不锈钢夹层复合板的胶接强度

为了提高不锈钢夹层复合板的胶接强度,研究了表面处理、胶粘剂对不锈钢夹层复合板(铝蜂窝夹芯)胶接强度的影响。结果表明:不锈钢基材的表面处理是影响夹层复合板胶接强度的主要因素,盐酸-甲醛法处理的不锈钢板胶接强度最优,相同条件下,国产环氧胶膜夹层复合板胶接性能相对较好,最大胶接强度达到4.63 kN·m^(-1)。

表面处理对不锈钢夹层结构板胶接强度的影响

使用环氧树脂结构胶粘剂,通过未表面处理和5种不同的表面处理工艺的对比试验,研究了不锈钢表面处理方法对不锈钢/铝蜂窝夹层结构板胶接强度的影响。结果表明,盐酸-甲醛法、硫酸-重铬酸钾法和盐酸-氢氟酸法均具有较高的胶接强度,胶接界面剥离后为内聚破坏;若配合适当的表面机械粗化,胶接强度将进一步提高;考虑到盐酸-甲醛法表面处理的环境协调性较好,建议实际生产采用该方法。

预制混凝土夹心保温墙体棒状不锈钢连接件研发与抗拔性能试验研究

研发了一种适用于预制混凝土夹心保温墙体的棒状不锈钢连接件,该连接件由不锈钢棒、倒锥形十字肋和套环组成,具有锚固性能好、便于安装的特点。通过拔出试验,对其拔出破坏形态与抗拔承载力等进行了较为系统的研究。结果表明:棒状不锈钢连接件的拔出破坏形态为连接件端部混凝土劈裂破坏;破坏时连接件自身应变较小,极限应变为屈服应变的40%;连接件的抗拔承载力为14.8k N,具有较大安全余量。

不锈钢芯板钎焊残余应力的有限元分析

利用有限元软件ABAQUS,采用热弹塑性有限元分析法对不锈钢芯板钎焊残余应力的大小及分布规律进行研究,并分析了各应力分量对钎焊接头区域的影响,最后探讨了钎料厚度、芯管厚度等8种因素对钎焊残余应力的影响。结果显示,不锈钢芯板中的钎焊残余应力主要集中分布在钎焊接头区域,在钎缝处有着较大的应力梯度。在钎缝处的纵向残余拉应力数值较大,是影响钎焊接头可靠性的主要因素。钎料厚度、搭接宽度及钎料种类对钎焊残余应力的影响较大,芯管厚度、面板厚度、芯管直径、芯管间距和钎焊温度对钎焊残余应力的影响很小。

预制混凝土夹心保温外挂墙体桁架式不锈钢连接件抗拔与抗剪性能试验研究

预制混凝土夹心保温外挂墙体具有承重、保温与装饰一体化的优点,可实现保温体系与主体结构同寿命。桁架式不锈钢连接件是预制混凝土夹心保温外挂墙体常用的一种连接件形式。系统开展了适用于50mm厚保温层预制混凝土夹心保温外挂墙体的桁架式不锈钢连接件的抗拔与抗剪性能试验,结果表明:连接件的抗拔破坏形态为腹杆拉断或锚固端焊点脱开,抗拔承载力试验值为21k N;连接件抗剪破坏形态为受压腹杆屈服,受拉腹杆拉断,单个600mm波段连接件的抗剪承载力试验值为18.7k N;连接件抗拔和抗剪承载力均有较大安全储备。

不锈钢-3003铝合金蜂窝夹芯板轧制复合工艺

研究了采用轧制复合方法生产不锈钢-3003铝合金蜂窝夹芯板的工艺.结果表明:经过表面清理的面板和芯板,在加热至500～550℃后进行轧制复合,在变形率为25%以上时即可以实现牢固的初结合,面板与芯板间的结合主要依靠'裂口机制';轧制过程中芯板上的圆孔出现了类似于墩粗的情况,为使芯板上孔系能够发挥作用,轧制变形率应当控制在25%～40%之间;经过退火热处理后,夹芯板的抗拉强度、弯曲强度和延伸率等力学性能均达到相关产品标准.

