单向复合材料高应变率下材料特性的研究(英文)

在船舶领域,复合材料及夹芯复合材料板梁结构已大量应用在舰船结构中,尤其游艇及复合材料高速艇上.在运行过程中,这些结构有时很可能会受到如砰击、碰撞等动态载荷或高速冲击载荷.然而到目前为止,大多数的结构设计所用到的材料特性仍基于低应变率情况下的准静态测试结果.该文研究了高速艇等结构中的纤维增强复合材料高应变率情况下的材料特性,通过引入一种粘弹性模型来模拟并分析研究对象.并在世界先进的INSTRON高应变率材料试验机上设计并完成了相关试验,验证了该枯弹性模型、确定了模型中的材料参数.该粘弹性模型然后被用来研究分析应变率对单向复合材料机械特性的影响.     

纤维增强复合材料拉伸破坏过程的Monte-Carlo模拟

基于剪切滞后模型,采用影响函数叠加方法,得到复合材料在多纤维断裂下的应力场,包含了基体和界面塑性变形的影响.考虑纤维强度的统计特性,结合Monte-Carlo方法模拟丫复合材料在拉伸载荷作用下的累计破坏过程.结果表明:复合材料拉伸强度的尺寸效应与纤维强度分布的统计性质以及微观损伤诱发的应力重分配有关.文中的研究为进一步发展基于破坏机理分析的复合材料在热/机械载荷作用下的疲劳寿命预测理论奠定了基础.     

银系抗菌纤维的制备工艺

银系抗菌纤维是一种功能材料,可广泛用于服装、家纺、医疗等领域。本文从抗菌强度、抗菌广谱性以及对人体的安全性三个方面评述了银的抗菌性能,介绍了银离子的抗菌机理,重点讨论了银系抗菌纤维的四种制备方法:镀银法、化学接枝改性法、后整理法和共混纺丝法,指出了银系抗菌纤维广泛使用亟待解决的问题。     

静电纺丝法制备聚乙烯醇纳米纤维

纳米纤维的制备和应用是纳米材料研究中极为活跃的领域和发展前沿。静电纺丝法作为一种能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法,受到广泛关注。本文利用电纺技术制备了聚乙烯醇(polyvinyl alconhol,PVA)纳米纤维,考察了PVA溶液静电纺丝中PVA浓度,纺丝电压和接收距离等电纺参数对PVA纤维形成及其微观形貌的影响。实验结果表明,PVA浓度对PVA纤维形成和形貌起决定作用,随PVA浓度的提高,块体转变为均匀纤维,纤维直径逐渐增加;当接收距离和溶液流速恒定时,随纺丝电压的提高,纤维平均直径有缓慢提高的趋势;接收距离几乎不影响PVA纳米纤维的微观形貌。通过实验确定了制备PVA纳米纤维最佳条件为:电纺溶液组成为10%PVA水溶液,纺丝电压:15kV,流速:0.5mL/h,接收距离:15cm。     

含水量对固态胺纤维吸附CO_2速率的影响

在0.101MPa、温度25℃、CO2含量1.0%条件下,实验测定了含水量0～300%范围内SAF吸附CO2速率,含水量为60%～120%时吸附最快。对低、高含水量工况下水的作用分别进行了讨论,高分子涂层溶胀程度和纤维团堆密度分别是两种状态下影响吸附速率的主要因素。依据扩散控制模型,推导出了适宜含水量下吸附速率公式,当含水量为100%时,其实验值为13.2 g/（kg.min）,约为理论估算值95.0g/（kg.min）的1/7。     

