期爆破强度增加明显;用网络理论计算的短期爆破强度结果与实测结果接近。

玻璃钢管的长期刚度测量及预测

为建立玻璃钢管长期刚度理论模型并对其长期刚度进行预测。首先通过自主设计的恒位移加载试验装置,在不同初始挠度的恒位移条件下对纯环向缠绕和纯交叉缠绕铺层的玻璃钢管开展了长期刚度试验研究;然后,在试验基础上建立了不同初始挠度下玻璃钢管刚度与时间的折线双对数回归模型、50年后刚度降幅与初始挠度的线性回归模型,进而提出了玻璃钢管刚度降幅关于时间与初始挠度的二次曲面预测模型;最后,预测了玻璃钢管50年后的剩余刚度,研究了时间和初始挠度对玻璃钢管刚度的影响。结果表明:纯环向缠绕铺层的玻璃钢管抵抗刚度衰减的能力明显优于纯交叉缠绕铺层的玻璃钢管,纯环向缠绕铺层能有效提高玻璃钢管的刚度及其抵抗径向变形的能力,纯环向缠绕铺层的玻璃钢管有较好的长期力学性能。时间为8 313.2h的测试数据表明提出的玻璃钢管刚度降幅预测模型具有较高的精度和较强的实用性。