环氧玻璃纤维缠绕管弯曲强度与玻璃纤维含量的关系研究

研究环氧玻璃纤维缠绕管弯曲强度与玻璃纤维含量的关系。在不考虑其它影响因素的条件下,随着玻璃纤维含量的增高,一开始,环氧玻璃纤维缠绕管的弯曲强度迅速增大,当玻璃纤维的含量达到某一数值后,若继续增大玻璃纤维的含量,环氧玻璃纤维缠绕管的弯曲强度会快速减小,此时,环氧玻璃纤维缠绕管弯曲强度的值,就是它在该工艺条件下可以达到的最大值。

空心复合绝缘子用环氧玻璃纤维缠绕管性能要求

介绍了空心复合绝缘子的结构组成、环氧玻璃纤维缠绕管相关标准。根据空心复合绝缘子用环氧玻璃纤维缠绕管的使用情况、加工工艺和现有标准,通过对环氧玻璃纤维缠绕管使用性能的分析,提出了环氧玻璃纤维缠绕管机械性能、电气性能和其他性能的技术要求,以确保空心复合绝缘子用环氧玻璃纤维缠绕管在运行过程中的稳定性。

影响环氧玻璃纤维缠绕管绝缘性的因素分析

生产过程中,环氧胶液各组分的结构和性质、玻璃纤维的种类、环氧胶液的配比和固化程度及后加工过程等是影响环氧玻璃纤维缠绕管绝缘性的主要因素。科学合理地调控生产过程中各方面的影响因素,就能生产出绝缘性能优良的、高质量的环氧玻璃纤维缠绕管。

浅析纤维缠绕管道设计

连续缠绕玻璃钢管材技术在我国是一个新兴的玻璃钢管道生产工艺,该管道不仅轻质高强而且耐腐蚀、耐热、电绝缘性好等优点,是钢管、硬质聚氯乙烯管等不能取代的,而且具有安装容易、价格便宜等长处,所以应用范围不断扩大。目前玻璃钢管成型工艺分为两大类:纤维缠绕管和离心浇注玻璃钢管。这两类玻璃钢管的制造技术、结构、连接方式及性能等有本质差别。在城市供水、排水及工业污水等领域,两种管材相互竞争,其他市场,几乎为纤维缠绕管独占。

纤维缠绕角度对复材缠绕管的轴向抗压性能影响分析

在对海洋环境下新型复合材料约束混凝土构件的研究和应用中,不同纤维缠绕角对复材缠绕管轴向压缩性能的影响不可忽视,为此在实验室中分别对纤维缠绕角为45°、60°和80°的玻璃纤维复合材料管开展了轴向压缩试验,分析了三种不同纤维缠绕角度对其轴向压缩性能的影响。结果表明:通过采用一种实用新型简易的试验装置,能够精确测量复材管的轴向受压性能:随着纤维缠绕角的变小,复材管的轴向压缩弹性模量从9.64 GPa提高到13.07 GPa,泊松比从0.13提高到0.74。

纤维螺旋缠绕管的缠绕角优化

为提高材料强度的利用效率,实现纤维缠绕管强度比沿壁厚的均匀分布,在内压和轴向力作用下,基于Tsai-Wu准则,以沿壁厚方向的最小强度比最大化为目标,建立变缠绕角纤维缠绕管的最优化模型。提出将复合形法和梯度法相结合的改进优化算法,通过优化逐层变化的缠绕角使最小强度比最大化,实现强度比沿壁厚更均匀分布。以玻璃纤维管为例,在纯环向应力、环向应力与轴向应力之比为2∶1和1∶1的3种工况下,研究不同壁厚条件下最优缠绕角分布及其强度比提升效果和均匀程度。结果表明:优化后结构的材料利用率明显提升,不同工况、壁厚对最优缠绕角的分布规律影响很大;最优缠绕角可以实现沿壁厚等强度。

