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南京航天大學(xué)研發(fā)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂3D打印技術(shù)在波音公司宣布將600多件3D打印部件用于波音的Starliner太空出租車之時(shí),們不由得感嘆于塑料代替輕質(zhì)金屬合金將成為交通工具領(lǐng)域的一大趨勢(shì)。內(nèi)在開發(fā)塑料代替輕質(zhì)合金這一技術(shù)方向上是否與同步,甚至有自己更加到的研究?今天,大家一起來領(lǐng)略南京航天大學(xué)在連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂打印技術(shù)的創(chuàng)新突破。
以丙烯酸和木材單板為原料、偶氮二異為自由基引發(fā)劑,采用真空加壓浸注-熱固化法制備了3種塑合木單板,利用錐形量熱儀對(duì)這3種塑合木及其素材的燃燒性能進(jìn)行了對(duì)比研究.結(jié)果表明,與素材相比,塑合木的點(diǎn)燃時(shí)間延長,熱釋放總量增加,但熱釋放速率峰值略低,在整個(gè)燃燒過程中熱釋放趨于均勻化,火災(zāi)性能指數(shù)提高;塑合木單板產(chǎn)生的煙氣總量增大,但煙釋放趨于平緩且滯后;CO的生成量有降低趨勢(shì)并有所滯后,煙氣性有所降低.
通過7組實(shí)驗(yàn)比較和分析研究,評(píng)價(jià)了編織結(jié)構(gòu)參數(shù)(如編織角,纖維體積分?jǐn)?shù),軸向紗數(shù)與編織紗數(shù)之比,三維四向/五向,厚度)對(duì)復(fù)合材料拉伸性能的影響,且對(duì)復(fù)合材料的破壞模式進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,三維編織復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能,編織角、復(fù)合材料尺寸、纖維體積含量、軸向紗數(shù)與編織紗數(shù)之比等對(duì)復(fù)合材料的性能有較大的影響;復(fù)合材料有兩種破壞模式,一種是裂紋沿纖維束擴(kuò)展,另一種是纖維束拉斷,后者為主要破壞模式。這些結(jié)果為三維編織復(fù)合材料的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

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編輯：簡要闡述了復(fù)合材料葉片的發(fā)展?fàn)顟B(tài)、通用的片條理論和翼型的數(shù)值模擬方法等內(nèi)容。運(yùn)用二維流場分析的方法,對(duì)典型翼型截面的各個(gè)不同狀態(tài)進(jìn)行處理,得到不同狀態(tài)下的應(yīng)力云圖和速度云圖。根據(jù)各種狀態(tài)下的受力情況及氣體流速分布,探討并推導(dǎo)出氣動(dòng)性修復(fù)原則的適用區(qū)域和基本要求,并且對(duì)復(fù)合材料葉片的修復(fù)原則前景進(jìn)行了展望。
在考慮纖維和孔隙隨機(jī)分布的情況下,通過隨機(jī)算法生成包含孔隙的代表性體積單元Representative Volume Element(RVE)。對(duì)生成的RVE建立有限元模型,引入基體的塑性本構(gòu)模型和界面的雙線性本構(gòu)模型,采用有限元方法研究了孔隙率對(duì)碳纖維/樹脂復(fù)合材料單向板橫向力學(xué)性能的影響。研究顯示,孔隙隨機(jī)分布對(duì)橫向力學(xué)性能的影響不是很大;當(dāng)孔隙率不超過臨界值時(shí),孔隙對(duì)橫向力學(xué)性能的影響相對(duì)較小;當(dāng)孔隙率超過臨界值后,材料橫向性模量、橫向拉伸強(qiáng)度和橫向壓縮強(qiáng)度都會(huì)有較大的下降。
基于損傷力學(xué)理論和應(yīng)變等價(jià)原理,將凍融循環(huán)下軸心受壓(磚)砌體損傷等效為砌體凍融損傷和軸心受壓損傷的非線性耦合,推導(dǎo)了砌體凍融損傷和軸心受壓損傷演化方程,獲得了凍融循環(huán)下軸心受壓砌體損傷演化方程,建立了凍融循環(huán)下軸心受壓砌體損傷本構(gòu)關(guān)系模型.利用凍融循環(huán)后砌體軸心受壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證所建立模型的合理性.結(jié)果表明:所建立的凍融循環(huán)下軸心受壓砌體損傷本構(gòu)關(guān)系模型能很好地?cái)M合凍融循環(huán)后砌體軸心受壓試驗(yàn)數(shù)據(jù).該模型可為寒冷地區(qū)在役砌體結(jié)構(gòu)有限元模擬及耐久性評(píng)估提供理論基礎(chǔ).


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研究含蜂窩芯層的壓電復(fù)合材料層合板的表面局部分層熱屈曲,建立壓電蜂窩層板模型,應(yīng)用能量原理,計(jì)算在層板子層發(fā)生局部分層情況下,熱屈曲的臨界溫度變化值。比較不同情況下屈曲臨界溫差的變化,分析不同因素對(duì)發(fā)生熱屈曲時(shí)臨界溫度變化的影響。由計(jì)算結(jié)果可得,不同分層形狀以及鋪層角度對(duì)臨界溫度變換都會(huì)產(chǎn)生影響,其中以橢圓形分層具有的穩(wěn)定性。同時(shí)臨界溫度變化也會(huì)隨附加電場強(qiáng)度線性變化,在工程應(yīng)用中可利用施加電場來有效防止壓電層板局部分層發(fā)生屈曲。

高壓玻璃纖維管線管在原油集輸、污水回、注聚合物等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。管線從生產(chǎn)出廠到實(shí)際投產(chǎn)運(yùn)行需經(jīng)過許多環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制都決定著管線能否正常投產(chǎn)使用。為了使高壓玻璃纖維管線管在原油集輸、污水回注、注聚合物等領(lǐng)域得到更好的應(yīng)用,本文結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)場安裝實(shí)際,對(duì)管線安裝過程中涉及的管線裝卸、管溝開挖、管線架空及穿越、固定墩設(shè)置、管線試壓、管道回填和管線運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的論述。
風(fēng)電葉片的粘結(jié)區(qū)域一旦存在缺陷,將會(huì)在很大程度上影響葉片的使用壽命,成為后期事故的隱患。而常規(guī)的目視法、敲擊法等方法難以準(zhǔn)確地對(duì)缺陷進(jìn)行檢測(cè)和。本文應(yīng)用超聲波-回波無損探傷技術(shù),對(duì)風(fēng)電葉片梁帽與腹板粘結(jié)處玻璃鋼(GFRP)進(jìn)行掃查。分析結(jié)果表明,超聲波能夠穿透對(duì)聲音衰減強(qiáng)烈的玻璃鋼區(qū)域,接收到粘結(jié)區(qū)域的回波信息。因此,該方法應(yīng)用于風(fēng)電葉片無損探傷具有一定的可行性。