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对建筑用PTFE(聚四氟乙烯)膜材进行单轴应力松弛和徐变试验,得到松弛模量和蠕变柔量随时间的变化曲线,然后采用广义线性黏弹性模型、分数阶模型和分指数模型分别进行数值模拟,再比较各模型预测精度.结果表明:各类模型模拟短期的松弛模量和蠕变柔量有较好的精度;随时间增长,广义线性黏弹性模型模拟的松弛模量和蠕变柔量偏离试验值,长期预测精度较差;分数阶模型对长期松弛模量和蠕变柔量预测精度较好;分指数模型可预测长期的经向蠕变柔量,但对长期松弛模量和纬向蠕变柔量的预测精度不高.采用电迁移试验(RCM法)测定了不同龄期和冻融循环后混凝土中的氯离子扩散系数.结果表明:因冻融循环导致的混凝土性能劣化及龄期对于混凝土损伤的修复对混凝土的氯离子渗透性能具有双重影响,从而使所测得的氯离子扩散系数与标养28 d的氯离子扩散系数产生较大差别.模拟渤海地区海洋环境,利用Fick定律计算了100 a的混凝土保护层厚度,发现采用标养28 d的氯离子扩散系数所得的计算结果明显偏大.
本文针对复合材料回转体类构件,提出了回转体构件自动铺丝轨迹规划算法。应用管道的数学模型,建立了基于三次样条插值的自动铺丝轨迹规划模型。X先探讨了通过三次样条插值对芯模中心线方程的求取,进而建立芯模参数曲面方程,后提出适用于回转体类构件的铺丝路径生成算法。应用本文的研究成果,在MATLAB中完成实例验证。结论表明,该算法生成的铺丝轨迹能够满足实际铺丝的工艺要求和工程需要。利用落锤冲击系统研究了玄武岩纤维束在不同应变速率和不同温度下的拉伸力学性能.结果表明:玄武岩纤维束的力学性能与应变速率和温度具有相关性.在相同的温度下,玄武岩纤维束的弹性模量和拉伸强度都随着应变速率的增加而增大,其大应变与韧性呈先增后减的趋势;在相同的应变速率下,随着温度的增加,其弹性模量减小,大应变和韧性增大,拉伸强度呈先减后增的趋势.为研究缠绕复合材料夹芯圆柱壳的力学特性,X先开展了缠绕复合材料夹芯圆柱壳模型的轴向压缩试验,得到载荷-位移曲线与应变分布规律;进而,依据复合材料经典层合板理论,将缠绕圆柱壳模型的内外蒙皮均匀化,等效为单向纤维增强复合材料,采用ABAQUS有限元软件对结构模型进行分析,得到不同载荷下的应变规律;后,将有限元计算结果与试验结果进行对比,轴向刚度误差为10.69%,测点应变值大误差为12.88%,表明该方法可用于缠绕复合材料夹芯圆柱壳计算,为复合材料夹芯圆柱壳的设计应用提供指导。吊装自成型GFRP弹性网壳结构由统一规格的GFRP长直圆管杆件组成,并利用GFRP材料自重轻、弹性模量低的特点,使得杆件在吊装过程中由于自重作用产生弯曲变形,从而自动形成设计所需曲面。采用有限元方法并结合程序二次开发,针对一种具有单轴对称曲面的GFRP弹性网壳结构进行找形分析,提出相应的找形迭代算法并通过实例验证其X性,在此基础上开展吊装施工全过程数值模拟。结果表明,找形算法具有很好的计算精度和计算效率,能满足此类网壳结构的设计和施工要求,成型后的网壳结构具有很好的承载能力储备。从多尺度综合研究了纳米SiO2对混凝土界面过渡区早期力学性能的影响.在宏观尺度上,主要测试了纳米改性混凝土的弹性模量及抗压、抗折强度,在微观尺度上,采用纳米压痕对其界面过渡区进行了压痕模量及其频数分布分析.结果表明:掺入纳米SiO2后,无论水泥石还是混凝土,其早期强度及弹性模量均有所提高,且混凝土强度的提高尤为明显;纳米改性混凝土界面区的孔隙和缺陷显著减少,且形成了更高密度的C-S-H凝胶相,使其压痕模量与水泥石的压痕模量接近.模拟风电叶片蒙皮铺层结构,采用真空辅助灌注成型工艺制备了含高分子电热膜的夹层结构玻璃钢样板,研究了在不同环境温度和功率密度下的通电加热效果,通过实验数据拟合出了灌注后的高分子电热膜具备防除冰能力所需的小功率密度与所处环境温度的关系式,并研究了低温环境中不同功率密度下的除冰性能。结果表明,在-11~-13℃环境中且表面覆冰厚度为1cm的情况下,在200~600W/m2功率密度范围内的除冰时间可控制在1~3h。
