考虑膜材各向异性的膜结构褶皱分析

推导了应用于向量式有限元三角形膜单元的各向异性膜材本构矩阵;进一步推导了各向异性膜材褶皱状态下的修正本构矩阵,并提出更为合理的主偏夹角计算方法。在此基础上编制了考虑膜材各向异性的膜结构荷载分析与褶皱分析程序,并进行了算例验证。算例分析表明,所编制的向量式有限元程序可以很好地完成各向异性膜结构的荷载分析与褶皱分析,验证了理论推导的正确性和分析程序的可靠性。分析结果还表明膜材的各向异性与褶皱效应会对膜结构的受力性能产生显著影响。     

薄膜结构褶皱分析的有限元法

褶皱分析是薄膜结构受力分析的重要组成部分,阐述了适用于建筑膜材的主应力-主应变膜材受力状态判别准则和采用修正本构矩阵对褶皱的膜单元进行处理的方法,并给出了有限元公式。在此基础上,以索膜结构分析软件CAFA为平台编制了相应的有限元程序,根据矩形张拉膜受面内弯矩作用的计算结果与理论解的对比证明了程序的正确性,最后还给出了另外三个工程算例的分析结果。     

设计院在膜结构设计中的作用探讨

随着科学技术的发展,膜结构逐渐成为一种新型的建筑形式,与传统建筑相比,膜材既可作为覆盖材料,膜结构建筑是建筑设计与结构设计结合的产物,建筑师要充分的了解膜结构技术才能将其充分的运用到设计当中[1]。     

基于薄壳单元的薄膜结构褶皱分析

薄膜结构是由柔性膜材作为主要受力构件的一种新型空间结构。在外荷载的作用下,膜材会产生褶皱,进而影响膜结构的受力性能和可靠性。因此,对薄膜结构的褶皱分析是十分必要的。根据屈曲理论,采用薄壳单元对张拉薄膜结构在面内荷载作用下的褶皱问题进行模拟,得到褶皱的波长、幅值及方向等信息。通过与实验结果的比较,证明该文方法的准确性和有效性。采用该方法,在准静态条件下,分析了在工作荷载下气枕式充气膜结构的形与态。在其基础上,考虑垂直于膜面与膜面内荷载共同作用下气枕的褶皱分布情况及应力状态。计算结果表明:采用薄壳单元可以模拟张拉薄膜结构与充气薄膜结构的变形、褶皱具体信息以及单元应力变化情况等。     

有机溶剂分离膜结构和膜材料设计理论研究

综述现存有机溶剂分离膜的不同结构特点，分析膜结构对溶剂渗透性能的影响．围绕溶剂渗透过程的溶解-扩散机理模型，重点阐述预测溶解性的溶液热力学理论和计算扩散系数的自由体积理论，强调化工热力学理论对新型溶剂分离膜开发的指导作用．在此基础上，提出膜材料和膜结构相互协调，利用物性推算法进行有机溶剂分离膜材料设计的思想．     

聚氨酯/无机粒子共混平板膜的结构和性能

通过在聚氨酯膜中引入无机粒子,利用相转化湿法成膜机理,制得了一系列不同粒子含量的聚氨酯共混平板膜。通过对膜结构的对比观察和对膜纯水通量及截留性能测试,研究了无机粒子对膜结构和性能的影响。结果发现:二氧化硅的含量,不仅显著影响膜结构和性能;而且通过拉伸处理,可以获得一种新型微孔结构——相界面分离微孔。研究显示活性炭粉对聚氨酯膜结构和性能的影响明显不同于二氧化硅。     

聚偏氟乙烯膜研究进展

系统地总结了聚偏氟乙烯膜结构和性能的影响因素．不同的添加剂对膜结构的影响也不同．一般而论，低沸点添加剂的加入使膜的支撑层具有海绵状孔结构；而无机盐、水溶性高聚物的加入，会使溶剂与沉淀剂的交换速率加快，使膜的支撑层具有指状孔结构．沉淀剂的凝固强度越高、溶剂与沉淀剂的亲和力越强，越易形成指状孔结构的膜．通过对聚偏氟乙烯膜的改性，可以提高膜的实用性能.     

