Kapton薄膜偏轴拉伸试验研究

为深入揭示Kapton高分子膜材强度和刚度特征,对其进行7个偏轴角度(0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°)下的单轴拉伸试验,获得了材料在各角度下的应力-应变关系、强度和断裂延伸率等数据,推导了相应的弹性模量-应变关系。结果表明:Kapton薄膜为典型的非线性、各向异性材料,整个拉伸过程的应力-应变曲线可以分为3个阶段,即近似弹性段、应变强化段、应力强化段;Kapton膜材强度随偏轴角度的变化表现出“N”形分布规律,异于Tsai-Hill等强度准则的“U”形规律,这是由于膜材内部分子链的择优取向,导致偏轴角度30°时抗拉强度最大,偏轴角度60°时抗拉强度最小;断裂延伸率随偏轴角度的增大呈现出增大的趋势;不同偏轴角度下的弹性模量均有所差异,正交各向异性板的弹性理论可以较好预测Kapton膜材的等效弹性模量;研究所得结论可为Kapton膜材强度、变形预测及相应的充气可展结构设计分析提供参考。

PTFE膜材料的偏轴拉伸性能及破坏机理

为深入把握PTFE膜材料的率相关力学性能及破坏机理,对3种常见的PTFE膜材料进行了偏轴拉伸试验,主要考虑了0°、5°、15°、25°、35°、45°、55°、65°、75°、85°、90°等11个偏轴角度和10、25、50、100、200、500 mm/min等6种拉伸速率,分析了主要力学参数的变化规律,研究了不同拉伸速率下的膜材破坏模式及破坏机理.结果表明:不同拉伸速率下膜材主要力学参数的变化规律比较一致,表现出明显的各向异性;材料的抗拉强度与破坏模式密切相关,随着拉伸速率的增加,抗拉强度逐渐升高,且与拉伸速率的对数呈近似线性关系,这主要与材料应变能及编织结构有关;材料的破坏模式和断裂延伸率受拉伸速率的变化影响不明显.

典型星载螺旋天线的大功率微放电效应仿真分析及试验研究

为了对星载螺旋天线的微放电效应进行分析和研究,文章以典型星载双绕背射螺旋天线为例,首先采用HFSS软件对该天线进行微放电设计及阈值仿真分析,从设计上保证天线满足卫星微波系统50 W的功率容量要求;随后用前后向功率调零检测法对天线进行功率耐受和微放电试验,验证天线的功率耐受能力;为了研究天线放电现象及放电对天线性能的影响,对天线进行加大功率的拉偏功率耐受试验,当输入功率增大到连续波200 W时,天线在30 min内发生1次微放电效应,但不会对卫星在轨应用造成明显影响。

钢筋套筒灌浆技术的受力性能试验及工程运用分析

本文以郴州市金田佳苑装配式住宅项目为工程依托,通过联合湖南大学,对工程中采用的钢筋套筒灌浆技术进行受力性能试验研究,并结合工程,提出了钢筋套筒灌浆技术在工程运用时存在的一些问题。结果表明:(1)由偏拉试验的结果可知,所有试验构件的灌浆套筒均未发生破坏,说明灌浆套筒能够满足设计要求;(2)由偏拉试验的结果可知,当构件的破坏形式为钢筋拉断时,钢筋是否偏拉对试件力学性能的影响可以忽略;(3)由工程运用可知,钢筋套筒灌浆技术在实际工程的运用中,可能会存在钢筋套入套筒内困难、灌浆困难及后期检测困难等问题,因此存在一定的不足之处。相关研究表明,理论上钢筋套筒灌浆技术在力学性能上不存在明显缺陷,但在实际工程的运用中存在一定的困难,因此在施工中要引起高度重视。

配筋钢管混凝土柱轴拉及偏拉性能试验研究

针对4m长内配钢筋钢管混凝土试件开展轴拉和偏拉试验,研究其受力过程及破坏形态,获得了试件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线和试件的受拉承载力及刚度,并与同尺寸的空钢管和钢管混凝土试件进行了比较。研究结果表明:内配钢筋可以有效地增加试件的受拉承载力和刚度,且当试件达到轴拉承载力时钢筋可以屈服;核心混凝土的存在使得外钢管在受拉时处于双向应力状态,从而提高了钢管混凝土试件的受拉承载力,壁厚为4 mm和6 mm的钢管混凝土试件的轴拉承载力相比空钢管分别提高13%和15%;在试验研究的基础上提出了内配钢筋钢管混凝土试件在轴拉和偏拉工况下的承载力和刚度计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

钢纤维混凝土组合桥面板钢箱梁抗负弯性能

对1个C50混凝土组合板和1个钢纤维混凝土(SFRC)组合板试件进行偏拉试验和基于材料塑性损伤的有限元模拟,考察了组合板开裂特性与拉伸刚度变化。在此基础上,建立了钢‒混凝土连续箱梁负弯矩区节段模型并进行了参数分析,探究了混凝土材料、SFRC板厚、配筋率对主梁力学性能的影响特征。试验与模拟结果表明:SFRC板开裂呈裂缝细密特点;当裂缝宽度达0.10 mm和0.20 mm时,SFRC板对组合板轴拉刚度剩余贡献为44%和23%,C50板剩余贡献为12%和9%,表明裂后SFRC板仍可参与受力。参数分析结果表明:当SFRC板裂缝宽度达0.10 mm时,SFRC板对主梁抗弯刚度的剩余贡献约为C50板的2倍;此状态下80~120 mm厚SFRC板的主梁抗弯刚度相比未开裂状态下降约11%;增大SFRC板配筋率可改善其损伤程度,但对提高主梁抗弯刚度作用较小。

Influence of process parameters on deep drawing of AA6111 aluminum alloy at elevated temperatures

To gain a deep insight into the hot drawing process of aluminum alloy sheet, simulations of cylindrical cup drawing at elevated temperatures were carried out with experimental validation. The influence of four important process parameters, namely,punch velocity, blank holder force(BHF), friction coefficient and initial forming temperature of blank on drawing characteristics(i.e.minimum thickness and thickness deviation) was investigated with the help of design of experiments(DOE), analysis of variance(ANOVA) and analysis of mean(ANOM). Based on the results of ANOVA, it is shown that the blank holder force has the greatest influence on minimum thickness. The importance of punch velocity for thickness deviation is 44.35% followed by BHF of 24.88%,friction coefficient of 15.77% and initial forming temperature of blank of 14.995%. After determining the significance of each factor on forming characteristics, how the individual parameter affects characteristics was further analyzed by ANOM.