单向纤维腹板格构增强复合材料夹层板侧压试验研究

采用真空导入成型工艺,制备单向纤维腹板增强复合材料夹层板,并对不同设计参数的夹层板进行侧压试验,得到该类型夹层板的侧压破坏形态、侧压极限承载力以及相应的荷载应变曲线。基于板材的屈曲理论,预估了夹层板侧压受力状态下的极限承载力,理论计算值与试验结果值较吻合。

格构腹板增强复合材料泡沫夹芯板侧压性能试验与分析

提出一种以聚氨酯泡沫为芯材、玻璃纤维增强复合材料为面层和格构腹板的新型复合材料夹层结构板材。采用真空导入工艺制备8个参数不同的夹芯板试件,并对其进行侧压性能试验,探讨格构腹板和聚氨酯泡沫等参数对构件压缩破坏形态和承载性能的影响,并根据复合材料力学理论进行理论分析。结果表明:格构腹板可提高夹芯板的截面刚度,并能有效提升芯材与面层的界面粘结强度,抑制夹芯板面层剥离;聚氨酯泡沫芯材能有效抑制板材在加载初期的局部屈曲;理论分析与试验结果相吻合。

筒仓动态卸料过程侧压力模拟与验证

为了研究立筒仓卸料过程中的侧压力及数值模拟技术,设计了有机玻璃筒仓模型进行试验研究,运用ABAQUS有限元软件中的自适应网格划分技术模拟了筒仓的动态卸料过程。结果表明,筒仓动态侧压力试验值大于静态侧压力,但各测点超压系数不同,在邻近漏斗附近超压系数最大为1.78,其次为仓壁中上部2个测点超压系数达到了1.73和1.61,其他位置超压系数在1.45以内;侧压力模拟值与计算值吻合度较好,静态侧压力两者相对误差绝对值在0.43%~9.92%之间,动态侧压力两者相对误差绝对值在1.14%~9.65%之间,验证了数值模拟技术的可行性;静态和动态侧压力的数值模拟曲线、公式计算曲线、试验曲线或试验拟合曲线都表明,随着测点距筒仓底部高度的增加,侧压力呈下降趋势,即侧压力下大上小,而且静态侧压力模拟曲线与试验曲线变化规律一致,相对误差绝对值在1.83%~9.97%之间;由于试验时压力传感器精度、标定试验误差和试验次数等随机因素的影响,动态侧压力试验曲线不很规则,数值模拟曲线相对平滑,但动态侧压力试验值的拟合曲线与数值模拟曲线变化趋势基本相同,相对误差绝对值在0.28%~9.93%之间。通过观察漏斗附近Mises应力分布图发现,物料卸出前,应力较大点发生在紧邻漏斗附近的仓壁处,卸料开始后,应力较大点即转向漏斗壁中部某范围,而且随着卸料时间的延长,此应力较大点的范围有所增大。

超深振捣条件下混凝土墙体模板侧压力的简化计算方法

超深振捣对混凝土成品质量有害无益,研究超深振捣引起模板侧压力增大的规律,可为规避其害提供依据。为此设计4个混凝土墙体试件,实测在浇筑过程中模板侧压力的变化情况。基于振捣液化和液体压力平衡理论,建立了超深振捣情况下混凝土模板侧压力计算模型,推导了计算公式,并与实验数据进行对比验证。研究结果表明,振捣深度是影响混凝土墙体模板侧压力的重要因素,本文提出的计算模型能很好地预测墙体结构超深振捣位置的模板侧压力。

蜂窝夹层复合材料结构侧压强度研究

为了探讨蜂窝夹层复合材料结构的侧压强度,先基于ABAQUS有限元软件,利用刚度退化模型对材料系数进行退化,结合USDFLD子程序,对蜂窝夹层复合材料试验件进行有限元模拟,最终得到试验件的模拟强度值,然后开展夹层结构试验件侧压试验。对比试验结果与模拟结果表明,试验值与模拟值较为吻合,可为蜂窝夹层复合材料结构的侧压强度预测提供参考。