海藻酸钠/壳聚糖层层裹覆凝胶微球的缓释性能

为了提高凝胶微球的缓释性能,以啶虫脒为模型药物,采用层层组装(LBL)方法,制得了海藻酸钠与壳聚糖交替裹覆的具有多层膜结构的凝胶微球。通过SEM、FT-IR、TG、溶胀实验和释药实验对微球的结构和性能进行了表征。结果表明裹覆后微球表面上海藻酸钠与壳聚糖通过静电作用形成了聚电解质复合物并且其断面出现了层层膜结构,微球热力学稳定性随膜层增加而降低以及溶胀过程中膜层脱落行为说明覆膜层数不宜过多。释药实验表明,0、1、3、5、7和9层膜微球在33h内的累计释药量分别为61.2、20.4、7.3、4.9、1.3和1.2mg,覆膜的方法能够有效的控制药物的释放,提高微球缓释性能。     

弹簧支撑ETFE枕式膜结构分析

张拉式膜结构和充气式膜结构是ETFE薄膜结构的主要形式,该文分析了弹簧支撑ETFE枕式膜结构与传统充气式膜结构的优势,在已有的ETFE弹簧支撑枕式膜结构的基础上,通过增加拉杆和进行单个单元的拼接,对原有结构体系进行拓展。利用ANSYS对新结构体系进行了找形分析、雪荷载和风荷载下的应力分析,计算膜面应力和膜面位移,并与已有结构进行对比。     

类金刚石薄膜的耐热性研究进展

类金刚石薄膜具有良好的物理化学性能、光电性能、机械性能及摩擦学性能。但是在高于400℃的温度条件下，DLC膜易向石墨结构转变，从而阻碍了其在高温条件下的应用。因此关于类金刚石薄膜耐热性的研究是目前的一个热门研究课题。在综合分析近年来该领域研究的基础上总结了影响DLC膜耐热性的3种因素：膜结构、掺杂、制备方法，并分析了各种因素的影响机理。     

聚丙烯腈与二醋酸纤维素共混膜的研制

采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、示差扫描量热仪、超滤装置等方法研究了成膜工艺条件与膜结构性能的关系．结果表明，膜的结构与性能是共混体系组成、总固浓度、成膜温度、预蒸发时间及温度、凝固浴组成及温度和热处理温度等诸因素的函数，从而为根据实际需要来制备一定结构性能的膜提供了理论依据．     

聚丙烯腈与二醋酸纤维共混膜的研制

采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、示差扫描量热仪、超滤装置等方法研究了成膜工艺条件与膜结构性能的关系。结果表明，膜的结构与性能是共混体系组成、总固浓度、成膜温度、预蒸发时间及温度、凝固浴组成及温度和热处理温度等诸因素的函数，从而为根据实际需要来制备一定结构性能的膜提供了理论依据。     

相转化条件对纤维素膜结构与性能的影响及机理

采用相转化法制备纤维素膜,通过考察转化成膜的条件——成膜液的种类、浓度、黏度,凝固浴浓度、温度等对纤维素膜结构和性能的影响,深入研究了纤维素膜的相转化成膜机理。研究表明,天然植物纤维素成膜过程依赖于扩散动力学,相平衡的浓度差。成膜液中的溶剂与凝固液非溶剂的扩散速度很大程度上决定了膜的结构和性能。成膜液自身的种类、浓度以及凝固液的条件也都会影响成膜后的结构与性能。     

