基于数值试验的FRP约束混凝土圆柱轴压性能研究

纤维增强复合材料(FRP)约束混凝土柱(FRP Confined Concrete Column,简称FCCC)具有承载力高、延性好等优点,目前以试验为主要研究方法,很难对其截面尺寸、混凝土强度等级及FRP层数等参数进行全面研究。首先对FCCC轴压性能的试验和数值模拟研究现状进行了归纳总结,然后基于Drucker-Prager弹塑性本构建立有限元模型,并通过现有试验结果验证了该模型的正确性;采用该有限元模型研究了截面直径为150 mm~750 mm,混凝土强度等级为C30~C80以及FRP层数为1层至5层的不同FCCC的轴压性能。结果表明:FRP层数恒定时,FCCC的轴向承载力和延性随着混凝土强度等级的提高而分别提高和降低;混凝土强度恒定时,FCCC的轴向承载力和延性随着FRP约束量的增加而提高;混凝土强度和FRP层数恒定时,FCCC的轴向承载力随着直径的增大而减小。通过数值试验的方法较全面地研究了不同参数对FCCC轴压性能的影响,可为FCCC受力性能的进一步研究和工程设计提供参考。     

增强纤维约束混凝土柱承载力计算方法对比

在增强纤维复合材料(FRP)约束钢筋混凝土柱理论与试验研究的基础上,探讨了混凝土强度、截面形式、倒角半径、FRP环向约束体积比、FRP有效拉应变等因素对FRP约束效应的影响。评述了国内外有关FRP约束钢筋混凝土柱承载力的计算方法。在此基础上计算305根FRP约束钢筋混凝土柱的承载力,与试验结果进行对比分析,结果表明,各公式均能在一定程度上预测FRP约束柱的承载力,但各公式计算精度存在一定差异,其中经验公式精度较低,偏不安全,而规范推荐公式计算值偏于保守,各公式仍需要进一步改进。     

浅析产生炭纤维布疵点的原因与对策

从停台、开关车、运转三种状态分析了传统有梭织机产生稀密路的机理,从设备、织造工艺、操作、管理等方面提出了减少稀密路的对策.     

碳纤维编织复合材料损伤变形与破坏实验研究

通过对碳纤维编织复合材料的拉伸实验,利用声发射技术(Acoustic Emission,简称"AE")和数字图像相关(Digital Image Correlation,简称"DIC")方法研究碳纤维复合材料的损伤演化规律。通过采集试件在拉伸过程中的声发射信号、损伤变形与应变场信息,分析碳纤维编织复合材料的力学加载、变形场和声发射特征参数的关系。结果表明复合材料的位移场、应变场信息以及AE信号特征参数能良好地描述复合材料在拉伸状态下的损伤累积和破坏过程。在加载前期,以40~60 dB低幅度信号为主;随着载荷增加,撞击累计数急剧升高,高幅度、高持续时间信号增多。通过DIC测得的位移场和应变场信息,发现对于相同的载荷增量,加载方向的位移和最大拉应变呈先增加后减小的趋势。     

针刺炭布／网胎复合织物中的纤维转移和损伤研究

将T-300炭纤维平纹布和聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维网胎预复合后,使用15×16×36×3C222G73012型刺针,接力层叠针刺制备炭布/网胎复合织物。通过SEM研究了刺针对纤维的转移作用及损伤情况。结果表明,网胎纤维在刺针倒钩带动下,沿垂直方向转移后,以"销钉"作用形成"板钉"状网络结构,和平面织物一起构成复合织物的准三维网络结构;在针刺过程中,刺针对网胎和炭布纤维造成不同程度的损伤,特别是炭布纤维的损伤造成平面内强度的大幅度降低,在针刺密度为8针/cm2,针刺深度为12mm的情况下,炭布拉伸强力经向从2140N下降为1440N,纬向从1970N下降为1280N。损伤的炭布纤维在z向基本无转移增强作用。     

活性炭纤维布担载纳米TiO_2的三种方法

TiO2光催化剂与多孔炭材料的复合,可以将吸附性能与光催化降解性能有机地结合在一起。以活性炭纤维布(ACFC)为载体,采用TiO2粉体分散液直接浸涂法、中频交流磁控溅射法及溶胶-凝胶法进行了担载实验,用SEM对三种担载方法得到的样品进行形貌观察,结果表明溶胶-凝胶法比较适合于ACFC上担载TiO2。而且,通过控制提拉速度、浸涂次数、热处理条件,可以得到形貌完整、结合强度较好的复合体,该复合体的XRD衍射结果表明,ACFC表面担载的TiO2为锐钛矿,在紫外-可见光漫反射光谱中,于350～400nm区间有明显的吸收边,表明此复合体具有光催化活性。     

碳纤维水泥石电阻测试方法研究

准确测量碳纤维水泥石的电阻率是碳纤维水泥石的压敏和温敏性能得以应用的关键问题之一。已有研究表明，电阻率测量结果准确性受电极的制作形式及电阻的测试方法影响较大。本文在试验的基础上，分析了几种适用于碳纤维水泥石的电极布置形式的特点及两极法和四极法对电阻测试结果的影响。研究表明，碳纤维水泥石电阻宜采用插入式四极法测量。     

炭纤维与石棉纤维混杂复合材料性能研究

用石棉纤维替代部分炭纤维制造混杂纤维复合材料,既可保持炭纤维的优异力学性能,又可使材料具有价格优势,扩大了炭纤维的应用领域。     

碳纤维复合材料加固修补混凝土圆柱技术研究

本文对圆形立柱受损伤后需修补加固的特例进行模拟试验。试验结果表明 ,碳纤维复合材料在加固修补建筑物技术中是很有应用前景的新材料     

含碳纤维格栅结构吸波复合材料的实验研究

本文研究了碳纤维频率选择表面(FSS)结构在雷达吸波复合材料的应用,考察碳纤维结构的尺寸及其在吸波材料中的位置,并首次探讨了不同形式的碳纤维FSS结构组合形式对吸波复合材料的影响.实验结果表明,在不添加任何吸波剂的情况下引入碳纤维FSS结构可提高材料的吸波性能.碳纤维结构的尺寸及其在吸波材料中的位置均对材料的吸波性能有不同程度的影响.含两层碳纤维结构材料的吸波性能要优于含单层碳纤维结构的复合材料.     

自动纤维铺丝机的设计与实验研究

自动纤维铺丝是一种非常重要的复合材料自动化成型方法。提出了一种新型的纤维铺丝机的总体机构和控制系统方案,利用气缸为执行元件带动切刀和压辊,实现纤维的剪切和夹紧,构建以直线位移传感器为反馈元件的新型张力控制系统,同时设计一种基于主流的工控机(IPC)+运动控制器(UMAC)相结合的开放式控制系统方案,最后进行相关的铺丝实验。运行结果表明,各轴运动情况良好,控制系统整体运行稳定,各模块设计合理,达到了预期效果。