纤维束增强复合材料的双层次随机扩大临界核模型

针对纤维束增强复合材料, 提出了双层次随机扩大临界核模型。以复合材料制造工艺为基础建立了纤维间距和纤维束中纤维根数的计算模型, 将复合材料中的纤维分为2 个层次: 纤维束和纤维束群, 并提出父核和子核的概念对临界核的构成进行了区分, 用Beyerlein 公式计算纤维束群中纤维束相继失效引起的纤维束的平均应力集中因子, 用Sivasambu 公式来计算纤维束中纤维相继断裂造成的纤维的应力集中因子。然后, 以纤维断裂蔓延的主要模式为基础, 将逐渐增大的无效长度引入纤维束内部, 根据统计学理论推导相应的复合材料破坏概率计算公式。编制了相关程序, 通过该程序分别预测了S 玻纤、E 玻纤、玄武岩纤维无捻单向纤维布增强复合材料试件的拉伸强度。对3 种复合材料板进行了拉伸强度及基体的拉伸和剪切实验, 并对比了预测结果与实验结果。研究结果显示, 直接将实验对象的材料、几何参数代入就能得到与实验结果吻合的预测结果。      

玻璃钢导流罩新型密封结构设计及其模型试验研究

提出了船舶球鼻首导流罩玻璃钢壳体与船体结构之间的新型连接结构——纤维桩结构和柔性预紧密封螺钉连接结构，即：在钢构架与玻璃钢壳体之间采用纤维桩连接结构，玻璃钢壳体边界与船体搭接板之间采用加橡胶柔性密封的螺钉连接结构。经过导流罩局部模型试验证明，该连接结构能保证导流罩具有足够的强度和水密性，其性能优于现有螺钉连接结构，适合于实船使用。