相转化条件对纤维素膜结构与性能的影响及机理EI北大核心

采用相转化法制备纤维素膜,通过考察转化成膜的条件——成膜液的种类、浓度、黏度,凝固浴浓度、温度等对纤维素膜结构和性能的影响,深入研究了纤维素膜的相转化成膜机理。研究表明,天然植物纤维素成膜过程依赖于扩散动力学,相平衡的浓度差。成膜液中的溶剂与凝固液非溶剂的扩散速度很大程度上决定了膜的结构和性能。成膜液自身的种类、浓度以及凝固液的条件也都会影响成膜后的结构与性能。     

为世博轴膜材屋顶检测设备提供技术服务

即将竣工的世博会永久场馆之一的世博轴，全长1045米、宽约100米，由13根大型桅杆、数十根斜拉索和巨大的膜材屋顶组成，是迄今为止世界规模最大的连续张拉索膜结构，膜材选用了一种特殊的涂层玻璃纤维，具有不易燃、防紫外线、抗风化、白洁、高反射等特点。其设计张力可达每米5吨，是世界最高强魔膜材屋顶最大风摆达到上下3米，极具视觉冲击力。     

界面聚合正渗透膜结构参数的调控

<正>渗透过程是以渗透压差为驱动力的膜过程.其中膜的结构参数是决定膜的传质阻力和水通量的关键因素.本文系统介绍了本课题组在调控界面聚合正渗透膜材料结构参数方面的研究进展.利用共混亲水高分子材料调节基膜的亲水性,利用双层刮膜技术调节基膜的孔结构.结果表明利用亲水基膜和具有贯通孔结构的基膜获得FO膜具有更低的膜结构参数,其正渗透性能也更高.     

NIPS法聚偏氟乙烯超滤膜的制备与应用

非溶剂相分离（NIPS）制膜方法是20世纪60年代发明的一种高效的制膜方法。利用该法制备的不对称膜结构赋予膜优异的选择渗透性能,膜孔结构易于调控,已经成为当前聚合物分离膜研究及商业化生产中普遍采用的方法。聚偏氟乙烯（PVDF）具有优异的综合性能,成膜性能佳,可利用NIPS法制膜。NIPS法PVDF膜的研制、膜结构控制方法及应用研究受到国际膜研究者广泛关注,是分离膜领域热点之一。本文分别针对NIPS法PVDF超滤膜制备的相分离原理研究、膜结构控制方法及膜应用研究等关键研究进展作简要介绍。     

基于静压变形的膜结构预张力测量方法研究

为满足我国膜结构行业的工程需要,保障膜结构的日常维护和安全使用,利用静压变形原理设计一种新型膜结构预张力测量方法。根据静压变形的理论推导出一套适用于多种膜材的预张力测量的理论方程,并据此提出相关的测量方法。通过数值模拟对该测量方法进行验证,模拟结果显示该方法具有很好的准确性,同时确定了测量仪器的尺寸和测量范围。通过实测显示实验结果和理论与模拟结果有很好的一致性。该方法操作简单,准确性高,工作量小,可以测量各种膜材。可以根据此方法制作一种新型预张力测量仪器,用于膜结构的预张力测量,进一步保证膜结构的安全可靠性。     

退火温度对a-C:H膜结构及摩擦学性能的影响

为研究环境温度对含氢无定形碳(a-C:H)膜结构和性能的影响,将a-C:H膜在大气环境中进行高温退火处理,并借助红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、3D表面分析仪和球盘摩擦试验机等手段对退火前后a-C:H膜的结构、组成和性能进行了系统地考察.研究发现,在较低的退火温度下(300℃),a-C:H膜结构无明显变化,而其内应力降低,摩擦学性能显著提高;在400℃和500℃下退火,膜结构发生明显变化并伴随严重氧化,同时摩擦学性能降低甚至完全失效.结果表明,退火温度的选择对a-C:H膜的结构、组成及性能具有重要影响.     

CN超硬膜的制备及性能

ＣＮ膜是一种超硬新材料，其性能特点及制备方法已成为材料科学研究的热点，概述了ＣＮ膜的制备方法，并介绍了ＣＮ膜结构及性能的研究概况。