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在分析改性前后植物纤维表面性状差异的基础上,研究了植物纤维改性状况、种类和掺量对黄河泥沙基生土材料力学性能、耐水性和微观结构的影响.结果表明:黄麻纤维和秸秆纤维经过改性作用后,其表面积和粗糙度显著提高;当改性黄麻纤维掺量(体积分数)为0.8%~1.2%时,生土材料的力学性能和耐水性均显著提高;当掺入原状黄麻纤维时,生土材料的抗压强度随着其掺量的增加而降低;当掺入原状和改性秸杆时,生土材料的耐水性随着其掺量的增加而降低;改性黄麻纤维与基体材料之间黏结紧密,能起到增强生土材料的作用.

为模拟预应力钢筒混凝土管(PCCP)在蒸汽养护阶段的温度场,考虑温度与化学反应速率的关系,根据Arrhenius方程引入温度影响因子,提出新的混凝土水化度公式,并根据不同养护温度下的水泥水化热试验数据,拟合了不同温度下混凝土实际龄期时所对应的水化度公式.结果表明:所拟合的水化度公式拟合效果较好;将用水化度表示的混凝土导热系数和水化热参数应用于工程实际,与传统的分析结果相比,PCCP温度场的温度值有所提高,与工程实际更为贴近.
应用Kachanov损伤模型表征沥青砂损伤的增长变化律,将Burgers模型与损伤因子进行耦合,构建出能够描述高黏沥青砂3阶段蠕变全过程的蠕变损伤模型.借助高黏沥青砂的弯曲蠕变试验数据,利用二乘法,得到相关模型系数和蠕变损伤演化曲线.将此蠕变损伤模型曲线与试验结果及Burgers模型曲线进行对比研究.结果表明:该蠕变损伤模型能准确描述高黏沥青砂的蠕变3阶段特性,拟合相关系数达到0.998.

通过PVA-FRCC(聚醇-纤维水泥基复合材料)与钢筋黏结锚固构件的中心拉拔试验,对钢筋应力和黏结应力进行了分析.通过回归分析提出了PVA-FRCC与钢筋的黏结强度计算公式,其计算结果与试验结果吻合良好.在可靠度分析的基础上提出了PVA-FRCC与钢筋锚固长度设计建议.结果表明:钢筋锚固长度可按现行的GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》规定的公式计算.
自动铺丝加工技术在复合材料大型构件中应用广泛。在高速加工技术的研究基础上,提出了一种自动铺丝加工轨迹姿态优化算法。自动铺丝应用的对象多为复杂构件,其中施压法向的剧烈变化会降低铺放速率,延长制造周期。为了解决这些问题,通过建立自动铺丝加工允许偏转空间,用滤波法和约束优化两种方法对加工轨迹进行了姿态优化。通过数据分析和实际铺放验证,优化后加工轨迹的转轴运动曲线以及转轴加速度曲线均得到了一定程度的光顺优化,此外加工时间也得到了明显的减少。

