雪荷载下屋盖大跨度钢-玻璃纤维复合材料的变形响应

1

作者 黄文霞 吴金辉 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期110-115,共6页

雪荷载的分布不均与动态变化是大跨度屋盖结构安全性与稳定性设计的关键挑战。钢-玻璃纤维复合材料在长期荷载作用下易发生较大变形甚至破坏,对雪荷载作用较为敏感,亟需深入研究其变形响应特性。为此,聚焦雪荷载作用下大跨度屋盖钢-玻... 雪荷载的分布不均与动态变化是大跨度屋盖结构安全性与稳定性设计的关键挑战。钢-玻璃纤维复合材料在长期荷载作用下易发生较大变形甚至破坏,对雪荷载作用较为敏感,亟需深入研究其变形响应特性。为此,聚焦雪荷载作用下大跨度屋盖钢-玻璃纤维复合材料的变形响应,揭示其力学性能变化规律,以提升结构在极端天气下的安全性和稳定性。以某桁架结构大跨度屋面为研究对象,利用FLOW-3D流体动力学软件,通过设定边界条件及材料参数,模拟了雪荷载作用下钢-玻璃纤维复合材料的变形响应。结果表明:玻璃纤维的体积分数为60%时,复合材料的抗拉强度与弯曲强度最优;随着雪荷载的增大,钢-玻璃纤维复合材料的平均失效载荷越小,断裂层间剪切应力越大;3号屋盖构件的层间抗剪能力最强;雪荷载下屋盖关键节点位移普遍增大,局部存在差异,整体位移可控。 展开更多

关键词 雪荷载 屋盖大跨度 钢-玻璃纤维复合材料 变形响应 弯曲强度

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蒙脱土/二氧化硅改性环氧胶对复合材料-钢界面黏结性能的影响

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作者 李梦晴 吉新柱 方园 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第7期71-78,98,共9页

为了提升复合材料-钢界面黏结性能,采用表面功能化纳米蒙脱土(MMT)和二氧化硅(SiO_(2))对环氧胶进行改性,研究纳米粒子含量、胶层厚度、搭接长度等参数对复合材料-钢双搭接接头界面黏结性能的影响。试验结果表明:当纳米MMT和SiO_(2)质... 为了提升复合材料-钢界面黏结性能,采用表面功能化纳米蒙脱土(MMT)和二氧化硅(SiO_(2))对环氧胶进行改性,研究纳米粒子含量、胶层厚度、搭接长度等参数对复合材料-钢双搭接接头界面黏结性能的影响。试验结果表明:当纳米MMT和SiO_(2)质量比为7∶3、总添加含量为1%时,试件的拉伸强度、剪切强度达到最高,分别为46.13 MPa、12.79 MPa,相比于纯环氧胶试件,提升了53.2%和44.85%。胶层厚度的增加能够提高试件承载力和最大应变值;搭接长度的增加对于改善应变的分布梯度和提升最大剪应力、极限滑移量有明显效果,由于有效黏结长度的存在,搭接长度对试件承载力的增加呈现先快后慢的趋势。相比于纯环氧胶,采用表面功能化纳米MMT/SiO_(2)改性的环氧胶内部粒子分布均匀,断面粗糙度明显,能够减少应力集中,促进复合材料-钢界面相互作用,从而提升其黏结性能。 展开更多

关键词 复合材料-钢界面 纳米改性环氧胶 双搭接接头 黏结性能

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基于PET-CNT自感应复合纤网插层的玻璃纤维增强复合材料层间增韧-结构监测一体化响应

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作者 钟之豪 刘帅 +1 位作者 王首浩 戴宏波 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第12期29-37,共9页

