杂化涂层对玻璃纤维/环氧树脂复合材料高温场下界面性能的影响

以杂化涂层处理后的玻璃纤维(GF)为增强材料,以环氧树脂(EP)为基体,制备出单根GF/EP复合材料。利用扫描电镜(SEM)观察和单纤维复合材料断裂试验,对高温热处理后的复合材料断面形貌和界面剪切强度进行分析。结果表明:杂化涂层的存在降低了GF与EP基体间热线性膨胀系数不匹配性,使GF/EP复合材料的耐热性能得到有效提高,其界面剪切强度较未改性前提高了68.9%。     

PMN/CB/EP阻尼性能的力和频率特性

采用动态力学热分析方法,研究了载荷应力和振动频率对铌镁锆钛酸铅(PMN)/导电炭黑(CB)/环氧树脂(EP)复合材料阻尼性能的影响.结果表明,随着动态应力的增大,复合材料的损耗因子峰值tan δmax增大,玻璃化转变温度Tg降低,而阻尼温域△T逐渐增加.当应力大于2 000 mN时,tan δmax、Tg变化的幅度较小,但△T有较大的增幅.动态应力对复合材料的模量有较大的影响,在T相似文献   

高温后不同冷却方式下的混凝土-钢筋黏结性能

为研究高温后不同冷却方式下混凝土-钢筋的黏结滑移性能,对39个高温后混凝土试件进行了中心拉拔试验,并完成了自然冷却方式下试件的劈裂抗拉强度试验,分析了温度和冷却方式对试件峰值黏结应力和峰值滑移的影响,建立了不同冷却方式下峰值黏结应力、峰值滑移与温度的关系式,提出了考虑初始温度损伤的黏结滑移全曲线方程,并基于黏结强度理论模型计算了自然冷却方式下的黏结强度理论值。结果表明：随着温度的升高,峰值黏结应力线性下降,500 ℃时黏结强度损失达80.5%,峰值滑移随温度升高呈现先减小后增大的趋势,不同冷却方式对峰值黏结应力和峰值滑移的影响不明显;考虑损伤的理论黏结滑移全曲线与试验曲线拟合度较好;采用理论模型计算的黏结强度与试验值较吻合。     

玄武岩纤维布增强环氧树脂复合材料研究

以玄武岩纤维平纹布 (BF) 加入到环氧树脂 (EP) 中,采用模压工艺制备BF／EP 复合材料,研究加入不同层数的玄武岩纤维布对复合材料力学性能和断裂韧性的影响。实验结果表明,BF/EP复合材料的弯曲强度、冲击强度和断裂韧性明显优于环氧树脂;与未加BF的环氧树脂相比,加入三层BF后复合材料的弯曲强度提高了2.76倍,缺口冲击强度提高了19.67倍,无缺口冲击强度提高了5.94倍,KIC提高了2.97倍。     

GF增强尼龙1010复合材料的磨擦学性能研究

制备了玻璃纤维（GF）增强尼龙1010复合材料,在环一块磨损试验机上研究了复合材料的摩擦学性能。结果表明：GF含量对复合材料的摩擦学性能有显著影响,GF质量分数为35％时增强效果较好;随着滑速的增加,GF增强尼龙1010复合材料的摩擦系数和磨损量持续上升。干摩擦下的复合材料磨损以疲劳断裂和粘着为主,且纤维出现磨损、断裂及从基体中剥落的现象。在油润滑下材料向对偶产生轻微的转移,与干摩擦相比复合材料的摩擦系数和磨损量大为降低;水润滑下的尼龙以化学腐蚀磨损和磨粒磨损为主,此时复合材料摩擦系数也有较大程度的降低,但磨损量较干摩擦增大。     