港珠澳大桥预制桥墩预应力高强钢棒力学性能的试验研究

预应力高强钢棒具有锚固回缩小、应力松弛率低、受力状态良好等优点,越来越广泛应用于大型构件预制拼装领域。为深入探究大直径预应力高强钢棒材料的力学性能,对公称直径达75 mm的预应力高强钢棒进行了拉伸试验、硬度梯度及金相组织分析、冲击韧性测试、应力松弛试验、应力腐蚀试验、预应力锁定损失试验和锚具组装件试验。试验结果表明,PSB830级钢棒拉伸时极限承载能力为4 882.8 kN,极限抗拉强度为1 105 MPa,断后伸长率平均值为7.5%,芯表硬度梯度平均值为6.8 HRC;PSB930级钢棒拉伸时极限承载能力为5 196.3 kN,极限抗拉强度为1 176 MPa,断后伸长率平均值为6.35%,芯表硬度梯度平均值为5.3 HRC;钢棒金相组织为回火索氏体,冲击吸收功平均值大于95 J;实测1 000 h应力松弛率为0.8%,推算120年应力松弛率小于9.1%;应力腐蚀最大试验应力为952.8 MPa,小于其临界断裂应力;在扭矩板手1 600～1 700 N·m的辅助锁定下,预应力损失率平均值为4.1%,钢棒回缩值小于1 mm。钢棒锚具锚固性能符合各标准要求,该大直径预应力高强钢棒各项性能...     

加纤维沥青混凝土用于桥面铺装的路用性能及施工研究

通过研究普通及纤维沥青混合料各项路用性能及力学性能,表明添加纤维能显著改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性能,并且能有效地增加混合料的整体性与柔韧性,适于作为桥面铺装材料。     

船用EH36高强钢无缝药芯焊丝焊接接头组织和冲击韧性研究

本文以SRSF501无缝药芯焊丝在船用EH36高强钢中的焊接应用为目的,研究了国产无缝药芯焊丝SRSF501在船用EH36高强钢焊接中的组织和冲击韧性。通过试验表明：SRSF501焊接EH36钢接头各区域的冲击性能均满足船级社要求;多层多道焊时,焊缝组织由粗大的柱状组织和细小的等轴晶组织组成,底层焊缝和末道焊缝柱状晶区域较大;盖面层两侧接头热影响区存在粗晶区,其它位置接头的热影响区不存在粗晶区;焊接接头中熔合线外2mm处,晶粒最细,冲击韧性最好。     

改善码头面层混凝土塑性收缩的方法

混凝土塑性收缩除了与环境温度、湿度、风速以及混凝土表面温度有关外,混凝土组成和配合比也对塑性收缩和开裂产生一定的影响.采用粉煤灰、粒化高炉矿渣粉以及聚丙烯纤维,进行了码头面层混凝土塑性收缩的研究.研究结果表明,20%的粉煤灰对混凝土的塑性收缩的影响不大,与基准混凝土的塑性收缩相当;掺入30%的粒化高炉矿渣粉比基准混凝土的塑性收缩略有增加.提出了控制码头面层混凝土塑性收缩综合防治方法,并在洋山港三期工程中进行了应用,有效控制了码头面层的塑性收缩.     

高韧性纤维水泥稳定碎石路用性能研究

反射裂缝是沥青路面半刚性基层中常有出现的问题,研究提出将自主研发的特种高韧性纤维掺入到水泥稳定碎石中,达到改善其抗裂性能的目的,通过测定多种纤维掺量水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度、单轴压缩模量及收缩系数,分析该特种高韧性纤维对水稳碎石材料性能影响的变化规律。试验结果表明：随着纤维掺量逐渐大,水泥稳定碎石养护7、28、90 d的无侧限抗压强度和劈裂强度均呈现先增大后减小的趋势,且各种指标强度均在1‰纤维掺量时最大,单轴压缩模量在2‰下有最大值。养护90 d的无侧限抗压强度和劈裂强度在掺入1‰纤维后分别提高14.1％和9％;掺加特种高韧性纤维能够改善水稳碎石材料的收缩性能,纤维掺量为1‰时,温缩系数和干缩系数分别比不掺时提高14.1％和12.8％。