
復合材料空氣導管組件為碳纖維/蜂窩芯夾層結構,外形為閉環、變截面、雙曲度的腔體式,其零件結構復雜、成型工藝難度大。本文從結構設計、模具加工和成型工藝等方面對復合材料空氣導管進行了系統的研究,可為復雜結構整體成型技術提供參考。
玻璃纖維聚酯采光板(FRP)與玻璃卡布隆(PC)板之性能比較
1、FRP的基材為間苯二甲酸聚脂,PC板為普通聚碳酸脂;
2、FRP的熱膨脹系數為2.2×10-5 /cm/cm /℃,PC的熱膨脹系數為6.75×10-5/cm/cm/℃;FRP的熱膨脹系數接近鋼材的熱膨脹系數,由冷熱變化而引起的相對位移較少,不易因變形
而漏水。而PC板引起的相對位移過大,引致螺釘孔周緣板撕裂、變形而漏水。
3、FPR的拉力強度較高,為94MPa能承受與鋼板相近的較高荷載,抗臺風能力強。PC的拉力強度為60MPa,承受荷載的能力弱,與鋼板承受荷載的能力相差較大,抗臺風能力弱。
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分別采用了不同預定型參數和注射工藝參數成型了VARI工藝平板,并研究了各個工藝參數對復合材料平板厚度(纖維體積含量)的影響規律。研究結果表明,適當增加樹脂過注和過抽時間,提高纖維預定型壓力,并降低樹脂注射粘度,可增加纖維的重排時間,減少樹脂對真空成型壓力抵消,從而提高纖維的排列密實程度,達到提高平板纖維體積含量的效果。采用VARI工藝成型的復合材料平板纖維體積含量可至57.1%。
4、FRP采用上下膜與玻纖加強的結構形式,使其抗拉撕裂性能好。PC其分子結構的特殊性致使PC板的抗撕裂性能差,容易被金屬的毛刺刺裂而漏水,所以不能只用螺釘來固定,以及與金屬直接接觸,固定PC板通常采用鋁壓板。
5、FRP的采光率為50% - 85%,PC的一般為85% - 91%。6、FRP的熱傳導率為0.158w/m.k,PC的為0.166w/m.k,FRP的隔熱性能勝于PC板;
7、FRP的施工成本因板材的拉力強度、鋼度較高承受荷載能力強,能與鋼板配合在太跨度大檀距的鋼結構屋面上使用。PC的板材鋼度差以及熱脹冷縮系數大,所以必須采用小分格
小檀距或凸拱起弧增加強度,不適合用于大檀距的鋼結構屋面上否則容易凹下面積水、漏水。
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通過抗壓強度、X射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、壓汞(MIP)和掃描電鏡(SEM)測試,分析了砒砂巖地聚物材料的力學性能、反應產物及微觀結構,討論了粉煤灰摻量、養護齡期對砒砂巖地聚物材料力學性能及微觀結構的影響.結果表明:粉煤灰摻量和養護齡期對砒砂巖地聚物材料的抗壓強度、孔隙結構有較為顯著的影響,粉煤灰摻量為13%(質量分數)時,砒砂巖地聚物材料的90d抗壓強度可達20.3MPa,其孔隙率減小,孔隙結構得到明顯改善.砒砂巖地聚物材料的反應產物主要為無定型水化硅鋁酸鈣類凝膠.
采用MTS322電液式伺服試驗機,進行了試驗系統軸拉剛度律定試驗以及混凝土材料軸拉全過程試驗,分析了球鉸裝置對混凝土材料軸拉全過程試驗的影響.結果表明:球鉸裝置大大降低了加載系統的剛度,且試驗機作動頭位移與試件本身的變形間不遵循線性規律;用作動頭位移控制加載,有限提高球鉸裝置剛度并不能使混凝土材料穩定斷裂,只有采用試件實時應變控制加載,才有可能得到穩定的混凝土材料斷裂,從而獲得混凝土材料軸拉應力-應變全曲線.
利用電液伺服多軸疲勞子結構試驗機,對混凝土進行了疲勞試驗,分析了混凝土在無側壓和有側壓拉壓循環荷載作用下的疲勞壽命、疲勞強度及應力、應變變化規律.通過對試驗數據進行回歸處理,得到了混凝土的疲勞壽命S-N曲線及其表達式.結果表明:在側壓作用下,混凝土的疲勞性能有所降低,其疲勞強度隨著側壓的增加而降低,疲勞應變也隨之變大.
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