纤维增强塑料船结构部件粘接强度试验研究

现在用阴模分块成型的纤维增强塑料船,它们的甲板与船壳、上层建筑与甲板、舱壁与船壳以及骨材之间均需连接。由于粘接较之钉连接有密性较好和接头较轻等优点,而得到广泛应用。本文对比测定了三种对接型式、三种角接型式和三种T型接头型式,对它们承受载荷和变形的能力进行了实验测定。由于试验的加载方式和结果的评定是仿照使用条件设计的,可供对比评议,也可以与传递力的截面的强度作比较。试验结果表明,接头的受载荷和变形的能力虽都远低于母材强度,但在每种接头的三种型式之间相差不大,故认为所试的9种型式都是可用的, 本文对于纤维增强塑料部件的粘接工艺提出评议和建议。     

弹性复合阻振接头在邮轮通风管道中的减振性能研究

为探究弹性复合阻振接头在邮轮通风管道中的减振性能，利用弹性橡胶与质量阻振相结合的质量—阻尼复合阻振技术，设计开发了应用于通风管道中的弹性复合阻振接头，通过风机激励试验研究其在通风管道中的减振性能，得到弹性复合阻振接头在通风管道中的减振效果。试验结果表明：6款弹性复合阻振接头均能有效提高管道结构振动的阻振效果并拓宽阻振频率范围，并且能够降低激励源与管路系统之间的振动传递；在100-5000Hz频率范围内，弹性复合阻振接头的振动传递损失基本在10dB以上，在某些频段下能达到30dB以上，其中双橡胶复合阻振接头在低频中的减振效果最好。试验研究结果对于船舶通风管道的减振设计具有参考价值。     

单面搭接粘接接头的应力

用有限元方法来预测聚碳酸酯／聚碳酸脂单面搭接粘接接头接受轴向截荷时的剪切应力和法向应力分布。将数值分析结果与光弹试验结果进行了比较，证实了数值模型的正确性。研究了搭接长度和被粘接物形式对应力的影响。     

冷焊技术在舰船应急抢修中的应用

随着化学工业、材料技术和胶粘技术的发展,冷焊技术已在船舶维修、石油化工、加工制造等行业得到广泛认可和应用。“冷焊”粘接修复是在常温环境下,运用特殊的粘接材料及某些金属填料进行的粘接、修复等施工。其特点是方便、快捷,特别适合于应急抢修领域。     

钢筋镦粗直螺纹连接技术及其工程应用

钢筋镦粗直螺纹连接技术通过对钢筋端部冷墩扩粗、切削螺纹,再用连接套筒对接钢筋.这种接头技术综合了套筒挤压接头和锥螺纹接头的优点,具有接头强度高、质量稳定、施工方便、连接速度快、应用范围广、综合效益好的优点.通过该技术在某工程中的应用,对比常规的焊接技术,分析了镦粗直螺纹连接技术的特点及试验检测原理,证明该技术完全能代替常规的焊接技术,且强度高,性能稳定,连接速度快,综合效益好.     

复合材料单面加固修补钢板的界面应力分析

复合材料加固修复钢结构技术有许多优点和广阔的应用前景,该方法的关键在于保证复合材料补片和钢板的连接界面具有良好的粘接性能。文章为探究粘接界面的力学性能,利用ANSYS软件建立二维线弹性有限元模型,模拟碳纤维增强复合材料(CFRP)单面加固钢板的拉伸试验过程,分析粘接界面的应力分布情况及其变化规律,研究胶层弹性模量,胶层厚度以及CFRP补片厚度对胶层界面应力的影响,为确定最优的加固方案提供理论依据。分析结果表明:胶层端部区域的剪应力和剥离应力随着胶层弹性模量和CFRP补片厚度的增加而增大,适当地增加胶层厚度有利于提高加固效果。     

基于概率论的船舶结构安全分析

本文提供了一个运用概率论进行船舶结构安全的示范。并且列举了这种方法与传统方法相比的优点，为确定现有船舶的安全程度建立了可靠性技术，并考虑了载荷、强度以及计算方法中的不确定性。建立了极限、服役和疲劳失效状态，并应用于一条现有的油船。     

水下弹性储能推进装置电液伺服控制阀数学模型

水下弹性储能推进装置是一种新颖的推进装置，具有结构简单、成本低、噪声很小等显著优点，非常适合装备我国的船舶。作为控制储存在弹性体中的能量按特定规律进行释放的关键组件，控制阀的开启过程的精确控制是研制水下弹性储能推进装置时必须解决的一个技术难点。本文对水下弹性储能推进装置电液伺服控制阀的数学模型进行了研究。     

