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格构增强复合材料均匀轧辊的制备及性能研究
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作者 张斯纬 胡业发 王钧 《复合材料科学与工程》 北大核心 2024年第11期108-113,132,共7页
随着染色效率的提高,传统笨重的金属轧辊逐渐被轻质高强的复合材料轧辊代替。轧染工艺使用的轧水轧车要求其轧辊具有线压力稳定、弯曲刚度高的特点。本文采用格构增强复合材料代替传统金属材料,选用圆截面型材和方截面型材制造了格构结... 随着染色效率的提高,传统笨重的金属轧辊逐渐被轻质高强的复合材料轧辊代替。轧染工艺使用的轧水轧车要求其轧辊具有线压力稳定、弯曲刚度高的特点。本文采用格构增强复合材料代替传统金属材料,选用圆截面型材和方截面型材制造了格构结构,通过环向卷制工艺制备了蒙皮层,最终制得轻质高刚的复合材料均匀轧辊,通过ANSYS模拟仿真,分析了格构形式和蒙皮厚度变化对复合材料轧辊线压力的影响,通过低载三点弯曲和环向压缩表征了格构形式和蒙皮厚度对复合材料轧辊的弯曲刚度和侧压抗压刚度的影响。结果表明:蒙皮厚度相同时,圆截面格构对轧辊的线压力提升较大,同时,与方截面格构增强轧辊相比,圆截面格构增强轧辊的弯曲刚度和侧压刚度均更高。随着蒙皮厚度的增加,格构增强轧辊的比刚度增加,但增幅逐渐变缓。蒙皮厚度小于4 mm时,圆截面格构对比刚度的增强效果高于方截面的增强效果。 展开更多
关键词 复合材料 均匀轧辊 格构增强 弯曲刚度 侧压刚度
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格构增强型复合材料夹层结构的制备与受力性能 被引量:23
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作者 方海 刘伟庆 万里 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 2009年第4期67-69,共3页
真空导入成型工艺是一种新型的适合大型/异型复合材料结构件成型的技术。选用H-60 PVC泡沫、四轴向玻璃纤维布以及乙烯基酯树脂,通过在泡沫芯材上、下表面开槽,同时沿芯材厚度方向剖开,采用真空导入成型工艺制备出在结构上具有创新构型... 真空导入成型工艺是一种新型的适合大型/异型复合材料结构件成型的技术。选用H-60 PVC泡沫、四轴向玻璃纤维布以及乙烯基酯树脂,通过在泡沫芯材上、下表面开槽,同时沿芯材厚度方向剖开,采用真空导入成型工艺制备出在结构上具有创新构型的格构增强型复合材料夹层结构。研究结果表明,真空导入成型工艺充模速度快、成型效益高;格构增强型复合材料夹层结构的剪切、平压与抗弯性能均较传统夹层结构得以提高;其格构腹板可有效抑制泡沫芯材剪切裂纹的扩展,避免面板与芯材的剥离破坏;阐明了格构增强型复合材料夹层结构的受弯极限承载能力。 展开更多
关键词 真空导入成型工艺 格构增强 复合材料夹层结构 力学性能
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格构增强复合材料圆筒的侧向压缩性能 被引量:3
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作者 周辉 刘伟庆 +1 位作者 万里 王璐 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期274-279,共6页
本文以筒形复合材料桥梁防撞装置为研究对象,采用平行板外载静压试验方法对格构增强复合材料圆筒进行了侧压试验,分析了圆筒中横向格构的数量、间距对试件刚度、极限荷载、耗能能力、平均压溃力的影响,结合破坏形态分析,对试验结果进行... 本文以筒形复合材料桥梁防撞装置为研究对象,采用平行板外载静压试验方法对格构增强复合材料圆筒进行了侧压试验,分析了圆筒中横向格构的数量、间距对试件刚度、极限荷载、耗能能力、平均压溃力的影响,结合破坏形态分析,对试验结果进行了拟合,给出了合理的耗能构造设计建议。研究表明,圆筒中横向格构间距越小,试件极限荷载和平均压溃力越大,耗能能力越强。 展开更多
关键词 格构增强圆筒 静力压缩 极限荷载 耗能 平均压溃力
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基于遗传算法的格构增强复材夹芯板优化设计方法研究 被引量:1
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作者 何涛 王璐 +2 位作者 刘伟庆 万里 方园 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期11-15,共5页
