铝合金筋混凝土在地铁工程中的应用探索

对于含有腐蚀性介质的地下环境中的地铁工程,钢筋混凝土结构容易因钢筋锈蚀而造成耐久性和安全性降低。从防止受力钢筋锈蚀的角度出发,探索将铝合金筋应用于地铁工程混凝土结构的可行性;基于现行《混凝土结构设计规范》及铝合金材料的力学性能特点,推导铝合金筋混凝土梁正截面受弯承载力计算表达式,并通过现有9根铝合金筋混凝土梁受弯试验数据对表达式进行验证;基于现有研究成果对铝合金筋混凝土梁裂缝宽度的计算进行探索;从耐腐蚀性和经济性角度,对比普通钢筋混凝土梁及铝合金筋混凝土梁的使用寿命和工程造价,给出铝合金筋和普通钢筋混合使用的研究思路,为铝合金筋混凝土在地铁工程设计中的研究及应用提供了一定的方向和参考。

铝合金带筋板船体结构有限元建模方法研究

带筋板是目前常用的铝合金板材型式,在这类铝合金带筋板上布置的横向加强筋一般采用悬挂式结构,纵向加筋采用骑筋结构形式。悬挂式及骑筋结构在装配和焊接等方面具有工艺简便快捷的优势,但在结构有限元建模分析中,这2种结构形式会产生一定困难。若要用有限元模型详细描述悬挂式及骑筋结构需很细化的单元,对于铝合金带筋板构成的船体或舱段结构中数量庞大的悬挂式和骑筋结构,必然使得单元的数量剧增,会给结构分析带来困难。因此,需要一套大型铝合金带筋板结构中悬挂式结构及骑筋结构的简化建模方法和规则。本文应用结构分析软件MSC.Patran对典型带筋板结构进行有限元建模,通过计算分析研究提出悬挂式和骑筋结构的简化建模方法。该方法既能保证模型结构的合理性,又能满足精度要求,同时明显降低了模型的自由度规模,可为具有悬挂式和骑筋结构的铝合金带筋板船体结构有限元建模参考。

基于缝宽-滑移理论的铝合金配筋混凝土梁粘结性能研究

铝合金筋与混凝土的粘结性能是影响铝合金配筋新型混凝土梁承载力的重要因素。对9根铝合金配筋混凝土梁和2根钢筋混凝土对比梁进行了静载试验,分析混凝土梁在加载过程中的裂缝发展情况,基于缝宽-滑移理论研究试验梁的粘结性能。研究结果表明:同级荷载作用下,钢筋混凝土梁的裂缝宽度小于铝合金配筋混凝土梁,钢筋与混凝土的粘结性能优于铝合金与混凝土的粘结性能;混凝土梁中纵筋所受拉力,实质上是混凝土开裂后,单元体内部粘结力的合力;纵筋与混凝土的粘结滑移量与粘结力直接相关,可通过代数和微积分计算得到二者的对应关系。

预变形对6061-T6铝合金汽车筋板低温性能的影响

采用不同预变形量对6061-T6铝合金汽车筋板进行处理,研究了预变形对筋板低温冲击性能和低温拉伸性能的影响。结果表明,预变形处理有助于提高筋板的低温冲击性能和低温拉伸性能。随预变形量的增大,筋板的低温冲击吸收功、低温抗拉强度和低温屈服强度均先增大后基本不变再减小。筋板的预变形量优选为7.5%~10%。

铝合金带筋板数控切割工艺应用

介绍某型系列船铝合金带筋板零件数控下料的技术攻关,采用激光定位、数控喷粉划线、激光切割的新下料工艺取代采用人工划线、手动切割的传统下料工艺。新工艺的实施大幅提高铝合金带筋板零件的加工质量和生产效率,同时降低安全风险及返废率,为该系列船的高质量、高效率建造提供技术储备。

