三维大隔距机织间隔织物柔性复合材料的服役性能研究

为了探究陆基充气天线用三维大隔距机织间隔织物柔性复合材料的服役性能影响因素,分别对裁剪拼接造成的拼接强力、在酸碱工作环境中的材料强力、经折叠-展开-再折叠的耐折叠性能三大方面进行了研究。结果表明:拼接宽度为30 mm,选用胶黏剂聚氨酯A584,拼接方向夹网布经向,得到的拼接强力效果最佳,能达到反射面本体材料的断裂强力;在耐酸碱试验中,聚氨酯A584和TPU热熔胶膜均未脱胶,且表现出较好的耐腐蚀性能,表明构成反射面的各部分材料能适应天线的各种工作环境;充气反射面材料表现出较好的折叠性,其折叠性能与折叠次数、拼接宽度具有一定相关性,而与拼接用胶关系不大,拼接材料的宽度增加,折叠次数对其作用越小,折痕回复性能较好。

预制梁拼接部超韧性混凝土力学性能试验

预制梁拼接是非预应力钢筋的不连续端,为结构的薄弱点。现提出超韧混凝土拼接,设计不同界面构造形式的正交试验,研究预制梁C50混凝土拼接部的结构性能。通过“8”字型黏结试验、狗骨型轴拉试验、OT法裂缝扩展性能试验,评估预制梁拼接的界面黏结强度、结构整体性能、疲劳开裂性能。结果表明:糙面胶接作用的黏结强度相比普通混凝土,整体增大35%;糙面胶接配筋应力峰值比未配筋的试件提升34%;OT试验测试糙面胶接配筋,拼接1000次作用的荷载损失率仅为10%,界面疲劳寿命达2.05×10^(19)次,具有高抗开裂能力和低开裂指数。利用凿毛界面涂布湿黏结剂,能够提升预制梁拼接界面的黏结强度、结构整体性能和疲劳抗裂性能。钢筋的作用是强化结构性能,降低拼接处的开裂风险。

风电混塔用环氧拼接胶在低温下的应用性能研究

自制改性胺固化剂B1与环氧A1组份搭配使用,研究不同的胶体温度对风电用环氧拼接胶施工性能及压缩强度的影响,以及不同改性胺固化剂与不同A组份搭配使用时,风电用环氧拼接胶的施工性能及压缩强度。结果表明:当自制改性胺B1作为固化剂与A1复合使用,并维持胶体温度在20、25℃时,风电用环氧拼接胶具有较好的施工性能和压缩强度;因此建议冬季环境温度在-10~-7℃时,将风电用环氧拼接胶A、B组份升温至20℃再混合使用,此时风电用环氧拼接胶的对粘弯曲性能符合T/CECS 10080—2020的要求。当环氧A4组份与自制改性胺固化剂B1复合使用时,室温调节30 min后,风电用环氧拼接胶的7、14 d压缩强度分别为56.5、71.9 MPa;与B3复合使用时,其7、14 d压缩强度分别为61.2、68.2 MPa,14 d强度低于自制改性胺固化剂B1。

Tensile property of Pneumatic spliced Short-staple Ring Spun Yarns

The tensile property of the spliced yarn splice under different splicing conditions has been investigated. The retained spliced strength of the splice spliced under different splicing conditions was obtained as the indicator for the performance of the splicer under that particular splicing condition. The results showed that, the length of the yarn tails and the yarn linear density are the parameters that has the most important effect to the tensile property of the spliced yarn.

