FRP铺放技术的机构分析

纤维缠绕／铺放联合制造系统是纤维增强塑料(FRP)制品生产的先进制造装备之一，它适于加工外形零杂的FRP构件．纤维铺放头机构是该装备中的关键机构．分析了该机构的加科装置、施压装置、剪切装置、保护膜系统、加热装置等，提出一个设计方案。     

圈条铺放均匀程度的研究

在纺机上广泛采用的固定位置偏置圈条筒式圈条器存在着一个明显的缺点，其铺放的条子在气孔和条筒壁附件形成局部密度很高的区域，使铺放的均匀程度很差，影响条筒容量，改进的办法之一是采用能使其偏距作周期性变动的机构，以达到移密就疏，从而改善铺放均匀程度和增大条筒容量的效果，在某些机台上的可增加１０％￣１５％的条子容量，这里对此作了定量分析和对比。     

干纤维自动铺放参数对复合材料剪切性能的影响

为了研究自动铺放过程中干纤维工艺参数对复合材料剪切性能的影响,分析了不同干纤维铺放工艺参数对层合板样件层间剪切性能的影响.结果表明：在给定参数范围内,丝束张力对剪切性能的影响最大;随着丝束张力的增大,纤维展平效果得到提升,剪切性能增强;而随着丝束张力的继续增加,纤维断裂几率增大,剪切性能降低.结合正交试验L9(3³)方法确定优选的铺放工艺参数为：丝束张力4 N,压紧力200 N,铺放速度100 mm/s,此时复合材料试件的剪切性能得到明显提升.     

基于计算机视觉的纤维带铺放间隙检测研究

研究了基于纤维带在某一铺放角度（0°～90°）下的间隙检测系统,采用PC高速图像采集卡的计算机视觉技术实现检测。在检测过程中,用CCD／CMOS相机＋图像采集卡的方法实现实时图像序列采集。并研究了间隙检测系统的硬件设计,提出了设计测量软件的思想、图像处理的步骤和一种简单易行的间隙检测算法,通过视觉软件检测验证了铺放缺陷可采用视觉完成检测。为了提高系统的整体性能,可采用ARM或DSP来代替PC机,同时可以改进图像识别算法,提高纤维带边缘识别的精确度、准确率和实时性。     

新型FRP桥墩防撞浮箱有限元仿真分析

随着航道通航量增加,对桥墩的防护不断有新方法引入,基于在桥墩防撞结构中首次引入FRP新型材料的防撞浮箱有限元仿真分析,探索这种新型结构在桥墩防撞方面的优势,应用FRP防撞浮箱能达到"既不伤墩、又少伤船、还少结构自伤"的设计目的,实现长效防撞。     

面向复合材料自动铺放设备的输带速度与张力协同解耦控制

根据复合材料自动铺带成型的工艺参数要求,研究自动铺带机的输带速度与张力的协同解耦控制. 依据自主研发的铺带头建立预浸带输送系统的非线性时变双输入双输出模型,采用PI控制与对角矩阵解耦控制相结合的控制算法实现输带速度与张力的协同解耦控制. 在动力学仿真环境下进行输带速度与张力的跟踪实验,初步验证控制算法的可行性;在复合材料自动铺带机上进行的控制实验结果表明,提出的控制算法可以实现输带速度与张力的协同解耦控制,且具有较强的抗干扰能力,输带速度跟踪和张力跟踪的均方根误差(RMSE)分别为0.008 5 m/s和0.593 1 N·m,相比于PI控制分别降低了47.9%和36.2%. 实验结果充分验证了所提控制策略的有效性,该控制策略可用于复合材料铺放过程中的输带速度与张力的协同控制.     