三明治型电磁屏蔽功能复合板材的制备及性能研究

以高强涤纶工业丝和不锈钢长丝配伍织制的机织间隔织物为增强体,在间隔织物空间中进行泡沫填充,织物表面进行树脂复合,制备了三明治型功能复合板材。对不锈钢长丝网格配置对板材的电磁屏蔽性能的影响进行了实验分析,并对比分析了不锈钢长丝网格的引入对三明治型复合板材的力学性能的影响。研究表明,面层中添加不锈钢长丝网格后,复合板材具有了电磁屏蔽效能,双面添加不锈钢长丝网格的板材屏蔽效能明显优于只单面添加不锈钢长丝网格的板材,在高频区域屏蔽效能达到了30dB以上。不锈钢网格的添加未对复合板材的整体力学性能造成显著影响。

泡沫钢的制备及三点弯曲性能

为了制备孔隙率较高、孔结构均匀、性能优良的泡沫钢板及夹芯复合板,以316L不锈钢粉为原料,Ca Cl2为造孔剂,采用粉末冶金烧结-溶解法制备不同孔隙率、孔径的泡沫钢,并用物理粘接法制备泡沫钢夹芯复合板。通过对泡沫钢板和夹芯复合板进行三点弯曲实验研究两者的抗弯曲性能。观察泡沫钢板的三点弯曲变形过程,分析孔隙率和孔径对泡沫钢板和夹芯复合板抗弯曲性能的影响,对比两者的极限抗弯载荷变化。结果表明:泡沫钢板的变形首先从薄壁不规则的孔壁开始,形成裂纹并进行扩展,最终导致宏观断裂;对于泡沫钢夹芯复合板,当孔隙率从69.4%增加至82.5%时,其所能承受的极限载荷从2345 N下降至1254 N,在相同孔隙率下,相比于泡沫钢板,夹芯板承受的极限弯曲载荷提升了15%~43%;当孔径从1.9 mm增加至3.9 mm,孔隙率约为73%时,其所能承受的极限弯曲载荷从2070 N下降至1528 N,与泡沫钢板相比,相同孔径下,夹芯板承受的极限弯曲载荷提升了15%~28%;在孔隙率和孔径相同条件下,泡沫钢夹芯复合板的抗弯承载能力比泡沫钢板提高15%以上。

热风铜钎焊炉热处理后不锈钢力学性能试验研究

为了研究国产奥氏体S30408不锈钢桥面芯板的材料力学性能及其本构关系,开展了多种不锈钢试件室温单向拉伸试验研究.考虑试件厚度、取向和热风升降温处理等因素,共设计了12组共60个拉伸试件,得到不锈钢试件的名义应力-应变曲线及初始弹性模量、屈服强度、抗拉强度、应变硬化指数等参数,揭示了厚度和取向对不锈钢试件力学性能参数的影响程度,并将试件的名义应力-应变试验曲线与经典本构模型进行对比分析.结果表明:不锈钢材料具有明显的非线性与各向异性;通过SEM扫描电镜微观形貌分析,确定不锈钢断口属于韧性断口;不锈钢原材料8 mmS型试件塑性比6 mmS型试件好,而8 mmQ型试件塑性比6 mmQ型试件差;芯板轧制方向的试件伸长率与收缩率要高于垂直于轧制方向试件与斜向45°试件;经热风铜钎焊炉高温处理后的不锈钢材料力学性能明显改变,屈服强度与抗拉强度较不锈钢原材料低,塑性性能变差,但初始弹性模量几乎不变;应变ε<ε_(0.2)时,各本构模型与试验曲线拟合良好,但应变ε≥ε_(0.2)时,R-O模型结果偏差大,Rasmussen模型拟合效果最好,可适用于不锈钢芯板结构的设计和研究.