为了避免玻璃纤维增强复合材料(GFRC)在服役过程中由于局部分层损伤造成灾难性整体失效,采用高孔隙率、薄型聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造纤网构筑PET-碳纳米管(CNT)自感应复合纤网插层,再将插层嵌入玻纤增强体层间一体成型,在改善G... 为了避免玻璃纤维增强复合材料(GFRC)在服役过程中由于局部分层损伤造成灾难性整体失效,采用高孔隙率、薄型聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造纤网构筑PET-碳纳米管(CNT)自感应复合纤网插层,再将插层嵌入玻纤增强体层间一体成型,在改善GFRC层间性能的同时,对其结构健康状态进行原位、实时、在线的无损监测。结果表明:PET-CNT复合纤网改性GFRC的起始断裂韧性和扩展断裂韧性分别提高了86%和48%,有效提升了GFRC的I型层间断裂韧性。另外,在裂纹扩展阶段,PET-CNT复合纤网插层的电阻变化率增益因子高达270%,表现出了极高的层间裂纹监测敏感性。研究结果为提升GFRC力学性能并实现结构健康监测提供了一种集成结构增韧-监测功能一体化的新型非织造复合纤网插层,也为提升GFRC全寿命周期稳健性提供了一种结构优化方法。 展开更多

关键词 非织造纤网 自感应复合材料 玻璃纤维增强复合材料 插层增韧 增韧-监测一体化响应 结构健康监测

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建筑用热轧钛-钢复合材料长期服役后的抗弯性能

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作者 张校园 刘阳峰 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期134-139,共6页

热轧钛-钢复合材料在建筑领域长期服役时需承受各类荷载,其抗弯性能对结构稳定性与安全性至关重要。本研究以退火纯钛板、钢板为基材,铜板为中间层,制备热轧钛-钢复合材料。通过循环疲劳试验模拟长期服役条件,系统研究了热轧变形量、组... 热轧钛-钢复合材料在建筑领域长期服役时需承受各类荷载,其抗弯性能对结构稳定性与安全性至关重要。本研究以退火纯钛板、钢板为基材,铜板为中间层,制备热轧钛-钢复合材料。通过循环疲劳试验模拟长期服役条件,系统研究了热轧变形量、组合方式、钢板厚度及冷却方式对复合材料抗弯性能的影响。结果表明:经历模拟长期服役后,复合材料的抗弯强度先下降后趋于稳定;热轧变形量为65%时,复合材料的抗弯强度达到峰值;采用“钛-铜-钢-铜-钛”的组合方式时,复合材料的抗弯强度显著高于其他组合方式;增加钢板厚度有助于提高复合材料的抗弯强度,当热轧方向与后续荷载方向平行时,材料的抗弯强度表现更优;在本研究范围内,冷却方式对复合材料的抗弯强度无明显影响。 展开更多

关键词 建筑 热轧处理 钛-钢复合材料 长期服役 循环疲劳 抗弯性能

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高性能玻璃纤维增强树脂基复合材料拉-压疲劳行为 被引量：6

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作者 马丹 方允伟 +2 位作者 王佳庆 王玉梅 徐琪 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期63-66,共4页

对LTX1240玻璃纤维/环氧复合材料开展拉-压疲劳试验,绘制S-N曲线进行疲劳寿命预测,利用扫描电镜观察疲劳试样断口形貌,分析其在拉-压循环载荷作用下的失效模式。结果表明:LTX1240玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的条件疲劳极限为278 MPa... 对LTX1240玻璃纤维/环氧复合材料开展拉-压疲劳试验,绘制S-N曲线进行疲劳寿命预测,利用扫描电镜观察疲劳试样断口形貌,分析其在拉-压循环载荷作用下的失效模式。结果表明:LTX1240玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的条件疲劳极限为278 MPa;失效过程为树脂基体最先破坏,接着界面分层乃至纤维拉伸、剪切破坏,它们相互作用形成了弥散损伤区并据此扩展发生材料断裂。 展开更多

关键词 玻璃纤维 复合材料 拉-压疲劳 S-N曲线 失效分析

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玻璃纤维增强树脂基复合材料拉-拉疲劳行为研究 被引量：11

6

作者 梅端 王钧 +1 位作者 李君明 司洪效 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期39-42,共4页

本文以乙烯基酯树脂和环氧树脂为基体,制备玻璃纤维增强树脂基复合材料拉-拉疲劳试件,研究应力振幅、铺层方式、树脂体系对树脂基复合材料疲劳性能的影响。结果表明,随着应力振幅的增加,GFRP试件的拉伸模量呈现单调下降;随着玻璃纤维布... 本文以乙烯基酯树脂和环氧树脂为基体,制备玻璃纤维增强树脂基复合材料拉-拉疲劳试件,研究应力振幅、铺层方式、树脂体系对树脂基复合材料疲劳性能的影响。结果表明,随着应力振幅的增加,GFRP试件的拉伸模量呈现单调下降;随着玻璃纤维布层数的增加,GFRP拉-拉疲劳性能会大幅下降;环氧树脂复合材料的疲劳性能要明显优于乙烯基酯树脂复合材料。 展开更多