FRP弯曲刚度的参数分析与结构设计

对纤维增强层合板的弯曲刚度特性及其影响参数进行了分析探讨,并应用梯度概念对层合板进行设计,为更好地理解纤维层合板的结构参数和优化设计提供了理论依据。     

FRP片材与砼粘结界面剥离破坏过程的数值分析

针对FRP砼界面粘结性能和抗拉裂能力问题进行了研究.基于FRP与砼界面面内剪切试验的结果,采用材料真实破裂过程分析〔RFPA〕系统,对FRP砼界面粘结性能进行了数值试验.为了真实地模拟砼材料的力学性能,该数值模型考虑了由颗粒、砂浆和界面三相组成的复杂砼结构、FRP单元和砼单元直接连接等问题.结果表明,通过砼单元的破坏来模拟FRP和砼界面的宏观剥离破坏过程,其数值试验结果再现了FRP砼界面的剥离破坏全过程.     

机构分析与综合的CAD技术

本文通过对机构分析与综合常用方法如ＡｕｔｏＣＡＤ绘图软件性能的分析，认为它不但在工程设计绘图方面具有卓越的功能，而且在机构分析与综合方面同样具有优秀的潜能，特别是不但能采用解析法，而且能采用图解法和图谱法。然而，它却被人们所视，造成了这些软件资源的巨大浪费。提出了在ＡｕｔｏＣＡＤ环境下对机构进行分析与综合的可行性和优越性，指出用Ａｕｔｏ ＣＡＤ软件进行机构的分析与综合，界面友好、方法灵活，通用性强     

FRP加固钢筋混凝土梁壁厚计算

在外部粘贴纤维增强复合材料 (FRP)来加固钢筋混凝土梁主要有 2种粘贴方式 ,即只在梁的底部粘贴和在梁的整个下半部粘贴 FRP。根据钢筋的屈服应变和 FRP的极限应变大小 ,通过理论分析分别给出了 2种粘贴方式下 FRP的最小厚度与最大厚度 ,并进行了实例计算。其结果为 FRP加固层的厚度确定提供了取值范围 ,对钢筋混凝土梁的加固方案设计具有参考价值。     

分布式光纤测温技术性能分析

光纤传感器可构成传感网络,实现分布式测量,广泛应用于大型建筑物的结构健康监测等方面,因此分布式光纤传感技术成为近年来光纤传感领域的研究热点.文章通过分布式光纤测温系统的工作原理、特点及性能等方面,从基于光纤后向散射的光时域及频域反射技术的分布式光纤测温和基于光复用技术的光纤光栅分布式测温的分布式光纤测温技术两个研究方向进行了综述;同时阐述分析了两个方向在建筑节能测温中的应用情况,并提出了展望.     

HNBR与DBP共混物玻璃化温度及机械性能分子模拟

为了分析邻苯二甲酸二丁酯对氢化丁腈橡胶性能的影响,利用COMPASS力场模拟了氢化丁腈橡胶和邻苯二甲酸二丁酯共混体系,预测HNBR与DBP共混物的混溶性、玻璃化转变温度和机械性能.通过分析HNBR/DBP共混体系中密度随温度变化的模拟结果发现,HNBR/DBP共混体系的密度与玻璃化转变温度均随着DBP体积分数的增加而呈现规则变化.不同含量DBP对HNBR性能影响的预测结果表明,适量加入DBP可有效改善HNBR的机械性能,并有效提高共混物的延展性与灵活性.     

纤维复合材料设计中的可视化技术

纤维合材料是由纤维和树脂基体组成的一种新材料,它的性能受组分材料性能以及各铺层的铺设方式等诸多因素的影响。利用可视化设计方法将复合材料的主要设计指标绘制成等值线,设计人员通过人机对话即可完成对复合材料的设计工作,并且给出了设计实例。这种设计方法可以广泛应用于其它工作领域。     

考虑丝束变形和铺层力学方向的铺放线型规划

为规划不连续预浸丝束在构件曲面上的合理排布形式,分析构件外形、预浸丝束变形和铺层力学方向对构件曲面上铺放路径规划的影响,提出一种工程实用的铺放线型规划方法.分别计算当前路径点的力学方向和材料容许铺放方向相对于测地线方向的偏角,通过偏角比例控制系数来确定多约束条件下的铺放方向,依次求得新的路径点,从而实现构件曲面的铺放路径规划;以曲面均匀铺满为目标,引入重叠系数进行线型的覆盖性分析,计算丝束增减的合理位置,完成构件曲面的铺放线型规划.以某自由曲面铺放线型规划为例,验证了该规划方法的有效性.     