预制混凝土夹心保温外墙板桁架式不锈钢连接件施工及质量控制技术

预制混凝土夹心保温外墙板由内外叶预制混凝土板、保温连接件和夹心保温层组成。其中,保温连接件是实现内外叶预制混凝土板良好连接、保证外墙板具有良好受力性能的关键部件。不锈钢连接件具有强度高、抗火性能和耐腐蚀性能好等优点,是目前工程中普遍采用的保温连接件之一。这其中,桁架式不锈钢连接件又因其较高的承载力和较为便捷的施工性能而得到越来越广泛的应用。系统介绍了桁架式不锈钢连接件的设计与施工技术要点,并通过国内外典型工程的介绍对上述技术要点做了更为详细的阐述。

不锈钢芯板一字形墙轴心受压承载力研究

不锈钢芯板一字形墙是由两块不锈钢面板和正交均匀排布的不锈钢芯管组成的一字形截面构件,芯管与面板的连接采用铜钎焊焊接。主要研究不锈钢芯板一字形墙轴心受压时的承载能力,提出了其轴压承载力的计算公式。首先,进行了有限元特征值屈曲分析,得到了计算一字形墙弹性屈曲荷载及相应的正则化高宽比λn的算式;通过非线性有限元分析,对面板厚度、高宽比、芯管外径、芯管壁厚以及芯管分布间距等参数变化对不锈钢芯板一字形墙轴压承载力的影响进行分析,得到了轴心受压稳定系数φ,以及进行稳定设计的φ-λn曲线;设计了3组不锈钢芯板一字形墙试件,并对其轴压承载力进行了试验研究。试验结果、有限元分析结果和计算结果吻合较好,验证了不锈钢芯板一字形墙轴压承载力计算式的安全性。

不锈钢芯板结构芯管平压性能的研究分析

不锈钢芯板结构是一种新型的装配式结构体系。为研究不锈钢芯板结构芯管的平压性能,通过对12组合计212根构件不锈钢芯板结构芯管试件的平压试验,得到了不锈钢芯板结构芯管平压强度和平压模量;然后采用有限元分析来模拟试验过程。有限元计算结果与试验结果的对比表明:两者吻合良好,验证了有限元模型的可靠性;而后对芯管的平压性能进行数值分析。试验和理论结果表明:不锈钢芯板结构芯管在平压作用下的受力过程可以分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段;芯管破坏的本质是芯管端部发生局部屈曲破坏;最后给出了此种不锈钢芯板结构芯管平压强度设计值的理论计算式。

建筑用绝热金属面夹芯板抗弯承载力的试验研究

金属面夹芯板是很常用的建筑保温隔热材料。目前,最新夹芯板国家规范仅包括岩棉和聚氨酯的承载力设计公式,对其他面夹芯板没有涉及。通过对48个不锈钢、铝板、秸秆面夹芯板抗弯试验和27个材料性能试验,得到各种芯材的基本材料性能以及不同夹芯板的抗弯承载力,为统一抗弯承载力公式的推导打下基础。

不锈钢芯板四边简支单向板挠度计算试验研究及理论分析

不锈钢芯板结构是一种类似于蜂窝板的新型建筑结构体系,这种结构是由上、下面板以及面板之间以一定间距排布的薄壁圆管通过铜钎焊焊接而成。采用试验、有限元分析和理论分析三种方法对不锈钢芯板四边简支单向板的挠度进行研究。理论分析以虚功原理为基础,通过对不锈钢芯板进行力学模型的简化,推导出了不锈钢芯板四边简支单向板在跨中承受集中荷载时的跨中挠度计算式。通过试验结果,对挠度计算式进行了验证。最后,分析了不同参数对于不锈钢芯板四边简支单向板挠度的影响。研究结果表明:基于虚功原理推导出的挠度计算式可以较精确计算出不锈钢芯板四边简支单向板的跨中挠度,此外,芯管的外径、纵向间距和面板的厚度对跨中挠度的影响较大。