关键词 玻璃纤维增强复合材料 拉-拉疲劳 剩余刚度 S-N曲线

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船用巴沙木芯钢——复合材料接头性能优化设计

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作者 柴东廷 刘斌 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期33-39,共7页

为提高船用巴沙木芯钢—复合材料接头承载能力,采用有限元模拟对其进行性能优化。首先利用Abaqus软件中的VUMAT子程序构建了巴沙木材料失效准则,随后建立胶接巴沙木夹芯钢—复合材料连接接头的模型,经由计算结果同实验结果的对比来证实... 为提高船用巴沙木芯钢—复合材料接头承载能力,采用有限元模拟对其进行性能优化。首先利用Abaqus软件中的VUMAT子程序构建了巴沙木材料失效准则,随后建立胶接巴沙木夹芯钢—复合材料连接接头的模型,经由计算结果同实验结果的对比来证实仿真的精准性。同时分析原始结构失效原因,并对其进行钢板末端改为完全延伸的形式和增加木芯转角的初步形状优化,接着通过ISIGHT软件集成实验设计(DOE)模块中的最优拉丁超立方算法进行设计采样,根据采样点构建响应面模型,最终将结构质量、极限承载力和刚度作为优化目标函数,基于NCGA遗传算法对巴沙木芯钢-复合材料接头开展了多目标优化。优化后的结构比初始方案的质量下降17.4%,极限承载力提高13.1%。 展开更多

关键词 钢-复合材料接头 巴沙木夹芯结构 多目标优化

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耐碱玻璃纤维ECC复合材料受压应力-应变关系 被引量：4

8

作者 张勤 朱潇鹏 +3 位作者 代欢欢 李振 叶涛萍 刘荣浩 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期82-92,共11页

耐碱玻璃纤维具有良好的受力性能,且经济性及耐久性较好,将其掺入水泥基复合材料中,可以取得较好的增强效果,故而工程应用前景较为广泛。为了研究耐碱玻璃纤维增强工程用水泥基复合材料(耐碱玻璃纤维ECC)的抗压性能及受压应力-应变关系... 耐碱玻璃纤维具有良好的受力性能,且经济性及耐久性较好,将其掺入水泥基复合材料中,可以取得较好的增强效果,故而工程应用前景较为广泛。为了研究耐碱玻璃纤维增强工程用水泥基复合材料(耐碱玻璃纤维ECC)的抗压性能及受压应力-应变关系,本文对33组高性能水泥基材料的试件进行了轴压性能试验,分析了纤维掺量、纤维长度及水灰比对耐碱玻璃纤维ECC的受压性能及受压应力-应变关系的影响,并提出耐碱玻璃纤维ECC受压应力-应变关系的计算模型。结果表明:掺入耐碱玻璃纤维可以明显改善水泥基材料在单轴受压状态下的抗裂、受力和变形性能;耐碱玻璃纤维ECC试件抗压强度和变形能力的提升程度与纤维掺量、纤维长度及水灰比有关;随着纤维掺量和长度增加,耐碱玻璃纤维ECC试件的抗压强度和变形能力大致呈递增趋势,但掺量过多会因“团聚”现象明显,导致试件抗压强度降低;水灰比主要影响试件的抗压强度,水灰比越大,抗压强度越小;当纤维质量掺量为6.5%,纤维长度为18 mm,水灰比为0.32时,耐碱玻璃纤维ECC的综合力学性能相对较优,相比对比试件,其抗压强度和变形能力分别可提升25.6%和88.0%;本文提出的耐碱玻璃纤维ECC受压应力-应变关系模型的计算值与试验值吻合较好,可用于描述其受压破坏全过程。 展开更多

关键词 耐碱玻璃纤维 工程用水泥基复合材料(ECC) 应力-应变关系 抗压强度

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中等应变率下玻璃纤维-环氧树脂复合材料层合板强度预报 被引量：3

9

作者 吴健 王纬波 +1 位作者 张彤彤 李泓运 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期1222-1231,共10页