格构增强泡沫夹芯复合材料管侧向压缩

以聚氨酯泡沫为夹芯层、玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)为面层和格构腹板,运用真空导入工艺制备了4个参数不同的复合材料圆管,对其进行了侧向压缩试验,分析格构数量等参数对结构承载性能的影响。基于能量法,运用等效十字模型将格构腹板和泡沫芯材等效为均质材料,得到其面内等效弹性模量。运用层合理论推导了复合材料管在侧向压缩下的荷载和位移关系,并与试验值进行了对比,研究表明:随着格构腹板数量增加,构件的极限承载力逐渐增大;对比试验结果与理论分析,格构腹板增强构件较无格构腹板构件误差较小;层合理论适用于界面协同能力较好、面层与芯材不易剥离的结构。

武汉鹦鹉洲长江大桥中塔墩防船撞装置研究

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m三塔四跨钢-混结合梁悬索桥,中塔墩提出采用自浮式筒形复合材料防撞装置,以减小桥墩的船撞风险。为研究该防撞装置的破坏模式及防撞效果,制作了4个缩尺比为1∶8的防撞装置试件进行准静态侧压试验,并采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对船桥的碰撞过程进行数值模拟。结果表明:在准静态侧压下,防撞装置的内面层层间剥离、外面层与泡沫剥离,内、外面层纤维均断裂;纵向格构层间剥离并屈曲破坏,降低格构间距可提高结构的弹性极限承载力和初始刚度;防撞装置可以降低船舶撞击力,延长撞击时间;船艏结构撞击后变形明显减少,应力降低。该防撞装置具有良好的防撞保护效果,能有效地降低船桥碰撞过程中桥梁和船舶的损伤。

逐层交错对瓦楞纸板静态缓冲性能的影响

目的研究在逐层交错的方式下,交错角度对瓦楞纸板静态缓冲性能的影响。方法将单瓦楞纸板以逐层交错的方式粘合,制得0°,30°,45°,60°,90°等5种角度的试样,通过平压试验和侧压试验,研究交错角度对瓦楞纸板承载性能和吸能性能的影响。结果交错角度对试样的密实化应变影响较小;在侧压试验中,交错角度在0°～45°之间时,试样的侧压强度和比吸能随着角度的增大而减小;交错角度在45°～90°之间时,随着角度的增大,试样的侧压强度和比吸能先增大后减小;在平压试验中,交错角度对试样的平均抗压强度和比吸能影响较小。结论交错角度对瓦楞纸板侧压缓冲性能影响较大,对平压缓冲性能影响较小。

不同金属屏蔽形式高压电力电缆的机械性能分析

为了研究复杂环境下不同金属屏蔽形式高压电力电缆的机械性能表现,选取铜丝屏蔽和皱纹铝套两种形式的电缆,基于两种电缆在机械冲击试验和侧压力试验的形变数据,分析了两种屏蔽形式电缆的机械性能。机械冲击试验分别采用27 kg重锤从0.27 m高度落下和5 kg重锤从1 m高度落下两种方式进行试验。侧压力试验,选取两种电缆样品各20 cm,模拟在盘具、转盘、牵引和导轮下的受力情况。结果表明,27 kg重锤对皱纹铝套电缆的护套、金属屏蔽、缓冲层和绝缘屏蔽造成的压痕深度分别为1.9,0.3,0,0.02 mm;27 kg重锤对铜丝屏蔽电缆的护套、金属屏蔽、缓冲层和绝缘屏蔽造成的压痕深度分别为1.1,0.1,0.05,0 mm;5 kg重锤对皱纹铝套电缆的护套、金属屏蔽和绝缘屏蔽造成的压痕深度分别为0.5,0,0 mm;5 kg重锤对铜丝屏蔽电缆的护套、金属屏蔽和绝缘屏蔽造成的压痕深度分别为0.2,0,0 mm。试验结果对今后电缆结构的选型有一定的参考意义。

测定土体回弹模量的两种室内试验方法探讨

本文根据大量的土工室内试验数据,对土体回弹模量两种试验方法获得的数据进行了综合比较分析,并结合相关工程基坑坑底隆起量的估算与实测数据的对比,提出了室内土体回弹模量试验方法的建议。