不锈钢芯板结构侧压性能试验研究

通过对不锈钢芯板夹层结构的侧压性能的试验研究和理论分析,着重讨论面板厚度、芯管厚度及间距对不锈钢芯板结构侧压性能的影响。研究表明:按照不同参数设计的试件主要存在局部皱折失稳、整体屈曲失稳、局部屈曲失稳三种破坏形式,并分别与芯管纵向间距、芯层剪切模量、芯层平压模量有关。发生前两种破坏时;试件极限位移和面板极限应力小,延性差;而发生局部屈曲失稳时,试件极限位移和面板极限应力大、延性好。为避免结构侧压时发生局部皱折失稳和整体屈曲失稳,在设计中宜通过缩小芯管的纵向间距以增加芯层剪切模量。

不锈钢芯板三点弯曲力学性能有限元分析

为探究新型不锈钢芯板三点弯曲力学性能,通过ABAQUS有限元软件进行数值模拟,研究不锈钢芯板的破坏形式及弯曲性能的影响因素。结果表明:不锈钢芯板在三点荷载作用下的弯曲曲线可分为弹性、弹塑性和破坏三个阶段;不锈钢芯板的主要失效模式可分为芯管端部剪切破坏、整体弯曲破坏和面板剪切破坏;板的三点弯曲极限承载力受面板厚度、芯管壁厚和芯管直径等因素影响。

建筑用绝热金属面夹芯板抗弯承载力的统一理论和有限元分析

通过对夹芯板的理论研究,得到不同面材夹芯板抗弯承载力的统一表达形式,并引入剪力分配系数的概念,采用有限元方法对不同面材的夹芯板进行回归分析,得到其关于板厚和面板厚度的表达式。最后,将基于此设计公式的计算同不锈钢、秸秆、铝面各种夹芯板的试验值等进行比较,验证设计公式的可行性,从而将各种不同金属面夹芯板抗弯承载力的设计公式用一个统一的公式表达。

不锈钢芯板结构T形柱轴压性能有限元分析

为探究不锈钢芯板结构作为柱或梁的可行性,研究肢长、面板厚度和芯管壁厚对不锈钢芯板T形柱在轴压作用下稳定性的影响,结合已经完成的不锈钢芯板结构侧压试验,通过有限元计算软件ABAQUS对不锈钢芯板T形柱的轴压性能进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析。研究表明:T形柱的屈曲模式表现为面板局部屈曲;肢长对稳定承载力有很大影响;随着面板厚度的增大,芯管对面板的约束越来越弱,对其稳定承载力的贡献越来越小;芯管能给面板提供支撑,但芯管壁厚到达一定程度后,厚度的增加对稳定承载力的提升作用不大。

不锈钢芯板一字形墙单向压弯稳定承载力研究

不锈钢芯板一字形墙是由两片不锈钢面板及正交均匀排列的不锈钢芯管组成,芯管与面板之间的连接采用铜钎焊焊接。为研究不锈钢芯板一字形墙的压弯稳定性能,首先,进行了有限元特征值屈曲分析,得到了计算一字形墙弹性屈曲荷载及相应的正则化高宽比λn的计算式;通过有限元非线性分析,研究其受力过程和破坏机理,分析了高宽比、面板厚度、芯管外径、芯管壁厚以及芯管分布间距等参数变化对不锈钢芯板一字形墙压弯稳定承载力的影响,得到了轴心受压稳定系数φN与纯弯稳定系数φM,以及进行稳定设计的φN、φM-λn曲线;建立在可靠的有限元建立方法上,设计了3组不锈钢芯板一字形墙有限元模型,并对其压弯稳定承载力进行了有限元模拟研究。结果表明,计算式计算的构件承载力偏于安全。