采用真空辅助成型工艺制备多种铺层角度的玻璃纤维-环氧树脂层合板试样,通过专用试验设备开展恒定应变率下面内拉伸、剪切性能的测试。建立中等应变率条件下单向层合板的拉伸和剪切强度数学模型,并通过最小二乘法开展基于实测数据的模... 采用真空辅助成型工艺制备多种铺层角度的玻璃纤维-环氧树脂层合板试样,通过专用试验设备开展恒定应变率下面内拉伸、剪切性能的测试。建立中等应变率条件下单向层合板的拉伸和剪切强度数学模型,并通过最小二乘法开展基于实测数据的模型参数识别。以经典层合板理论和蔡-希尔强度准则为基础,推导并编制了MATLAB仿真计算程序,实现了玻璃纤维-环氧树脂层合板在轴向中等应变率下的拉伸强度预报,并通过试验验证了预报方法。结果表明预报值与试验结果吻合较好。该方法可以预报中等应变率条件下玻璃纤维-环氧树脂复合材料层合板的拉伸强度,预报精度满足工程应用的需求,可用于中等应变率下复合材料层合板铺层角度优化设计。 展开更多

关键词 中等应变率 玻璃纤维-环氧树脂复合材料 层合板 拉伸强度

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玻璃纤维增强复合材料筋与超高性能混凝土之间粘结-滑移本构模型 被引量：9

10

作者 薛文远 胡翔 薛伟辰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期698-707,共10页

为研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋与超高性能混凝土(UHPC)之间的粘结性能,故基于相关文献中153个拉拔试验和42个梁式试验的数据,系统分析了FRP筋直径、相对粘结长度、相对保护层厚度、超高性能混凝土抗压强度、FRP筋表面形态和试验... 为研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋与超高性能混凝土(UHPC)之间的粘结性能,故基于相关文献中153个拉拔试验和42个梁式试验的数据,系统分析了FRP筋直径、相对粘结长度、相对保护层厚度、超高性能混凝土抗压强度、FRP筋表面形态和试验方法对玻璃纤维增强复合材料筋粘结强度的影响规律,通过回归分析和区间预测提出了超高性能混凝土中玻璃纤维增强复合材料筋与粘结强度和锚固长度的计算公式。对比分析了已有FRP筋与普通混凝土之间的粘结-滑移本构模型,基于CMR模型提出了绕肋玻璃纤维增强复合材料筋与超高性能混凝土之间粘结-滑移本构模型的计算公式。上述公式计算结果与试验结果均吻合良好,并可为工程设计及后续研究提供依据。 展开更多

关键词 玻璃纤维增强复合材料筋 超高性能混凝土 粘结试验 粘结强度 锚固长度 粘结-滑移本构模型

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建筑用高性能热轧钛-钢复合材料的力学性能研究 被引量：2

11

作者 郑鑫轲 李俊 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期33-38,共6页

以钢板和钛板为原材料,经预处理、组胚、焊接、热轧等制备建筑用高性能热轧钛-钢复合材料。用万能试验机等设备测试不同变形量、不同钛含量、不同卷曲温度下该复合材料的抗拉强度、屈曲强度等力学性能。结果表明:变形量为30%时,热轧钛-... 以钢板和钛板为原材料,经预处理、组胚、焊接、热轧等制备建筑用高性能热轧钛-钢复合材料。用万能试验机等设备测试不同变形量、不同钛含量、不同卷曲温度下该复合材料的抗拉强度、屈曲强度等力学性能。结果表明:变形量为30%时,热轧钛-钢复合材料的屈服强度、抗拉强度适宜,拉伸断口呈韧性断裂;钛的质量分数为0.6%时,复合材料的抗拉强度、屈曲强度均最高;卷曲温度为600℃时复合材料的力学性能最佳,继续升高卷曲温度,力学性能反而降低。 展开更多

关键词 高性能热轧钛-钢 建筑结构 复合材料 力学性能 抗拉强度

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集中荷载作用下钢-玻璃纤维复合纵筋混凝土梁的受剪承载力 被引量：5

12

作者 范旭红 秦卫红 +2 位作者 解鹏 倪林 顾泽 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期623-629,共7页

