复合材料/混凝土复合梁的动力特性解

本文探讨用于复合材料／混凝土复合梁动力分析的一种等效非经典理论方法，给出了基本方程和一般解以及非经典理论效应系数，求得固有频率与振型等动力特性的解析解，从而为这类新型复合梁的工程计算提供一种较为简便而实用的计算公式。     

复合材料薄壁梁力学特性分析

综述了人们在建立研究复合材料薄壁梁力学特性的非线性梁理论及分析结构剖面特性,确立结构算子参数等方面所做的工作以及这些研究工作的特点。同时,结合作者的工作,介绍了近年来各国学者在复合材料薄壁梁力学特性研究上的进展。      

基于三维梁理论的复合材料层合管等效抗弯刚度

针对任意铺层形式和任意壁厚复合材料圆形层合管件,提出一种等效抗弯刚度的计算方法。此方法采用符合复合材料圆形管件梁真实变形的变形理论,考虑横向剪切变形,非均匀扭转效应,主、次挠曲效应和层合材料的三维弹性效应,按照壳壁中实际应力状态,建立了复合材料圆形管件等效抗弯刚度的计算模型。通过与4种铺层管件的三点弯曲实验结果以及经典层合板理论计算的等效抗弯刚度进行对比,验证了计算模型的正确性。通过退化与各向同性材料抗弯刚度的计算方法进行对比,分析了计算模型的适用性。      

碳纤维包覆混凝土框架结构动力响应分析

就复合材料包覆混凝土梁及其框架结构的动力响应分析进行了初步的理论和应用研究.具体是采用非经典理论推导出碳纤维包覆混凝土复合梁的抗弯、抗剪刚度,然后结合ANSYS软件进行FRP-RC结构有限元动力响应分析.以单根梁及单层单跨框架为算例,与ANSYS三维实体单元的计算结果进行了比较,结果表明本文方法简便易行,且精度高,速度快.     

预弯复合梁动力特性的动态有限元分析

预弯复合梁是一种新型的预应力混凝土构件，在土木工程中正得到越来越广泛的应用。动态有限元法由于在位移函数中引入了频率项，是一种较常规有限元更为精确的数值方法。本要用这种单元对其动力特性进行了分析。结果表明，这种梁能够满足实际工程要求，是一种性能良好的构件。     

复合材料梁的几何精确非线性建模及非经典效应

基于Hodges的广义Timoshenko梁理论对具有任意剖面形状、任意材料分布及大变形的复合材料梁进行几何精确非线性建模,采用旋转张量分解法计算梁内任意一点的应变,采用变分渐近法确定梁剖面的任意翘曲,采用平衡方程由二次渐近精确的应变能导出广义Timoshenko应变能,采用广义Hamilton原理建立梁的几何精确非线性运动方程。将所建模型用于复合材料梁的静动力分析,通过与实验数据的对比,验证了建模方法的准确性,并进一步研究了剖面翘曲及横向剪切变形非经典效应对复合材料梁的影响。研究表明,剖面翘曲对复合材料梁的静变形和固有频率有显著影响,横向剪切变形对复合材料梁的静变形和固有频率的影响与梁的长度/剖面高度比有关。     

复合材料层合梁和夹层梁屈曲问题数值分析

该文基于锯齿理论构造了两节点梁单元,并用此单元分析了软核夹层梁屈曲问题。该文使用的锯齿理论能够预先满足层间应力连续条件,并且未知变量的个数独立于层合梁的层数。为了说明锯齿理论的准确性,Reddy理论和一阶理论也被选择作为比较。数值结果表明:基于锯齿理论构造的梁单元能够准确的预测软核夹层梁的临界载荷,然而Reddy理论和一阶理论明显高估了此结构临界载荷。     

原位复合Al／TiC梯度复合材料理论分析与实验验证

通过理论计算对第二相颗粒在基体中形成原位密度梯度分布的复合材料的可行性进行了分析研究，得到了颗料匠分布梯度沿度方向为：并用实验得到了初步验证，获得了原位生长的Ａｌ／ＴｉＣ复合材料。     

三维机织复合材料的一种梁单元细观力学模型

根据三维机织复合材料中纤维束排列和变形的周期性特点,推导了一种细观梁单元模型。该模型考虑了纤维束的拉 (压) 弯耦合效应和纤维束之间的相互作用,可以描述纤维束和基体中的细观应力分布,并得到宏观的力学性能。针对一种典型的三维机织复合材料,首先根据编织参数,确定其细观几何结构,取最小周期的一段纤维束作为分析胞元,用上述细观梁单元分析了该段纤维束在面内拉伸荷载下的细观应力分布,计算出平均模量, 并用材料试验和细观实体有限元对本模型进行了检验,结果与本文的预测吻合良好。研究表明,拉、弯耦合效应引起的纤维束中的细观弯曲应力同平均轴向应力相比,不可忽略。      

复合材料与混凝土复合箱梁设计的研究

提出了玻璃纤维增强塑料与炭纤维增强塑料和混凝土复合箱梁的设计思路，并且推导了了设计复合箱梁的一些计算公式，最后，本文给出了一个ＦＲＰ－混凝土复合箱梁的设计示例，以例设计者参考。     