受力筋搭接钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

为研究钢筋搭接接头对钢筋混凝土梁受弯性能的影响,验证现有钢筋搭接长度修正系数是否能满足混凝土结构设计规范(GB 50010—2010)的正常使用极限状态限值要求,以钢筋搭接长度和搭接百分率为变量,完成了16根两点集中荷载作用下受力钢筋搭接钢筋混凝土简支梁受弯性能试验.对试件的裂缝发展、裂缝宽度、裂缝间距、破坏形态、受弯承载力和跨中挠度等进行了观测.试验结果表明:搭接百分率及钢筋搭接长度对试验梁的承载能力及变形有较大影响,钢筋搭接长度较大的梁试件均能满足承载能力要求;在使用阶段荷载下,试验梁的跨中挠度均满足限值要求,但钢筋搭接长度较小的梁裂缝宽度不满足限值要求.基于试验数据并考虑搭接百分率及钢筋搭接长度两个参数,给出了钢筋搭接梁最大裂缝宽度与钢筋无搭接梁最大裂缝宽度的关系,并提出了钢筋搭接长度修正系数的建议值,以此为基础对我国混凝土结构设计规范及美国ACI 318规范的合理性进行了探讨.

光子晶体与保偏光纤低损耗、高可靠熔接工艺

光子晶体光纤利用周期性的空气孔结构实现导光,具有空间辐射不敏感的特性。在光子晶体光纤空间应用中,存在与保偏尾纤熔接损耗大、熔接强度低的问题。本文对光子晶体光纤与保偏光纤熔接工艺进行研究。首先分析了光子晶体光纤和保偏光纤熔接损耗的产生机理,结合有限元仿真获得了熔接损耗与熔接功率和熔接时间的关系,并通过熔接实验对计算结果进行了验证。在此基础上,重点关注了熔接功率和时间对熔接强度的影响,通过实验获得了最优的熔接功率和熔接时间。最后,通过提升光纤端面质量、偏移加热位置、优化熔接参数等方法进一步提升了熔接点质量,实现了低熔接损耗与高熔接强度的平衡。利用优化后的熔接参数开展了光子晶体光纤与保偏光纤熔接实验,实验结果表明,平均熔接损耗达到0.82 dB水平,均低于1 dB,平均熔接强度139 kpsi,均大于100 kpsi,满足宇航空间应用的光纤低损耗、高可靠的熔接需求。

风电叶片主梁用拉挤环氧板工艺性能测试及影响

拉挤板材用于风电叶片主梁制作,相比较于灌注工艺板材,具有更高的0°方向力学性能及模量,对叶片具有减轻质量的作用,同时能够节约人工成本。研究了拉挤板材应用于风电叶片主梁制造中,工艺条件对力学性能的影响,研究表明:在工艺过程中,固化温度、固化时间、树脂体系等其他相关因素对力学性能影响明显;制样方式中,边缘未打磨处理与边缘切割处理的试样的拼接强度差达10.9 MPa,拼接面缝间距为0 mm与5 mm的试样的拼接强度差达6.2 MPa;平纹布中纤维浸润剂失效与否对应的拼接强度差达10.5 MPa。

作业条件受限的孤岛地区导助航结构设计

某项目位于太平洋某岛国相对落后、地理位置孤立的地区,拟新建固定式导助航基础,一方面咨工要求严格,需采用国际规范高标准进行设计;另一方面设计方案受构件吊重、构件长度、开挖钻孔深度等众多施工条件限制。最终经过多方案比选,创新性地采用高强度钢棒+混凝土扩大基础作为导助航桩柱基础结构,并首次将高强度结构钢应用于港口工程导助航结构,满足了苛刻的咨工要求和严格的施工限制条件,同时将传统钢结构机械连接技术应用于海港工程基础结构,为同类项目提供借鉴。

Autoconer 6型络筒机捻接工艺优化

为提高络筒机生产效率、降低能耗,介绍Autoconer 6型络筒机空气捻接器工作原理和调整方法;通过选择退捻气压、加捻气压、退捻时间代码、加捻时间代码、喂入手臂代码等,设计5因素4水平正交试验;采用捻接强力、捻接失败率及100 km捻粗节切纱来评价捻接质量,并借鉴模糊评价对试验结果综合评分,验证捻接参数对CJ 22.4 tex针织纱捻接质量的影响。结果表明:退捻气压为0.25 MPa、加捻气压为0.4 MPa、退捻时间为200 ms、加捻时间为240 ms、喂入手臂代码为64是最优捻接工艺设置;优化后的捻接工艺既能满足CJ 22.4 tex针织纱捻接质量要求,又有利于节能降耗、提高络筒机生产效率。