为研究钢-玻璃纤维复合筋(SGFCB)作为纵向受拉筋时混凝土梁的受剪性能,进行了集中荷载作用下SGFCB混凝土梁的受剪承载力试验.试验参数为纵筋种类、构件剪跨比和纵筋配筋率.分析总结了SGFCB混凝土梁受剪破坏形态、受剪承载力和斜裂缝宽... 为研究钢-玻璃纤维复合筋(SGFCB)作为纵向受拉筋时混凝土梁的受剪性能,进行了集中荷载作用下SGFCB混凝土梁的受剪承载力试验.试验参数为纵筋种类、构件剪跨比和纵筋配筋率.分析总结了SGFCB混凝土梁受剪破坏形态、受剪承载力和斜裂缝宽度发展随上述试验参数的变化规律.试验结果表明:SGFCB试件梁的剪切破坏形态有斜压破坏、剪压破坏和非典型的剪压破坏3种,与钢筋混凝土梁的受剪破坏形态相似;剪跨比、配筋率和配箍率相同时,SGFCB混凝土梁受剪承载力和刚度均小于钢筋混凝土梁,斜裂缝最大宽度大于钢筋混凝土梁.在试验承载力结果基础上,拟合了SGFCB混凝土梁受剪承载力-剪跨比关系曲线.最后,提出了可用于设计的集中荷载作用下SGFCB混凝土梁受剪承载力计算公式,该公式具有较高的安全保证率. 展开更多

关键词 钢-玻璃纤维复合筋 受剪性能 试验研究 斜裂缝宽度

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基于响应面法和多目标粒子群算法的玻璃纤维增强ABS塑件多目标优化

13

作者 杨明 刘厚德 +3 位作者 刘巨保 李峰 姚建锋 刘赛 《塑料工业》 北大核心 2025年第8期72-80,共9页

为了解决玻璃纤维增强材料装配支撑件成型质量问题,选取玻璃纤维(GF)增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料制成的加热器支架环为研究对象,采用响应面法(RSM)构建了包括模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间及纤维含量与响应目标(... 为了解决玻璃纤维增强材料装配支撑件成型质量问题,选取玻璃纤维(GF)增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料制成的加热器支架环为研究对象,采用响应面法(RSM)构建了包括模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间及纤维含量与响应目标(即翘曲变形量、体积收缩率)之间的数学模型,通过方差分析(ANOVA)和残差分析,简化并得到了响应面回归方程。然后利用多目标粒子群优化算法(MOPSO)对响应面模型进行迭代寻优,求得最优解集,并从中选取了最优解。将最优参数:模具温度25℃,熔体温度259.25℃,保压压力47 MPa,保压时间29.92 s与纤维质量分数28.68%输入Moldflow软件仿真验证,结果显示优化后翘曲变形量为1.307 mm,体积收缩率为6.928%,与预测值误差分别为0.38%和4.08%,试模结果与优化算法预测值对比,翘曲变形量误差1.07%,体积收缩率误差0.47%。研究结果表明,运用RSM与MOPSO算法对玻璃纤维增强塑件成型质量进行优化是一种有效的策略,对工程实践具有重要的指导价值。 展开更多

关键词 玻璃纤维 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合材料 响应面法 多目标粒子群算法 工艺优化

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高含量GPTMS对玻璃纤维/环氧树脂复合材料脆性及吸水性能的影响

14

作者 孙家书 王继刚 +1 位作者 曹广秀 翟滨 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期81-85,共5页

通过手糊的方法制备了γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)含量不同的玻璃纤维/环氧树脂(GF/EP)复合材料。结果表明:与未添加GPTMS的GF/EP复合材料相比,加入质量分数5%的GPTMS不仅提高了复合材料的机械性能,而且改善了其吸水性能。... 通过手糊的方法制备了γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)含量不同的玻璃纤维/环氧树脂(GF/EP)复合材料。结果表明:与未添加GPTMS的GF/EP复合材料相比,加入质量分数5%的GPTMS不仅提高了复合材料的机械性能,而且改善了其吸水性能。但是,随着GPTMS含量的增加,复合材料机械性能开始下降,吸水能力开始提升。玻璃纤维和环氧树脂界面结合强度的变化极大地影响了复合材料的机械性能和吸水量。此外,当GPTMS质量分数达到10%和15%时,可以明显观察到复合材料的脆-韧转变现象,这归因于复合材料自由体积的增加。 展开更多