三维泡沫状石墨烯/乙丙橡胶复合材料的制备及其性能

为提高乙丙橡胶(EPR)的力学性能,由氧化石墨烯(GO)经过水热反应制备出大尺寸的三维泡沫状石墨烯(GF),然后将一定量的乙丙橡胶的氯仿溶液分别浇入不同量的GF中并将溶剂蒸干后,通过直接冷压和双螺杆挤出机制备出不同质量分数的三维泡沫状石墨烯/乙丙橡胶(GF/EPR)复合材料;采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对GF和复合材料结构进行表征,并考察了GF的添加量以及直接冷压和双螺杆挤出机两种加工方式对复合材料的力学性能影响.结果表明:GF的加入能显著提高复合材料的拉伸强度.当GF的质量分数小于1%时,通过冷压制备的材料拉伸强度和断裂伸长率提升明显.其中,GF的质量分数为0.5%,其拉伸强度提高了1.9倍,而且其断裂伸长率也增加了28.6%.当GF添加质量分数≥5%,经双螺杆挤出共混后,复合材料具有更高的拉伸强度,但是GF添加质量分数≤3%的复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都下降很多.     

自应力钢管混凝土界面粘结性能的非线性有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS对钢管与核心自应力混凝土界面粘结性能进行分析,对混凝土施加温度作用模拟自应力混凝土的特性,建立了钢管自应力混凝土推出试验的分析模型.将模型分析所得的界面粘结强度和粘结强度-滑移曲线与20组试验数据进行对比研究,结果表明数值分析结果与试验结果吻合良好.在此基础上,探讨了不同自应力、核心混凝土强度及含钢率对钢管自应力混凝土界面粘结强度的影响,结果表明,钢管自应力混凝土的界面粘结强度受核心自应力混凝土强度的影响不明显,随含钢率的增大而略有增大,随自应力值的增大而显著增大.     

TC4钛合金在不同温度下的剪压缩失效

利用Fallwerk试验装置,在高应变率(102s-1)下,采用动态剪压缩试验研究TC4钛合金不同温度下的剪压缩失效现象。通过试验发现:相同温度下,流变应力随应变的增大不断增加,到达峰值后发生应力塌陷,即剪切失效;相同应变下,温度越高,材料的屈服强度和流变应力均明显下降,且峰值应力向应变增大的方向移动,即塑性变形能力逐渐加强;温度升高,材料的剪切失效能力减弱,在673 K至873 K温度区间内存在一个温度极限值。在该极限值以下,材料易发生剪切失效。同时,根据试验数据拟合了峰值应力和最大塑性应变与温度的曲线方程,为钛合金的研究提供了理论依据。     

沥青路面环氧乳化沥青黏层性能研究

采用剪切试验和拉拔试验对不同黏层材料配方、不同洒布量和不同温度条件下的环氧乳化沥青黏层的抗剪性能和抗拔性能进行研究,分析了配方、洒布量和温度对黏层的粘结力、内摩阻角和抗拔强度的影响,通过与SBS改性沥青、海川高黏沥青和环氧树脂沥青的性能对比试验对环氧乳化沥青黏层的粘结性能进行了进一步分析.结果表明:抗剪强度随正应力的增大近似呈线性增大,符合库伦-莫尔理论;粘结力、内摩阻角和抗拔强度均随洒布量的增加先增大后减小,粘结力和抗拔强度随温度的升高大幅度降低;20℃、40℃及60℃条件下抗剪强度、粘结力最大值对应的洒布量分别为0.6、0.8、0.8kg/m~2;环氧乳化沥青的最佳配方及最佳洒布量分别为环氧树脂∶固化剂∶乳化沥青=16∶4∶80及0.8kg/m~2;与其他3种黏层材料相比,环氧乳化沥青的粘结性能较优异.     