Al／TiB2复合材料复合工艺研究

用示差扫描量热法和Ｘ射线衍射技术研究了不同铝含量对ＴｉＢ２反应合成过程的影响。并用一种简单的闰复合工艺制备了Ａｌ／ＴｉＢ２，ＬＹ１２／ＴｉＢ２复合材料。研究结果：铝含量对ＴｉＢ２相反应生成有很大影响，通过热力学计划可算得每一温度下的最佳铝含量。     

炭／炭复合材料

炭／炭复合材料０引言大孔炭材料，如泡沫炭、炭毡等，通常表观密度在０．０５～１．００ｇ／ｃｍ３的范围。这些材料被用于热绝缘体或熔融金属过滤器。但是其它形式的用炭纤维增强结构的低密度炭材料受到关注。炭纤维增强炭的低密复合材料可用针刺炭毡制备。无纺织物的三...     

附加约束阻尼层的复合材料梁单元建模分析

复合材料空心圆截面梁是桁架和刚架结构中大量采用的常用构件，而实践证明约束阻尼层能有效改善复合材料空心圆截面梁的动力学特性，但传统的约束阻尼层结构有限元计算方法需要大量的单元，这给大型复杂结构的计算带来了巨大的困难。本文采用Timoshenko梁假定。建立了一类附加约束阻尼层复合材料空心圆截面梁弯曲的数学模型。应用Hamilton原理。采用三节点高次梁单元对构件进行离散化。建立了附加约束阻尼层复合材料空心圆截面梁的梁单元。同传统的锥壳单元相比，该方法极大地减少了计算时间。用实验验证了本文计算结果的正确性。同时也分析了约束层厚度对损耗因子的影响。     

FRP-OFBG智能复合筋及其在加筋混凝土梁中的应用

结合纤维增强聚合物(FRP)的强度特性和光纤光栅(OFBG)的感知特性,研制开发出了FRP-OFBG智能复合筋,研究了它的力学、微观结构、感知等特性。通过FRP-OF-BG加筋混凝土梁静载试验,监测了FRP筋的应变和混凝土开裂,研究了FRP筋与混凝土的滑移和混凝土梁的应变分布。结果表明,FRP-OFBG智能复合筋克服了光纤光栅在混凝土中埋设的工艺难题,是集感知和受力、功能材料和结构材料于一体的新型土木工程材料,既可以方便地作为混凝土结构的内部传感元件,也可以作为结构受力筋,具有很好的应用前景。     

GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁的配筋率试验研究

破坏模式是GFRP/钢绞线复合筋(GFRP:Glass Fiber Reinforced Polymer,纤维增强塑料)混凝土梁力学性能的影响因素之一,而破坏模式主要由GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁的配筋率决定。鉴于配筋率对GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁力学性能的重要作用,该文设计了16根GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁试件。试验变量为混凝土强度等级和GFRP/钢绞线复合筋的配筋率。通过对混凝土梁试件进行三分点静载试验,系统研究GFRP/钢绞线复合筋配筋率和混凝土强度等级对GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁的破坏形式、抗裂承载力、正截面极限承载力、裂缝间距、裂缝宽度、裂缝深度、挠度等的影响。试验数据可为GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁安全配筋率计算方法的确定提供参考和理论依据。     

碳纤维增强复合材料筋混凝土梁非线性力学性能

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)筋混凝土梁的非线性力学性能,基于非线性理论推导了CFRP筋梁的有限元分析模型：对4个预应力CFRP筋混凝土梁进行了非线性全过程分析,考察了预应力CFRP筋、GFRP筋和普通钢筋的应力发展规律。与试验资料对比可知,计算结果与试验数据吻合良好,说明采用弥散裂缝模式、Owen屈服准则和Hinton压碎准则能较好地描述混凝土开裂、屈服和压碎特性,同时也说明了CFRP筋及其力学效应用组合单元模拟的有效性以及本文中研制程序的正确性。CFRP筋具有高强度性能,梁试件破坏时CFRP筋均未失效;与受拉区配筋为钢筋相比,GFRP筋在全过程中处于弹性阶段。     

用有限元法分析预测混凝土梁的耐火性能

为了给建筑构件的耐火性能分级，必须要了解建筑构件的耐火时间，以往确定钢筋混凝土梁耐火时间只能通过耗资巨大的耐火试验，本文在一系列试验研究的基础上，建立了各种数学模型，提出一种采用有限元法分析预测混凝土梁的耐火性能。     

复合材料圆管构件等效模量的计算方法

针对任意壁厚的复合材料圆管构件的等效弹性模量和剪切模量提出了高阶理论计算方法, 它考虑了构件的横向剪切效应以及层合材料的三维本构关系, 并在相同壁厚条件下对三种缠绕方式( [0°/(±θ)_n ]S, [ (±θ)_n ]S 和[ 90°/(±θ)_n ]S) 的等效模量进行了预测, 并且与经典层合板理论的预测结果进行了比较, 该方法可用于复合材料杆件结构的设计中。      

复合材料薄壁梁的固有特性分析

本文采用复合材料薄壁梁的高次翘曲理论对复合材料薄壁梁的固有特性进行了分析,讨论了单闭室复合材料薄壁梁的高次翘曲,剖面分层对结构的固有特性的影响。数例表明,复合材料薄壁梁的高次翘曲函数和分层对结构的固有特性具有一定的影响。