关键词 玻璃纤维/环氧树脂复合材料 机械性能 脆-韧转变 吸水性能

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加热温度对铝-钢复合材料组织和性能的影响 被引量：9

15

作者 侯发臣 刘富国 肖浪平 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2004年第3期26-29,共4页

研究了铝-钢复合材料经不同温度加热后组织和性能的变化。结果表明,在350℃以下温度加热复合界面基本上无变化,而在400℃以上温度加热复合界面上有FeAl金属间化合物生成,且化合物层的厚度逐渐增大;界面结合强度随加热温度升高呈下降趋势... 研究了铝-钢复合材料经不同温度加热后组织和性能的变化。结果表明,在350℃以下温度加热复合界面基本上无变化,而在400℃以上温度加热复合界面上有FeAl金属间化合物生成,且化合物层的厚度逐渐增大;界面结合强度随加热温度升高呈下降趋势;350℃以上温度加热后,侧弯曲角度均达不到90°即发生界面开裂;高温拉脱强度在350℃时已降至爆炸态的10％以下。因此铝-钢复合材料的加热温度不要超过350℃,以防止界面化合物的生成,保证铝-钢复合材料的良好性能。 展开更多

关键词 铝-钢复合材料 复合界面 组织 性能

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锡对改善铅-钢层状复合材料结合界面及其性能的影响 被引量：4

16

作者 梁方 竺培显 +2 位作者 周生刚 孙德林 马会宇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3094-3099,共6页

通过引入锡元素作为过渡组元来解决铅-钢界面的结合问题。借助于扫描电镜及能谱仪研究铅-锡-钢层状复合材料的界面形貌及界面处元素分布;通过三点弯曲试验及线性伏安扫描曲线分别研究铅-锡-钢层状复合材料的抗弯强度和电化学性能。结果... 通过引入锡元素作为过渡组元来解决铅-钢界面的结合问题。借助于扫描电镜及能谱仪研究铅-锡-钢层状复合材料的界面形貌及界面处元素分布;通过三点弯曲试验及线性伏安扫描曲线分别研究铅-锡-钢层状复合材料的抗弯强度和电化学性能。结果表明:利用真空热压扩散烧结法可制备界面冶金式结合的铅锡钢层状复合材料;铅-锡-钢层状复合电极与传统二元Pb-1%Ag电极相比,其析氧电位负移80 mV,催化活性提高了8倍,抗弯强度提高了44.1%。 展开更多

关键词 铅-锡-钢层状复合材料 过渡组元 界面 真空热压扩散烧结

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ZChSnSb11-6/20钢复合材料不同结合界面结合强度仿真与试验 被引量：3

17

作者 王尧 项丹 孟文俊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期101-106,112,共7页

针对巴氏合金与钢体组成的复合材料,建立了不同结合界面(不同的生产工艺条件)下工件结合强度理论计算模型。以微小单元作为模型构建的基础,利用COMSOL Multiphysics软件对其结合界面进行了有限元应力场仿真模拟,得到了不同生产工艺条件... 针对巴氏合金与钢体组成的复合材料,建立了不同结合界面(不同的生产工艺条件)下工件结合强度理论计算模型。以微小单元作为模型构建的基础,利用COMSOL Multiphysics软件对其结合界面进行了有限元应力场仿真模拟,得到了不同生产工艺条件下界面应力分布情况。仿真结果表明:三种结合界面下提出的理论计算公式与模拟计算值之间的相对误差值在15%内。采用电弧喷涂技术制备了不同结合界面和不同表面粗糙度的ZChSnSb11-6/20钢复合材料,得到了不同结合界面许用结合强度。试验结果表明:对于同一表面粗糙度,其结合强度随结合界面接触面积的增大而增大,圆弧面(B型)和截球面(C型)两种结合界面的结合强度值较接近,差值在2MPa之内;光面(A型)结合界面的结合强度最小,约为B型、C型两种结合界面结合强度的60%。通过对比分析,对所构建模型进行了模型评价,得到了模型评价对照表。 展开更多