材料与结构形式变化对玻璃钢船用粘接T型接头性能的影响

本文概述有关单板加筋式玻璃钢舰船用T型接头的设计问题。首先，对问题作了简要的回顾，对这类接头设计用的现行方法作了介绍。对起重要作用的各因素，特别是对接头特性具有重大影响的诸因素加以说明。这些因素在接头的试验和数值计算模型化中系统地予以考虑。给出了机械性能试验得到的载荷／挠度曲线，并说明了这种接头在载荷作用下的力学特性。然后使用数值有限元模型以深入了解内部载荷分配和破坏的机理。并采用模拟方法着重说明材料及结构形式变化对T型接头性能的重要影响。     

RP—11环氧常温快速胶粘接强度的影响因素

Rp-11环氧胶是一种在常温下快速固化的双组分胶,本文主要介绍了它的胶接性能与特点,并从化学、物理及其他性能方面分析了影响其粘接强度的诸种因素。     

高速船窗玻璃的粘结连接

介绍了高速船窗玻璃粘结连接的优越性，相应的结构设计和建造技术，粘结剂类型的选择及粘结工艺等。     

Mechanical behaviour of vinylester adhesive joints used in laminated material for steel structures

One of the most important applications of adhesives in shipbuilding is the manufacturing of structural laminated materials. The application of these types of hybrid materials in a marine environment for extended periods of time and under adverse environmental conditions results in the accelerated degradation of the adhesive. Therefore, a specific experimental procedure is required to ensure the adequate performance of this adhesive bonded joint during its service life. In this study, an experimental method to analyse a vinylester adhesive in steel–adhesive–steel test specimens was applied (“mixed cantilever beam” specimens were used and mixed mode tests were carried out to obtain the fracture envelope). It was concluded that the energy release rate increased with the stress mode under dry conditions. In addition, the cohesive laws of vinylester showed that both the tangential stress and the strain are higher than the normal stress and strain. Finally, it was observed that adding distilled water to the adhesive joint for short periods of time improved its fracture strength.     

Effects of adhesive type on the mechanical properties of adhesive joints between polyurethane top coats and polyurethane-based adhesives after accelerated atmospheric ageing

The performance of a sealed stainless steel bracket system, adhesively bonded with two polyurethane-based adhesives (flexible adhesive, stiff adhesive) onto a marine polyurethane top coat, is investigated. The investigated joint connections on the coatings exhibited a high mechanical stability even after accelerated ageing (salt spray exposure, cyclic temperature variations, high relative humidity). The aged joints retained up to 81% of their tensile strength and up to 92% of their lap-shear strength. The torsional rigidity of the adhesive joint exceeded the required clamping torque of the designed bolt. A cyclical lifetime of >9·10⁶ load cycles was estimated. Effects of cyclic ageing on the creep performance of the adhesive joint were found to be insignificant. Under tensile loads, the joints with stiff adhesive material exhibited a linear-elastic performance without the capability to deform prior to failure. The joints with the flexible adhesive material, in contrast, exhibited a behavior typically for ductile materials featuring a pronounced yield plateau prior to failure. Failure loads were higher, and displacement was notably lower, for the joints with stiff adhesive material. All joint connections met the requirements for a safety factor for the design for marine applications (11.6 for the flexible adhesive; 14.3 for the stiff adhesive). When the flexible adhesive is applied, the cohesive strength of the adhesive material is the limiting design factor. When the stiff adhesive is utilized, the load carrying capacity is higher, and the interface between priming coat and steel substrate is the limiting design area of the joints. The strength utilization of the adhesive materials depended on the particular structure of the entire joint configuration, particularly on the interface between steel substrate and the coating material. A number of assessment factors, namely stress limit factor, coating adhesion factor and safety factor, are introduced and discussed for tensile and shear loads.     

