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截面结构强度分析校核方法是风力机叶片设计优化的关键问题。针对现有的叶片工程力学计算方法精度不高、有限元分析方法计算开销较大的问题,在研究风力机复合材料叶片结构设计模型的基础上,基于复合材料力学理论,推导出计算叶片截面周向各处拉伸和剪切应变的计算公式;在叶片生命周期内的极限载荷下,对某1.5 MW叶片进行了结构强度计算和分析,通过与该叶片在当量极限载荷下的测试结果对比,验证了所述方法的有效性。

针对南方高原潮湿路面,采用沥青路面上面层常用密级配AC-16混合料,先根据实际情况制定了反复凝的试验条件,然后对经历不同凝次数的试件进行体积指标、力学性能、高低温性能以及水稳定性等各项性能的试验研究,分析反复凝对混合料各项性能的影响.结果表明:混合料的初始空隙率对反复凝过程中的混合料空隙率有重大影响;高温稳定性随着凝次数的增加而衰减;力学性能、水稳定性以及低温性能在反复凝后都有不同程度的衰减,约前8次衰减较快,之后趋于平缓.
为了研究玄武岩纤维布加固受损混凝土短梁的抗剪性能,采用BFRP布外贴法对6根受损混凝土短梁进行抗剪性能的试验研究和理论分析。研究结果表明,受损混凝土短梁外贴BFRP布加固后,抗剪承载力有所提高、跨中挠度有所减小,加固后试件抗剪承载力提高幅度可达31.6%;剪跨比和加固方式对加固后受损梁的抗剪性能有不同程度的改善。采用拉-压杆模型对抗剪加固的受损短梁抗剪承载力计算更为简洁准确;采用BFRP布对受损混凝土短梁的抗剪加固具有可行性。

以附-凝聚理论为基础,利用氮附法(BET)对早期磷铝酸盐水泥(PAC)浆体的孔结构进行了测试研究,通过不同水灰比、不同龄期硬化PAC浆体的等温附曲线及附回线的线型,分析了其氮附特点,并根据孔比表面积和孔分布等孔结构参数,对其早期微观结构进行了分析.
以牌号为F-613的非酸固化型拉挤酚醛树脂为研究对象,通过FTIR、GPC、流变仪、DSC等表征方法分析了该树脂的结构、分子量、粘度特性、固化特性、凝胶时间等。结果表明,该树脂的DSC曲线显示具有单一的固化峰,且固化峰温度较低,此外,高温下的凝胶时间较短,固化度较高,能够很好地满足低粘度、高活性、快速固化等拉挤工艺要求,并且工艺配方与成型工艺简单,由其所制备的复合材料与9450酚醛树脂的复合材料性能基本相当。