蒸汽爆破处理对酚醛/SF/GF复合材料静态及动态力学性能的影响

为研究经蒸汽爆破处理过的剑麻纤维(SF)对酚醛/SF/玻璃纤维(GF)共混复合材料的界面作用及力学性能的影响,对蒸汽爆破处理过的SF、GF和酚醛树脂(PF)进行辊炼、模压成型,制得PF/SF/GF复合材料.采用静态、动态力学分析研究了SF含量对复合材料力学性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了材料冲击断面的形态.结果表明,SF的加入对PF/SF/GF复合材料的性能有较大提高,与未加入SF相比,当m(SF)∶m(GF)=1∶1时,复合材料的冲击强度提高了25%,耐磨性能提高了66%,损耗峰向高温方向移动了约12℃.冲击断面的SEM分析说明复合材料的界面粘结作用有了明显的改善.     

CFRP加固混凝土柱轴压性能尺寸效应试验分析

为了研究碳纤维增强复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土柱轴压性能的尺寸效应,设计了3组30根几何相似的CFRP加固钢筋混凝土柱,对其进行了轴心受压破坏试验.试验参数主要包括构件尺寸、钢筋配置和加载方式,研究了CFRP加固混凝土柱在轴压荷载下的破坏形态、极限强度、峰值应力、变形能力和残余变形等性能与构件尺寸的关系.研究结果表明:相同尺寸的CFRP加固钢筋混凝土柱比素混凝土柱的极限强度有不同程度的提高;CFRP加固钢筋混凝土柱的峰值应力随着尺寸的增大,呈先增大后减小的趋势,归一化轴向变形能力和残余变形随着构件尺寸的增加逐渐减小;不同的加载方式对于CFRP加固钢筋混凝土柱的承载力和极限位移影响不大.     

润滑剂对玻纤增强PA66的机械性能影响

利用双螺杆挤出机制备长玻纤增强尼龙66(PA66/GF)复合材料,研究不同的润滑剂对PA66/GF复合材料的力学性能影响.结果表明,润滑剂的加入不仅使GF在PA66基体中基本呈均匀排布,而且使材料的力学性能有很大的改善.随着TAF加入量的增加,PA66/GF复合材料的各项力学性能均呈现上升趋势;而随着EBS加入量的增加,各项力学性能均呈现下降趋势.     

退火温度对冷轧304不锈钢带力学性能和残余应力的影响

为得到退火温度对冷轧304不锈钢板形及力学性能的影响,利用拉伸机对不同退火温度下带的力学性能进行了测定,采用盲孔法对钢带表面残余应力进行了测定,得到了退火温度对钢带力学性能和残余应力的影响规律.试验结果表明,随着退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度先升高后下降,当退火温度为500℃,退火张力在9 kgf/mm2时,304不锈钢带的屈服强度和抗拉强度最大;且在该温度下残余应力分布最均匀,说明304不锈钢在500 ℃退火时力学性能最佳且板形最好.     

混杂短纤维对Al2O3f＋Cf／ZL109性能的影响

用挤压铸造法制出不同体积分数的氧化铝和碳短纤维混杂增强ZL109复合材料（简记为Al2O3t Cf/ZL109）,探讨了混杂纤维对Al2O3f Cf/ZL109复合材料性能的影响,结果表明：复合材料拉伸强度在混杂纤维体积分数为8％时（氧化铝与碳纤维混合经为9：1）出现峰值;在混杂纤维体积分数不变是,复合材料 伸强度随碳纤维含量的增加而增大,复合材料的压缩强度随混杂纤维体积分数的增大而增加,热膨胀系数在各温度区间都随混杂纤维体积分数的增大而减小。     

温度对热致性液晶聚合物/环氧树脂共混物力学性能的影响

采用静态力学实验方法，研究了温度对热致性液晶聚合物(LCP)／环氧树脂共混物的拉伸强度、应力应变曲线、应力松弛、蠕变的影响，结果表明：反应型液晶聚合物(LCPU)比其它种类的液晶聚合物对环氧树脂的改性效果更好；当m(LCPU)：m(EP)=5％时，在不同温度下，其拉伸强度和应力-应变行为均比其它材料优越；LCPU的键入，使固化物的应力松弛和蠕变行为得到改善。     