多向纤维缠绕玻璃钢管的轴向压缩性能

以经典层合板理论为基础,通过Matlab语言编程,建立了多向纤维缠绕管的力学分析模型,预测出了轴向压缩强度;并分别对多个试样进行了轴向压缩力学性能测试。结果表明:测试结果与理论预测结果吻合较好;添加轴向增强层(即0°纤维层)试样的轴向力学性能得到了明显改善。

不锈钢带箍增强玻璃纤维编织缠绕管约束混凝土短柱轴压性能研究

设计制作不锈钢带箍增强玻璃纤维编织缠绕管(PSSH-BWFRP)约束混凝土柱,分析了不锈钢带箍间距和预应力水平对PSSH-BWFRP约束混凝土柱的承载力、峰值位移和延性的影响规律。结果表明:PSSH-BWFRP约束混凝土短柱试件都是因不锈钢带箍之间的玻璃纤维局部断裂,随后碎裂压溃的混凝土从断裂处涌出而破坏;不锈钢带箍间距对承载力和延性影响较大,承载力和延性随着不锈钢带箍间距减小而增大,而预应力水平对承载力和延性影响很小;不锈钢带箍间距和预应力水平对峰值位移影响均很小;过高的预应力水平对承载力、峰值位移和延性反而不利,建议预应力水平控制在0.35为宜。

多向纤维缠绕复合材料管的径向压缩性能分析

在自制的多向纤维缠绕设备上,制作了多个多向纤维缠绕复合材料管,并分别对5个试件进行了径向压缩力学性能的测试,对测试结果进行了分析。结果显示,未添加轴向增强层(即0°纤维层)的试件刚度最小。

纤维缠绕增强复合管的内压研究

纤维缠绕增强复合管是一种变形能力和抗内压能力很强的新型复合管。文中研究的复合管由HDPE(高密度聚乙烯)基体层和多层芳纶纤维缠绕层组成。建立管道横截面平面应变模型,考虑管道受内压时纤维角度的改变和管道内径的变化所引起的应力和应变的非线性,并使用最大应变失效准则,计算管道从开始加载内压到爆破时截面各处的位移,应力,应变,管道扭转角及最终内压爆破值。用有限元模型模拟两端封闭管道在内压荷载下的破坏开展过程,爆破极限及应力应变,扭转角。有限元模型中引入弹性金属失效模型模拟管道受内压时芳纶纤维受拉的突然断裂失效。理论计算结果和有限元输出数据吻合较好,表明上述的理论模型和有限元模型可用来研究纤维缠绕管道的力学性能。

纤维缠绕角度对GFRP约束混凝土短柱轴压性能的影响

为研究纤维缠绕角(即纤维缠绕方向与试件轴线的夹角)对GFRP约束混凝土柱轴压性能的影响,进行了纤维缠绕角为±45°,±60°以及±80°的GFRP约束混凝土短柱的轴压试验,主要分析了纤维缠绕角和GFRP管厚度对试件的破坏形态、承载力和应力-应变曲线的影响。研究结果表明:纤维缠绕角对于GFRP管的环向刚度和环向断裂应变有很大影响;纤维缠绕角绝对值越小,GFRP管对混凝土的约束作用越小;GFRP约束混凝土的峰值应力随纤维缠绕角绝对值的减小而减小,GFRP约束混凝土的极限应变随纤维缠绕角绝对值的减小而增大;Teng等的设计模型和Jiang等的分析模型均可较为准确地预测缠绕角±80°的GFRP约束混凝土的应力-应变关系,对缠绕角±60°的GFRP约束混凝土的应力-应变关系的预测偏不保守,而对缠绕角±45°的GFRP约束混凝土的应力-应变关系则无法预测。

空心复合绝缘子的结构设计研究

近年来随着我国电力事业的不断发展,复合绝缘子不仅在各电压等级交流线路运行调爬中广泛使用,而且在新建线路工程中得到大批量甚至全线路使用,因此复合绝缘子对电网的安全运行具有重要影响。本文主要介绍了复合绝缘子的结构组成、各组成部分的作用;重点从伞裙形状设计、密封结构设计及结构强度设计等方面说明复合绝缘子设计过程。