本文总结了中材科技风电叶片股份有限公司在大型复合材料风电叶片模具方面的经验,详细阐述了复合材料风电叶片模具的设计和制造技术,讨论了风电叶片模具设计和制造过程中应注意的一些问题。
以融界面位移与相变传热理论为基础,考虑了玻璃纤维增强树脂复合材料层和层的升温蓄热、界面层融化相变潜热以及层与周围空气的对流传质、对流换热和辐射换热等影响,提出了一种基于高分子电热膜的电热除功率密度计算的数学模型。对特定除模型进行了功率密度的计算,并通过模拟特定环境下的实际除实验对计算结果的准确性进行了验证,计算结果与实验结果吻合较好。
采用COMSOL Multiphysics软件,对不同温湿度耦合作用下的C30,0路面混凝土内部所产生的应力和应变进行对比分析.结果表明:不同温湿度环境下,路面混凝土内部应力主要集中于板体棱角、各边和板体中部;0路面混凝土在温湿度耦合作用下更易产生应力集中,且内应力是相同环境下C30路面混凝土的1.2倍左右;C30路面混凝土更易产生内部形变,内应变可达相同环境下0路面混凝土的1.1~1.4倍;上述现象在温湿度均存在大梯度循环的耦合作用下更加显著.
采用紫外-可见收光谱法测定了萘系减水剂（FDN）在C3S,C2S颗粒表面的附量,并对该减水剂在这2种单矿物颗粒表面的附行为进行了研究.结果表明:C3S,C2S对FDN的极限附量随着时间的延长而变小;在相同的水化时间下,FDN在C3S颗粒上的附量略大于在C2S颗粒上的附量;当初始质量浓度ρ0小于1020mg/L时,C3 S,C2S对FDN的附量随着时间的延长而增大,当ρ0大于1300mg/L时,它们对FDN的附量随着时间的延长而减小.
缝合技术能有效改善复合材料层间强度、提高损伤容限,通过缝合连接可以制备整体成型结构件。基于工业缝纫机工作原理,通过研究引线针、钩线针在形成线圈过程中的配合,建立了双针运动行程关系,并设计了凸轮曲柄连杆机构实现双针协同运动,将单面双针缝合头与三轴联动平台结合缝合预制件。探索双针夹角对线圈成型的影响,实验结果显示双针夹角为45°~60°时稳定形成线圈概率,达到90%,夹角过大或过小都会使线圈形成概率降低,实验验证了单面双针缝合装备结构设计的合理性,为装备优化提供了理论依据。
对低酯基密度双酚A型基酯树脂(MFE 711型)在80℃碱溶液中的腐蚀性能进行研究,同等实验条件下与其类型树脂耐腐蚀性能进行对比,碱液介质为质量分数为25%的氢氧化钠(Na OH)溶液。试验证明低酯基密度基酯树脂在高温条件下具有优异的耐碱性能,经25%Na OH浸泡600 d,弯曲强度保留率为75%,弯曲模量保留率为105%,质量保留率为98.6%,有效厚度变化率小于0.5%,巴柯尔硬度保留率为108%。
通过改变固化工艺制备了含孔隙的碳纤维复合材料试样,采用超声检测对试样进行了初步的孔隙检测与筛选,采用金相显微法对典型区域的孔隙率、孔隙分布和形貌特征进行统计。实验结果表明,固化压力不足和袋内真空不合适会引起复合材料内部孔隙的产生,且孔隙的分布存在必然性和随机性,孔隙形貌与孔隙率存在一定的联系。
导管桨可以有效提高推进效率,相比于金属导管,复合材料导管可以有效地减少导管螺旋桨重量,有利于导管桨的工程应用。采用纵、环肋的导管结构设计,克服了复合材料导管刚度较低的缺点。分别以干、湿模态为目标函数,利用ANSYS有限元软件APDL优化设计理论,对导管环肋分布位置进行了优化设计,给出了导管的结构形式,并比较了一阶干、湿模态频率和振型的异同。研究结果表明,复合材料导管一阶湿模态频率约为一阶干模态频率的25%,但振型特征相差不大;给出的结构优化设计方法对复合材料导管结构的工程设计具有一定的指导意义。
测试了海水海砂胶砂中钢筋的极化电位和失重率,观察了钢筋的锈蚀情况,研究了不同掺合料和阻锈剂对海水海砂混凝土护筋性的影响.结果表明:粉煤灰、矿渣对海水海砂混凝土护筋性改善作用有限,而偏高岭土的改善作用显著,钢筋极化电位明显正移;阻锈剂中醇胺对海水海砂混凝土护筋性改善作用明显;复掺偏高岭土(20%,质量分数)和醇胺(1.5%,质量分数)后,海水海砂混凝土的护筋性明显提高,钢筋极化电位与淡水标准砂配制的普通混凝土相近,钢筋失重率明显降低,标准养护420d后钢筋无任何锈蚀.
采用快速冻融法研究了再生细骨料粒径、掺量以及粉煤灰对混凝土抗冻性能的影响.结果表明:再生细骨料混凝土的抗冻性能明显劣于相同配合比的基准混凝土;随着再生细骨料粒径尺寸减小、掺量增加,混凝土的抗冻性能下降,当再生细骨料粒径尺寸≤0.16mm,掺量≥40%(质量分数)时,混凝土抗冻性能下降很大;尽管再生细骨料混凝土的抗冻性能随着粉煤灰掺量的增加而有所下降,但掺粉煤灰后再生细骨料混凝土的抗冻性能仍明显优于未掺粉煤灰的再生细骨料混凝土,粉煤灰对再生细骨料混凝土的抗冻性能具有明显的改善作用.
对石油的需求量迅速增长,在运输及储存过程中的原油泄漏已成为性问题.石油污染的大量废水需要及时处理,以免对海洋、生态环境以及人类健康造成威胁.此外,家庭及工业含油污水和有机污染物也会对生态环境造成影响.针对此问题,袁伟忠教授课题组用简单易