竖向拼接条板隔墙平面外抗震性能研究

层高较大的条板隔墙竖向往往采用条板拼接的构造形式,竖向拼接条板隔墙平面外强度和刚度较弱,在地震作用下有可能出现平面外破坏或垮塌的情况,为研究拼接预制条板隔墙的平面外抗震性能,进行了4个条板隔墙试件的平面外静载和冲击试验,4个试件分别为:凹凸槽条板隔墙,燕尾槽条板隔墙,凹凸槽条板开洞隔墙,燕尾槽条板开洞隔墙,用于对比不同槽口和是否开洞对条板隔墙平面外力学性能的影响。试件条板之间使用灌缝砂浆连接,在隔墙的一侧和上部使用钢制U型卡件将条板与混凝土框架连接,另一侧和下部使用灌缝砂浆和框架连接。对4个试件进行了气囊施加平面外均布荷载的静载试验和砂袋施加平面外冲击荷载的冲击试验。试验结果表明:接预制条板隔墙满足抗震设防烈度为7度地区条板隔墙的安全性要求,且其平面外抗冲击承载力超过了《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》的相应限值。后续的冲击试验结果显示条板隔墙能承受超过300J冲击能的冲击荷载,静载试验结果显示条板隔墙满足8度区罕遇地震的抗震安全要求。

六边形蜂窝芯材异面冲击性能的有限元研究

建立了六边形蜂窝单元阵列的有限元模型,利用有限元分析软件分析研究了六边形金属蜂窝的异面冲击性能。当六边形蜂窝铝芯的各结构参数固定时,在不同的冲击速度下,研究了壁厚边长比对其异面冲击动态峰应力的影响规律。根据有限元模拟计算结果,给出了所用六边形蜂窝铝芯样品异面动态峰应力的计算公式。

复合材料微细杆增强复合材料研究进展

纤维增强树脂基复合材料具有轻质高强的特点,但复合材料层合板层间韧性和抗冲击性能差,复合材料微细杆(Z-pin)增强技术极大地改善了这一不足,被广泛应用于各工业制造领域。近年来,Z-pin增强复合材料的制备工艺不断发展,目前主要有热压罐法和超声植入法(UAZ)。Z-pin增强复合材料的层间增韧和抗冲击性能提高效果显著,但其面内拉伸性能、面内压缩性能和疲劳性能稍有下降。文中从Z-pin增强复合材料的性能特点出发,针对其层间韧性、抗冲击性、面内力学性能和疲劳性能进行了综述。指出Z-pin在Ⅰ型断裂模式、Ⅱ型断裂模式和混合断裂模式下的增韧机制;总结了Z-pin在提高复合材料低能量冲击后剩余压缩性能方面的作用;介绍了Z-pin增强复合材料在平面拉伸和压缩载荷下的破坏模式,从纤维损伤角度归纳了其面内拉伸及压缩性能下降的原因;总结了Z-pin增强复合材料在循环压缩载荷下的破坏模式。最后从材料体系和工艺优化两方面出发,为降低纤维损伤提供了建议。对Z-pin增强技术的进一步应用进行了展望。

平方函数曲边负泊松比蜂窝结构面内冲击性能研究

在传统内凹六边形蜂窝结构的基础上,提出了一种平方函数曲边的负泊松比蜂窝结构。研究了平方函数曲边系数与其等效泊松比之间的关系,确定了泊松比为负值时平方函数曲边系数的范围。采用有限元方法揭示了冲击速度对平方函数曲边的蜂窝结构变形模式和动态响应的影响规律,并分析了蜂窝结构的能量吸收情况。研究结果表明:引入平方函数曲边的构型具有较为良好的负泊松比效应,并且其等效泊松比与平方函数曲边系数呈一定的线性关系。冲击速度对结构冲击端应力的影响要大于固定端,处于中高速冲击时,平方函数曲边结构的平台区域的震荡幅度也显著增大。同时,该构型还具备优于内六边形构型的吸能特性,随着冲击速度的提高,结构的吸能特性也明显增强。