关键词 ZChSnSb11-6钢 复合材料 结合界面 界面影响因子 结合强度

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聚对苯二甲酸乙二醇酯-玻璃纤维增强复合体系的动态流变行为研究 被引量：3

18

作者 程红原 田明 张立群 《石油化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期913-918,共6页

采用玻璃纤维(GF)和乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行增强、增韧改性。用扩展流变仪测定了PET,PET-GF,PET-GF-EGMA熔体的储能模量(G′)、损耗模量(G″)、损耗因子(tanδ)和动态黏度(h)等随角频率(... 采用玻璃纤维(GF)和乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行增强、增韧改性。用扩展流变仪测定了PET,PET-GF,PET-GF-EGMA熔体的储能模量(G′)、损耗模量(G″)、损耗因子(tanδ)和动态黏度(h)等随角频率(ω)的变化规律。实验结果表明,PET熔体的G′远小于G″,h很小,PET熔体的形变主要来源于分子链的滑移;GF可同时提高PET熔体的G′和G″,但对G′的贡献略大,PET熔体的tanδ变小,h变大;EGMA可显著提高PET-30%GF(w(GF)=30%)熔体的G′和G″,但对G′的影响远大于G″,添加很少量的EGMA可使PET-GF熔体的tanδ迅速降低,PET-GF熔体形变中弹性形变的比例增大,同时PET-GF熔体的h(尤其在低角频率区)明显增大。 展开更多

关键词 聚对苯二甲酸乙二醇酯 玻璃纤维 乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物 复合材料 动态流变 模量

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钢-复合材料组合防撞装置在不同船舶撞击下的性能分析 被引量：12

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作者 罗强 刘榕 +2 位作者 樊伟 姜涌 张泽文 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期67-73,共7页

为了解船-桥碰撞过程中组合防撞装置的防护能力,以东洲湘江大桥为背景,设计一种新型钢-复合材料组合防撞装置(由钢-复合材料迎撞面、复合材料分隔板、内部耗能填充材料和复合材料背撞面组成),采用LS_DYNA软件建立船-防撞装置-桥梁三者... 为了解船-桥碰撞过程中组合防撞装置的防护能力,以东洲湘江大桥为背景,设计一种新型钢-复合材料组合防撞装置(由钢-复合材料迎撞面、复合材料分隔板、内部耗能填充材料和复合材料背撞面组成),采用LS_DYNA软件建立船-防撞装置-桥梁三者有限元模型,分析带球艏船舶、驳船不同水位撞击下有无防撞装置的桥墩结构响应。结果表明:未设防撞装置时,2类船舶撞击下结构响应均较大,相较于带球艏船舶,驳船撞击力峰值较大(10号墩撞击力峰值为17.53 MN);与低水位、平均水位相比,高水位撞击下结构响应较大。设置防撞装置后,带球艏船舶撞击力峰值平均减小30%,驳船撞击力峰值降幅可达54.2%,其他结构响应也明显降低。该防撞装置降低了桥墩结构响应和船舶损伤,具有较好的防撞能力。 展开更多

关键词 船-桥碰撞 钢-复合材料 防撞装置 撞击力 位移 弯矩 有限元法

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钢-复合材料火箭定向器的传热仿真研究 被引量：1

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作者 廖贵超 罗涵 朱彤声 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期38-42,共5页

钢结构内衬、复合材料外衬火箭定向器在满足强度要求和重复使用的同时,重量得到了极大减轻。但钢-复合材料的复合结构在火箭高温尾流场中呈现出复杂的传热特性。利用ABAQUS有限元分析软件对某钢-复合材料定向器进行传热仿真分析,获得了... 钢结构内衬、复合材料外衬火箭定向器在满足强度要求和重复使用的同时,重量得到了极大减轻。但钢-复合材料的复合结构在火箭高温尾流场中呈现出复杂的传热特性。利用ABAQUS有限元分析软件对某钢-复合材料定向器进行传热仿真分析,获得了定向器内的温度分布情况。计算表明,两种材料接合面的最高温度达到268℃,在约4min的冷却过程中复合材料除两端外温度均小于150℃,燃气流对定向器有强烈的热作用。本仿真研究对定向器的结构和热性能设计提供了理论依据,对复合材料和粘合剂的选择有重要的参考价值。 展开更多

关键词 钢-复合材料 定向器 耦合 热分析

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