对普通混凝土、钢纤维增强混凝土、耐碱玻璃纤维增强混凝土及聚丙烯纤维增强混凝土进行了抗碳化试验.试验结果表明:纤维增强混凝土的抗碳化性能优于普通混凝土;3种纤维增强混凝土中,抗碳化性能的是聚丙烯纤维增强混凝土,其次是耐碱玻璃纤维增强混凝土,再次是钢纤维增强混凝土.
为了确定等效体积单元(RVE)模型中砖砌体材料的破坏准则,选取3种组砌方式、2种灰缝厚度和10种压应力水平,通过特别设计的夹具对144个砖砌体试件进行了压剪破坏试验.综合考虑试验结果和数值模拟对破坏面光滑性的要求,发现Drucker-Prager准则可用于描述砖砌体材料的压剪破坏,其参数可由试验结果进行标定.将标定后的Drucker-Prager准则应用于RVE模型,对砖砌体试件抗压试验和砖砌体墙静力试验进行了数值模拟,模拟结果与试验结果相符.研究手段和成果可为砖砌体材料或结构的数值分析提供参考.
采用微型陶瓷头和GSM无线测技术,实现了混凝土表层孔隙负压自成型开始的远程、自动和实时控.在此基础上,提出了基于孔隙负压信号的混凝土早期养护方法,并对养护的效果进行了评价.结果表明:以孔隙负压2kPa作为养护开始时间并进行相应的早期养护,可有效避免掺硅灰混凝土在严酷水分蒸发(水分蒸发速率1.3~2.6kg/(m2·h-1))条件下的塑性收缩开裂,降低表层混凝土的渗透性;相比较而言,喷雾是的早期养护方式.
利用MTS-810型机测试复合材料桥梁的弯曲性能,得到复合材料桥梁载荷-挠度曲线和弯曲破坏形态。基于复合材料桥梁的真实结构,建立连续实体壳单元桥梁模型,运用商用有限元软件Abaqus/Explicit计算桥梁的弯曲破坏过程。计算得到的载荷-挠度曲线与试验具有较好的一致性;破坏位置均发生在支撑辊的位置;复合材料桥梁的破坏模式主要表现为纤维断裂、基体开裂、分层破坏以及腹板屈曲失稳。研究结果表明,有限元法用于复合材料桥梁的性能预测和优化设计是有效的。
基于沥青路面裂纹扩展行为,设计预切口小梁试件的疲劳试验,以模拟其复合裂纹扩展模式;以疲劳寿命指标来评价沥青混合料的抗裂性能,同时进行沥青混合料的低温弯曲试验和J积分试验,试验混合料采用4种低温性能差异显著的沥青胶结料.判别各项评价指标对试验混合料抗裂性能的鉴别程度,并分析沥青低温临界温度指标、低温弯曲试验指标、J积分试验指标与预切口小梁疲劳寿命的相关性.结果表明:以混合料疲劳性能为基准的混合料抗裂性能排序与沥青胶结料临界温度的排序一致,也与沥青混合料低温弯曲试验和J积分试验中能量指标的排序一致.
为研究BFRP筋再生混凝土梁的受剪性能,对纵筋为BFRP筋的无腹筋和有腹筋梁的破坏形态,挠度变化,纵向受力钢筋、箍筋应变和极限承载力等受力性能进行了试验研究,并与同尺寸纵筋为钢筋的再生混凝土梁进行对比分析。结果表明:BFRP筋再生混凝土梁均发生剪切破坏,而同等配筋条件下的钢筋再生混凝土梁在配置箍筋后由剪切破坏变为弯曲破坏;箍筋对BFRP筋梁抗剪承载力的提高更显著;有腹筋的BFRP筋再生混凝土梁的延性较无腹筋梁更好;箍筋抗剪作用的发挥与梁剪切斜裂缝的位置、倾角相关。
优选低表面能材料及高温改制沥青为成膜物质,从表面自由能的角度研究了这种疏水型防护材料的抗水、抗冻黏及抗冻融黏附能力.结果表明:疏水型防护材料具有优异的抗水、破坏性能,能够有效降低与路表结构的冻黏力;随涂膜固化时间的延长,防护材料对湿轮磨耗试件表面细集料的黏附效果优异,抗水及耐冻融黏附性能显著提高.抗凝损伤疏水型防护材料的应用对促进沥青路面预防性养护新技术的发展具有重要意义.
探究了微胶囊掺量、试件预破坏程度、侵蚀溶液pH值以及试件养护龄期对试件修复行为的影响.利用抗压强度回复率和损伤变量来评价试件的自修复效果.结果表明:掺入微胶囊后试件的抗压强度回复率得到提高,不同龄期试件的修复效果均随侵蚀溶液pH值的提高而提高.相同情况下,当微胶囊质量分数为2%时,养护28d的试件修复效果较好,而微胶囊质量分数为4%时,养护180d的试件抗压强度回复率较高.
对建筑用PVC(聚氯)膜材进行单轴和双轴应力松弛试验.采用Prony级数模拟单轴应力松弛,建立单轴和双轴应力松弛拟合方程.结果表明:单轴经、纬向应力松弛量受初始应力影响较小;不同经、纬向初始应力比下,双轴经、纬向应力松弛量变化较小;双轴经向应力松弛量高于单轴经向应力松弛量,而双轴纬向应力松弛量则低于单轴纬向应力松弛量.Prony级数可以有效模拟单轴应力松弛;在单轴应力松弛拟合方程中引入调整参数,可以较好地模拟双轴应力松弛.
将板岩废弃物粉磨后以不同比例替代水泥制成胶砂试件,并测试了其抗折强度、抗压强度、毛细管水量和干缩性能.结果表明,当废弃板岩石粉等质量替代水泥不超过20%(质量分数)时,试件28 d抗压强度与纯水泥胶砂强度基本持平,超过21%,表明废弃板岩石粉有一定的火山灰活性;在废弃板岩石粉替代量不大的情况下,试件的毛细管水量和干缩性能良好;用废弃板岩石粉作为水泥掺和料具有很高的经济价值和环保价值.
雷达罩复合材料的铺层设计直接关系到雷达罩复合材料的强度,现行的商用软件需要依赖结构铺层设计才能实现仿真分析,要针对结构铺层分别划网格、建模型,铺层设计的灵活性、通用性差。采用几何学原理和数据编程处理方法,将雷达罩纤维织物复合材料的平面经纬向依据不同的起始铺层角度并结合三维空间几何转换确定其在三维雷达罩模型上的实际方向,进行雷达罩复合材料铺层设计,将复合材料铺层方向投影到空间雷达罩复合材料的有限元模型中,确定复合材料的铺层角,将铺层设计显性化、通用化,并且增加复合材料铺层计算的灵活性,突破各种软件的约束。