基于室内力学试验的大直径钢筋连接技术研究

相比传统的钢筋连接方式,钢筋套筒连接的适应性强,施工便捷,能确保工程质量并提高经济效益,因此被广泛应用于工程中。文章以某公路工程为例,根据室内力学试验对比分析了套筒对钢筋力学性能的影响。结果表明,无套筒钢筋试件和套筒试件的拉伸性能在屈服强度、极限强度和抗拉强度方面几乎相同;较大长径比的套筒钢筋,其承载能力随着应变的增加而迅速下降,研究结果可为相关工程提供参考。

铺层拼接层合板的抗拉强度

针对复合材料结构设计中遇到含铺层拼接的层合板强度预测问题,本文设计了含铺层交错拼接区的碳/双马复合材料层合板试件,采用拉伸试验方法测定了该材料的力学性能,得到了不同拼接长度层合板的抗拉强度。试验结果表明,铺层拼接状态差异对复合材料层合板的承载能力有显著影响,文中根据试验结果建立了抗拉强度随拼接长度变化的经验公式,为复合材料层合板结构的铺层设计和强度分析提供了理论依据。

采用响应曲面法的纱线空气捻接参数优化

为了分析捻接压力、退捻时长以及纱头重叠长度对捻成纱线强力保持率的影响规律,设计以这3项影响因素为因子的正交试验,并对试样进行断裂强力测试,得到了强力保持率的响应曲面模型。根据该模型,分析了捻接压力、退捻时长以及纱头重叠长度对捻成纱强力保持率的交互影响规律。结果表明:相比于退捻时长,捻接压力与纱头重叠长度对捻成纱线强力保持率的影响更为显著;按优化所得工艺参数进行配置,捻接纱线强力能够达到原纱强力的87.85%。

既有隧道丙烯酸防水材料的实验研究

为解决既有隧道的漏水难题,研制了一种由CM201弹性防水丙烯酸乳液、GD-S硅堵漏剂等组成的新型丙烯酸防水材料.实验结果表明:使用新型丙烯酸防水材料配方和施工工艺,使丙烯酸防水材料的抗渗压和粘结强度在30min里能够迅速分别达到1.2MPa和1.8MPa,从而降低粘结难度,很好地解决了既有隧道的顶部因有很多的淤泥、油污、水垢等杂物而使普通防水材料难以粘结的问题.

单向拼接复合材料层合板的抗拉强度研究

碳纤维增强树脂基复合材料层合板具有较高的抗拉强度,复合材料结构设计中会遇到含铺层拼接的层合板的问题,需要考虑拼接对层合板力学性能的影响。因此建立交错拼接单向层合板的力学模型,对其层间应力和承载能力进行分析,得到单向层合板拼接位置的层间应力分布和抗拉强度的解析解,并提出有效拼接长度的概念,可用于交错拼接层合板的设计。并建立不同拼接长度的交错拼接单向层合板模型,计算得到层间应力分布,并采用渐进损伤方法预测抗拉强度,解析解和有限元方法的强度预测结果均与试验结果具有较好的一致性。含交错拼接单向层合板拼接位置的层间切应力和抗拉强度决定于材料刚度、单层厚度、界面厚度和拼接长度。