格构增强复材夹芯板在土木工程领域已得到广泛应用,然而工程优化设计尚未得到解决。基于现有的格构增强复材夹芯板受力性能,提出了基于遗传算法的优化设计方法,并在此基础上对其建设成本进行优化计算。最后与已投入使用的格构增强泡沫... 格构增强复材夹芯板在土木工程领域已得到广泛应用,然而工程优化设计尚未得到解决。基于现有的格构增强复材夹芯板受力性能,提出了基于遗传算法的优化设计方法,并在此基础上对其建设成本进行优化计算。最后与已投入使用的格构增强泡沫复材夹芯板相比较,结果表明,在满足承载力的前提下,相比于原构件,优化后的构件建设成本显著降低,经济效益得以提升。 展开更多
关键词 复合材料夹芯板 格构增强 成本优化 遗传算法
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格构增强泡沫夹芯复合材料管侧向压缩 被引量:2
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作者 陈航 方海 +1 位作者 李晓龙 樊子砚 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期23-29,共7页
以聚氨酯泡沫为夹芯层、玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)为面层和格构腹板,运用真空导入工艺制备了4个参数不同的复合材料圆管,对其进行了侧向压缩试验,分析格构数量等参数对结构承载性能的影响。基于能量法,运用等效十字模型将格构腹... 以聚氨酯泡沫为夹芯层、玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)为面层和格构腹板,运用真空导入工艺制备了4个参数不同的复合材料圆管,对其进行了侧向压缩试验,分析格构数量等参数对结构承载性能的影响。基于能量法,运用等效十字模型将格构腹板和泡沫芯材等效为均质材料,得到其面内等效弹性模量。运用层合理论推导了复合材料管在侧向压缩下的荷载和位移关系,并与试验值进行了对比,研究表明:随着格构腹板数量增加,构件的极限承载力逐渐增大;对比试验结果与理论分析,格构腹板增强构件较无格构腹板构件误差较小;层合理论适用于界面协同能力较好、面层与芯材不易剥离的结构。 展开更多
关键词 格构增强 复合材料 能量法 层合理论 侧压试验
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格构增强复合材料圆筒的侧向抗冲击性能研究 被引量:1
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作者 宗莉娜 方海 周辉 《玻璃钢/复合材料》 CAS 北大核心 2019年第11期45-49,57,共6页
本文采用试验的方法对格构增强复合材料桥梁防撞装置的侧向抗冲击性能进行研究。研究横向格构间距对复合材料圆筒体冲击极限荷载、冲击最大位移、耗能性能的影响,并根据试验数据进行数值拟合,得出格构间距对极限荷载的拟合曲线。试验中... 本文采用试验的方法对格构增强复合材料桥梁防撞装置的侧向抗冲击性能进行研究。研究横向格构间距对复合材料圆筒体冲击极限荷载、冲击最大位移、耗能性能的影响,并根据试验数据进行数值拟合,得出格构间距对极限荷载的拟合曲线。试验中横向格构越密,极限压缩荷载或极限冲击荷载越大。 展开更多
关键词 格构增强圆筒 侧向冲击 最大位移 耗能
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泡沫和轻木夹芯复合材料梁疲劳性能的对比 被引量:3
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作者 杨翔宇 霍瑞丽 +2 位作者 李季乐 陈登杨 方海 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期635-639,686,共6页
以聚氨酯泡沫、巴沙轻木为芯材的复合材料梁为研究对象,通过四点弯曲静载试验和不同荷载等级下的疲劳试验,对比了格构增强前后两种夹芯结构的静力学性能和疲劳性能。静载试验结果表明,轻木夹芯复合材料梁的极限承载力是聚氨酯泡沫夹芯梁... 以聚氨酯泡沫、巴沙轻木为芯材的复合材料梁为研究对象,通过四点弯曲静载试验和不同荷载等级下的疲劳试验,对比了格构增强前后两种夹芯结构的静力学性能和疲劳性能。静载试验结果表明,轻木夹芯复合材料梁的极限承载力是聚氨酯泡沫夹芯梁的15倍,格构增强方案对提高聚氨酯泡沫夹芯梁的承载力更有效;疲劳试验结果表明,聚氨酯泡沫夹芯梁和轻木夹芯梁的疲劳寿命与荷载等级的大小密切相关,聚氨酯泡沫夹芯梁的疲劳性能更优,格构的设置可显著提高整体结构的疲劳寿命。 展开更多
关键词 复合材料夹芯结构 弯曲疲劳 格构增强 疲劳寿命
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