The influence of fiber type and conformation on the damping property of FRP composite

In order to get a fiber reinforced plastic(FRP) composite with good damping property as well as good mechanical properties, different types of reinforcing materials were used to reinforcing a damping resin. The influence of fiber types and conformation on the damping property of the composite are tested. Compared to the glass fiber(GF), carbon fiber(CF) can improve the damping factor of the composites; the highest tanδ value is 0.827 while the Tg is 22.5 ℃. The style of the fibers also influences the damping factors of the composite. The composite reinforced with mat has higher loss factors than that composite reinforced with clothe for the reason that the former has the ability to deform and the composite has higher resin content. The loss factor of GF mat reinforced composite is 0.704 while the Tg is 27 ℃. Both composite has good damping properties and can be used as the damping layer of the structural damping composite.     

非木材纤维原料制浆除硅技术

介绍了非木材纤维原料中硅对制浆碱回收的影响,以及非木材纤维原料除硅技术研究进展.从目前已有的技术来看,没有一种简单且易行的方法来解决非木材纤维原料制浆碱回收"硅干扰"问题,最好的方法是将上述除硅技术结合起来使用.     

秋葵纤维的化学脱胶工艺

采用化学脱胶处理秋葵纤维,对预酸和碱煮工艺中的参数进行优化设计,提取出可纺纤维,并对处理后纤维的长度、细度及断裂强度进行测试和评价.预酸处理,硫酸溶液质量浓度2 g/L,处理时间120 min,处理温度60℃,浴比1∶15;碱处理,一煮碱溶液质量浓度7.5 g/L,二煮碱溶液质量浓度9 g/L,一煮处理时间3.5 h,二煮处理时间2 h,处理温度100℃,浴比1∶20,其中一煮与二煮中添加2%的硅酸钠、尿素和JFC。纤维性能测试结果表明：残胶率为7.32%,工艺纤维长度为10~30 cm、细度为2.8 tex,断裂强度为23.8 cN/tex.     

FRP筋混凝土梁粘结滑移力学性能数值分析

为了研究FRP筋与混凝土之间的粘结性能以及FRP筋与FRP筋混凝土构件的力学性能,采用ABAQUS建立FRP筋混凝土梁有限元数值模型,模型中混凝土采用塑性损伤模型,FRP筋采用线性单元.FRP筋单元和混凝土单元采用非线性弹簧单元连接,通过选取粘结滑移本构、锚固长度计算公式和调整添加弹簧的数量以及位置来考虑粘结滑移对FRP筋混凝土梁受力性能的影响.数值模拟结果与文献试验结果具有较好的一致性,验证了该有限元模型的正确性,所得结果对FRP筋混凝土结构试验具有一定的指导作用.     

FRP在空间结构中的应用和受力性能分析

纤维聚合物（Fiber Reinforced Polymer,以下简称FRP）在空间结构中的应用,是国内外土木工程界的前沿课题之一．FRP的自重轻、耐腐蚀和材料可设计性的优点,奠定了其在大跨度空间结构中应用的基础．在国内外相关资料的基础上,综述了FRP管（杆）、FRP层合板和FRP轻质屋盖在空间结构中的工程应用和研究现状,并对采用GFRP复合材料层合板的板锥网壳结构受力性能进行了分析,分析表明：板锥网壳结构采用GFRP复合材料新型板材具有更大的优越性;最后提出了需进一步研究的问题和展望．