活性粉末混凝土中带肋钢筋搭接性能试验研究

为明确活性粉末混凝土RPC(reactive powder concrete)中带肋钢筋搭接连接的受力性能,合理确定RPC中纵筋的搭接长度,以纵筋搭接长度、RPC强度、搭接钢筋净距和配箍率为试验参数,对39个RPC中的钢筋搭接连接试件进行对拉试验,获得各试验参数对RPC中带肋钢筋搭接连接性能的影响规律。结果表明:对拉荷载作用下,RPC中带肋钢筋搭接连接分别出现钢筋拔出和拉断两种破坏模式,对于保护层厚度小于2倍钢筋直径的拔出破坏试件,一般还伴随外围RPC劈裂裂缝的出现;对于拔出破坏试件,搭接区域的搭接强度随搭接长度增大而略有减小、随RPC强度和配箍率的增加而增大;相较于搭接长度为100mm的试件,搭接长度为150mm试件的搭接强度约减小5%;强度等级为100MPa、120MPa和150MPa的RPC与直径为20mm带肋钢筋间的搭接强度分别约为17.5MPa、19.5MPa和21.1MPa;相较于未配箍筋试件,配箍率为0.34%和0.75%试件的搭接强度分别提高7.8%和13.1%;相较于钢筋净距为20mm试件,净距为0和40mm试件的搭接强度分别约减小5%和8%,但净距40mm试件搭接强度的降低主要是由于试件RPC保护层厚度过小,使得钢筋外围RPC产生劈裂所致。根据试验结果,建立搭接区域钢筋表面搭接强度及临界搭接长度的计算公式,并以该文及其他研究者的试验结果验证了所提公式的适用性,据此可确定带肋钢筋在RPC中的临界搭接长度。

含铺层拼接层合板面内剪切强度

对含V字型缺口的铺层拼接碳纤维增强树脂基复合材料层合板试件进行了剪切强度试验研究。从三种含不同铺层拼接角层合板上切取剪切试件,层合板共有17层,其中奇数层为0°连续层而偶数层为90°层和偏角为θ的单层板拼接层。通过实验测定其载荷-位移曲线。试验结果表明,三组试件的平均剪切强度基本相同。有限元软件ABAQUS6.5分析结果表明,拼接层角度改变将引起90°层出现剪应力集中,且θ越大,剪应力集中越明显,但沿缺口剪应力的平均值几乎不变。实验测试和有限元分析能够很好地印证。

铺层拼接层合板抗拉强度研究

针对复合材料结构设计中会遇到含铺层拼接的层合板强度预测问题,设计了含铺层交错拼接区的碳/双马复合材料层合板试件,采用简单拉伸试验方法测定了该材料的力学性能,得到了不同拼接长度下层合板的抗拉强度。试验结果表明,铺层拼接状态差异将会对层合板的承载能力有显著影响。根据试验结果建立了铺层拼接层合板的抗拉强度随拼接长度变化的经验公式,可为复合材料层合板结构的铺层设计和强度分析提供理论依据。

阶梯型对接层合板复合材料力学性能的试验研究

为了确定采用2D机织物叠层方式制备复杂曲面结构复合材料制件过程中的增强织物对接缝间隔长度与其拉伸、弯曲性能的关系,基于对称铺层顺序[0°/0°/+45°/90°/-45°/90°]S,制备了连续铺层和对接间隔长度分别为4,8,12mm的四种环氧树脂基玻璃纤维2D机织物叠层结构RTM复合材料层合板试件,测定了2D玻璃纤维机织物层合板复合材料的拉伸和弯曲强度。试验结果表明,连续铺层的抗拉强度大约为357MPa,与对接铺层相比,其强度要高出35%左右,当对接间隔长度大于8mm时,拉伸应力不再随对接间隔长度的增加而变大,其拉伸强度基本保持在220MPa左右。另外,对接铺层的试验试件基本都在接口处断裂,这是由对接缝处应力集中造成的。由此实验结果可为复杂曲面结构复合材料提供一定的数据参考,使材料性能达到最优设计。

方钢管柱对穿螺栓柱-柱拼接节点轴压承载性能试验研究

小尺寸闭口截面柱的螺栓拼接技术国内外研究较少,提出了一种新型的以内套筒作为连接件,以高强度螺栓和对穿螺栓作为紧固件的拼接节点形式。通过轴压破坏试验分析节点的受力特性、承载力和破坏方式,提出节点强度设计建议。结果表明,节点连接安全可靠,但由于存在螺栓滑移,适用于承受静力荷载和间接承受动力荷载的连接中。

钢梁螺栓拼接设计方法的分析与建议

介绍了国内外有关钢梁拼接在静力和地震荷载作用下的设计方法 ,并进行了分析和比较 ,最后提出了拼接点位置的确定 ,抗震设计时螺栓的选择以及非抗震设计时弯矩和剪力在梁翼缘、腹板之间的分配等建议 ,供设计参考。