船用胶粘剂粘接工艺

某新型常温固化船用胶粘剂粘合强度,技术指标要求≥1.5 MPa,为了实际应用该胶粘剂,研究了胶粘剂的粘接工艺。以胶粘剂粘接钢/橡胶拉伸试样为对象,研究了不同施压载荷和时间对粘合强度的影响。在固定施压载荷和时间的条件下,对单位面积胶粘剂用量与粘合强度的关系进行了研究。结果表明,在施压压力0.18 MPa、施压时间5 h条件下,将单位面积胶粘剂用量控制在(21.64～59.43)g/m2(双面),其粘合强度可满足技术指标要求。     

Experimental and numerical investigation of the behavior of ship windows subjected to quasi-static pressure loads

High load-carrying capacity of ship windows is important for ship safety. This aspect has recently become significant after several incidents with broken windows in superstructures had occurred. In order to get more insight into the failure behavior and into the interaction between glass windows and surrounding wall structure, experiments and numerical investigations of windows subjected to quasi-static as well as impact loads were performed. In this paper quasi-static ultimate load tests with full-scale test models, each containing a clamped or bonded laminated safety glass window, are described. Finite element modeling of the steel structure, laminated glass, and elastomer bonding or gasket is outlined in detail. Material data are based on small-scale tests of steel and glass specimens, and on published data. Afterwards a method to calculate failure probabilities of glass panes under pressure loads is presented. Failure probabilities for the glass panes in the tests are determined and failure mechanisms are clarified. Finally, hints for designing safe windows and for improving window designs are given.     

60客位海景观光船结构强度计算和校核

由于工作于水下,水下观光船大量使用钢化玻璃结构,使船体强度的校核很难用常规规范的方法或舱段有限元方法,为此,运用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对60客位海景观光船进行全船有限元建模,根据规范计算波浪和运动载荷,对模型进行加载,计算得到全船包括钢化玻璃结构在内的应力分布和相对变形情况.     

船舶轻量化T型连接结构设计及强度试验

文章从船舶轻量化的角度出发,提出了一种由复合材料夹芯板和增强泡沫胶接而成的新型T型连接结构,解决了船舶复合材料上层建筑内部壁板之间的连接问题。基于复合材料结构的设计原理和力学特性,设计了T型连接结构的拉伸试验和压缩试验,研究其在不同载况下的极限承载和损伤模式,证明T型连接损伤模式复杂,抗拉能力弱,尤其面板与腹板连接区的胶层是承载薄弱环节;依据试验结果验证数值计算方法,并规划3条技术路径以研究T型连接的抗拉特性,应用数值方法提取对应技术路径的应力和位移特征量,分析T型连接面板与腹板连接区的胶层几何参数对抗拉强度和重量的响应规律,获得连接区胶层几何夹角的建议取值为45°~60°,为复合材料船舶轻量化胶接结构的优化设计和实际应用提供了有益参考。     

热处理对800 MPa级钛合金对接焊平板残余应力影响的数值模拟

钛合金具有高强耐蚀、易焊等优质性能,广泛用于潜艇、深潜器等潜水器的受力构件及耐压耐蚀壳体。在焊接过程中,会不可避免的产生焊接残余应力,较大的焊接残余应力会影响焊接结构的安全性能,而焊后热处理能够有效减少焊接残余应力。本文首先采用数值模拟的方法对TC4对接焊平板热处理前后的残余应力进行计算,通过与试验结果进行对比研究,验证有限元数值模拟的合理性;然后采用该数值模拟方法研究Ti80对接焊平板多层多道焊的整个焊接过程以及焊后热处理方法。结果表明,焊后Ti80对接焊平板表面具有较大横向和纵向残余拉应力,通过热处理工艺后,残余拉应力得到明显降低。因此,通过焊后热处理方法可以在很大程度上降低对焊接结构力学性能可能产生的不利影响的残余拉应力。     

FRP筋混凝土粘结滑移有限元分析

FRP筋与混凝土间的粘结性能是FRP筋与混凝土共同工作的基础,为充分利用FRP筋强度高的优点,避免粘结破坏,必须找出FRP筋与混凝土间的粘结滑移规律。文中基于连续曲线模型,采用特殊单元模拟FRP筋与混凝土间的粘结滑移,通过有限元分析,归纳出FRP筋与混凝土间的粘结滑移规律。     

玻璃粉对浪涌保护器阀片用银浆拉力的影响

银层拉力不好是浪涌保护器阀片用银浆的一种常见问题。本文研究了不同软化点玻璃粉对银浆烧结后银层拉力的影响。结果表明,软化点过高或过低的玻璃粉都会导致银层拉力不佳,玻璃粉软化点与烧结温度相匹配,更有利于提高银层拉力。同一种玻璃粉在不同的工艺条件下,可以表现出同样良好的拉力性能,具有一定的适烧性,这有利于提高银浆的适用性。