一种带加强筋槽超薄铝合金蒙皮成形工艺研究

某型号带加强筋槽超薄铝合金飞机蒙皮零件成形工艺复杂,成形过程中经常出现鼓动和翘曲变形。为解决此类问题,本文对带加强筋槽超薄铝合金蒙皮成形工艺进行研究,通过对比分析零件落压成形工艺和橡皮囊液压成形工艺方法、设计合理的模具结构、选择合理的毛料状态及下料尺寸,确定了该零件最终的成形工艺。结果表明:超薄铝蒙皮合金采用"CZ"料、下料尺寸为1260mmX360mm,橡皮囊液压成形的工艺方法能保证零件成形质量,降低制造成本,缩短零件生产制造周期。本文的研究成果在超薄铝合金蒙皮成形的实际生产中获得了应用。

基于静电场的筋板状铝合金锻件预成形设计

筋板状铝合金航空锻件在成形过程中常因预制坯结构设计不合理而导致穿流.针对此问题,以某H型铝合金锻件为对象,基于相似性原理,提出一种预制坯直接设计方法——静电场法.借助ANSYS软件,首先通过静电场模拟设计7组试验预制坯;然后利用有限元软件分别对试验方案的成形过程进行数值仿真;最后通过比较各个方案的穿流倾向性、成形载荷、等效应变速率以及等效应变等指标,确定最佳预制坯方案.研究发现：采用静电场设计的预制坯成形结果均优于传统设计,电势值ζ=0.125 V的预制坯成形过程中,在满足充填性要求的同时,其穿流倾向性最小,并且成形载荷相比其他方案也最小.

合金元素对铝合金带筋机械构件拉伸和冲击性能的影响

在Al-1Mg-0.6Si-0.3Cr铝合金带筋机械构件中添加不同含量的合金元素铟In和铈Ce,并进行了拉伸性能和冲击性能的测试与分析.结果表明：添加合金元素In和Ce,有助于改善铝合金带筋机械构件的拉伸性能和冲击性能.合金元素In和Ce含量分别优选为0.5wt%和0.4wt%.与不添加合金元素In相比,添加0.5wt% In时,试样的抗拉强度提高15%、屈服强度提高25%、断后伸长率提高28%、冲击吸收功提高41%.与不添加合金元素Ce相比,添加0.4wt% Ce时,试样的抗拉强度提高17%、屈服强度提高18%、断后伸长率提高30%、冲击吸收功提高22%.与不添加In和Ce的构件相比,复合添加0.5wt% In和0.4wt% Ce后,构件的抗拉强度增大35%、屈服强度增大47%、断后伸长率增大67%、冲击吸收功增大73%.

铝合金带筋板船体结构的生产设计要求

本文主要从铝合金带筋板的船体结构生产设计所包含的几方面进行剖析。如带筋板结构的结构建模、分段结构图的出图、分段零件表出图、铝合金带筋板拼组图等方面,具体介绍铝合金带筋板船体结构的生产设计要求。

铝合金带筋板零件定位划线工艺介绍

6082-T6铝合金板为挤压型组合式宽幅带筋板，板与筋线组合一体。按生产工艺规定，在该铝合金板上进行零件切割时，不仅需保证零件的外形尺寸，筋线与管孔位置还需与相邻零件对齐。由于在光面落料时判断不出反面筋线位置，造成实际落料难度大、生产进程缓慢。文章主要阐述了采取新的定位划线套料方法，为现场落料提供喷粉依据，从而提高了零件切割精度与效率，解决了生产瓶颈难题。

双板螺栓连接式钢质吊环在铝合金分段吊装上的应用

采用铝质吊环吊装铝合金分段，须增加大量结构加强，吊装中存在结构易变形与甲板易撕裂等质量隐患。文章介绍了一种以双板螺栓连接式钢质吊环替代铝质吊环用于铝合金分段吊装的工艺方法。该方法解决了钢质吊环与铝板不能直接施焊的问题，并巧妙借用铝板与加强筋组合一体的强度来承载整个分段的起吊重量，避免了铝板撕裂与结构变形。应用该工艺方法也为今后薄板结构船体分段吊装提供了新思路。