浸泡腐蚀对HGB/EP复合材料力学性能的影响

在对复合材料的研究中,其吸水性及耐腐蚀性一直是研究的重点之一。本文通过常温和60℃吸水试验以及60℃酸、碱腐蚀试验,研究了空心玻璃微珠填充环氧树脂制成的复合材料（HGB/EP）的吸湿规律、温度对吸湿的影响以及材料在60℃下的腐蚀情况。通过研究不同配比的空心玻璃微珠（HGB）与环氧树脂制成的复合材料吸水量的大小,发现这种材料吸水量大小与微珠的填充率密切相关,不同填充比复合材料其微结构对吸水量影响甚大,且高温能提高吸湿速率和平衡吸湿量。在腐蚀试验中,发现该材料的耐酸性较差,测试后试件表现出软化现象。而酸的浓度越高,腐蚀越严重,经浸泡腐蚀的材料力学性能进一步下降。     

机械力引发马来酸酐官能化HDPE/GF复合材料研究

采用在熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了马来酸酐（MAH）熔融接枝高密度聚乙烯（HDPE）的官能化反应,考察了螺杆转速对复合材料接枝率及力学性能的影响。结果表明,通过提高双螺杆挤出机的螺杆转速可制得具有较高接枝率（Gd=0.12-0.81%）和较好的熔体流动性（0.4-8.3g/10min）的复合材料;该方法使HDPE/GF复合材料在优化加工性能的同时,其拉伸、弯曲、和缺口冲击强度得到了显著的增大。     

高温后普通混凝土材料复杂力学特性

目的 对高温后混凝土三轴受压强度及应变进行分析,解决高温混凝土结构设计以及火灾后结构评价和加固问题.方法 通过对普通混凝土高温100 ～650℃后三轴压试验,研究不同应力比和温度条件下混凝土的抗压强度及所对应的峰值应变,并与混凝土单轴试验的力学性能进行对比分析.结果高温后混凝土三轴受压强度及应变峰值均比同温度下的单轴试验结果有显著增加.混凝土极限抗压强度随着温度的增高逐渐降低.最大抗压强度发生在σ2/σ3=0.5左右.在σ1/σ3不大时,中间主应力σ2对极限抗压强度的影响不能忽略.结论 应力比和温度对混凝土强度存在很大影响,在八面体应力空间建立了混凝土高温后三轴压强度准则,可以为复杂应力状态下高温后混凝土的力学分析提供试验和理论基础.     

沥青路面多裂纹温度应力的数值模拟

本文考虑了沥青混合料的粘弹性,基于断裂力学理论,通过有限元数值模拟研究了含多裂纹沥青路面在温度荷载作用下的响应,考察了裂纹间距变化对应力强度因子以及温度应力的影响,结果表明:随着温度降低,基底裂缝的I型应力强度因子逐渐增大;随着裂纹间距的增大,基底裂纹先增大后减小并趋于稳定,表面裂纹尖端的最大压应力亦呈现先增大后减小的趋势,同时对加铺土工布这一阻裂措施利用数值模拟进行了验证.     

温度对水溶性有机材料改良砂土的力学特性试验研究

聚氨酯型固化剂与水反应生成的固化膜能有效提高砂土的强度,为了研究温度对固化剂改良砂土效果的影响,开展了无侧限抗压试验,分析了不同温度条件下砂土强度随密度和固化剂含量的变化规律,并就温度的影响机理进行了深入分析。试验结果表明:温度对固化剂的改良效果具有明显的影响,温度不变的情况下,无侧限抗压强度特性随密度和固化剂含量的增加而增大。在温度较高时(≥35℃),固化膜失水收缩,弹性增大、强度提高,能较大程度地提高砂土强度;在温度较低时(≤-10℃),固化膜被冻结而强度提高,进而提高砂土强度;两种极端温度条件下,固化剂改良效果都有提高,但高温条件效果更明显。