核二级波纹管截止阀用波纹管屈曲特性分析

波纹管作为核二级截止阀的重要部件,其良好的密封性能是保证核二级波纹管截止阀在工作时可以做到阀杆密封处零泄漏的重要前提。因此在工作载荷下对波纹管进行稳定性研究以及确定结构失稳的临界载荷的屈曲分析就显得十分必要。基于ANSYS Workbench软件分析了核二级波纹管截止阀用U型波纹管在确定位移的情况下,不同间隙波纹管的屈曲载荷变化;在确定间隙的情况下,波纹管在不同拉压位移作用时的屈曲载荷变化。结果表明:波纹管在承受压缩位移的时候,随着压缩位移的减小其屈曲载荷逐渐增大;波纹管在承受拉伸位移的时候,随着拉伸位移的逐渐增大其屈曲载荷先增大后减小。波纹管在确定的外压及拉压位移的作用下,随着波纹管层间隙的逐渐增大,波纹管的屈曲载荷先增大后减小。     

单双层焊接金属波纹管刚度与疲劳寿命研究分析

以机械密封常用补偿元件焊接金属波纹管为研究对象,对单双层焊接金属波纹管进行分析,通过试验测出了单双层波纹管在周期性载荷作用下的轴向刚度及其自由高度,并采用ANSYS Workbench对两种波纹管的疲劳寿命进行辅助验证。对比分析后得出结论,单层波纹管的刚度不如双层波纹管的稳定,但单层波纹管的疲劳寿命高于双层波纹管的。     

CFRP与铝板胶螺混合连接结构拉伸性能研究

基于三维渐进损伤理论,建立了复合材料层合板-铝板双搭接胶接连接、螺栓连接、胶螺混合连接结构拉伸强度预测模型,数值仿真结果与试验高度吻合,验证了所建模型的可行性。在此基础上,探究了搭接宽度、搭接长度、胶层厚度、接触面摩擦系数和螺栓个数等参数对胶螺混合连接结构拉伸性能的影响。结果表明:随着搭接宽度和搭接长度的增加,接头失效载荷先逐渐增加后趋于稳定,最优搭接宽度和搭接长度为30 mm和35 mm;胶层厚度对混合连接结构的拉伸失效载荷基本没有影响;胶螺混合连接结构中螺栓接头和层合板之间、螺栓与孔之间的摩擦系数越大,连接结构的拉伸失效载荷越大;在搭接区域相同的情况下,双钉混合连接结构的拉伸失效载荷比单钉的拉伸失效载荷提高了69%。     

胶厚对钛合金-复合材料接头胶接性能的影响

采用钛合金与芳纶纤维复合材料制备了不同胶层厚度的单搭接接头。利用DIC与万能试验机对接头进行了拉伸-剪切性能测试,研究了不同胶层厚度异质材料的接头胶接性能、应变场与破坏模式的变化规律,分析了在拉伸载荷下,不同胶层厚度接头的失效特点。结果表明,当胶层厚度由0. 2 mm增加至1. 2 mm时,接头极限载荷由6. 13k N降低至5. 89 k N,损伤后剩余强度降低,薄胶层接头出现渐进失效;复合材料端头高剥离与拉伸应变区域面积增加,厚胶层与被胶接件一同变形,导致接头提前失效;钛合金-胶层界面破坏模式增多,芳纶纤维复合材料层间破坏模式减少;接头在发生复合材料层间破坏后,仍能够保持较高的剩余强度,当钛合金-胶层界面遭到破坏后,易整体失效。     

钢-玻璃单端面胶接接头剪切受力的几何参数分析

采用单端面拉伸剪切试件进行试验,模拟了钢-玻璃组合I形梁胶接接头的受力特性,观察了结构胶的破坏模式和局部破坏现场,测定了硅酮结构胶剪切力学性能随着胶接长度、厚度和宽度的变化规律。研究结果表明:当胶接长度为30 mm时,易受剥离作用的影响,当胶接长度大于30 mm时,剥离作用可忽略不计;随胶接长度的增加,接头的极限承载力线性增加,承载力提高的梯度约8.75 N/mm,而极限位移变化不大;随着胶接厚度的增加,接头的极限承载力以约41 N/mm的梯度线性降低,而极限位移以约2.6 mm/mm梯度线性增加;随胶接宽度的增加,接头的极限承载力显著提高。     

金属网对玻璃纤维增强复合材料低速冲击损伤特性的影响

为研究304不锈钢网对玻璃纤维编织复合材料低速冲击损伤特性的影响,利用落锤试验机分别对2 mm厚的不含、含一层和含三层304不锈钢网的玻璃纤维编织复合材料板进行5 J、20 J、40 J和60 J能量下的冲击实验,从层合板载荷峰值、最大凹陷位移、能量吸收和损伤机理等方面,分析不锈钢网对层合板抗冲击性能的影响规律。研究结果表明,当冲击能量未达到层合板击穿能量阈值前,载荷峰值和最大凹陷位移随着冲击能量的增大而增大。三层不锈钢网的加入使得层合板在较小凹陷位移时就能达到最大载荷,具有良好的抗冲击性能。层合板损伤形状呈十字形,损伤程度沿着厚度方向逐渐加深,背面中心点处损伤最为严重。当冲击能量超过层合板能量阈值时,中心区域损伤呈花瓣开裂状,主要损伤模式为纤维拉伸断裂和基体破碎、金属丝拉伸断裂。     

胶层厚度对有机硅密封胶拉伸剪切强度的影响

研究了胶层厚度对有机硅密封胶拉伸剪切强度的影响,结果表明:随着胶层厚度减小拉伸剪切强度增大,拉伸剪切位移减小,粘结破坏面积增大。     

PE管道热熔焊接工艺参数的实验

选择8种不同的焊接压力对4种规格聚乙烯(PE)管道进行焊接.通过对PE管道在热熔焊接过程中的压力、温度和位移量等参数变化进行测量,结合动态扫描量热试验结果得到相应的熔融层厚度和焊接位移值,并分析各工艺参数之间的关系.最后辅以拉伸试验验证,得到能满足焊接要求的焊接压力区间以及熔融厚度挤出段与熔融层厚度之间的比值(S/L)...     

开孔CFRP复合材料层合板的损伤解析和实验探究

采用解析计算和拉伸试验相结合的方法,对开孔CFRP复合材料板的孔边应力和损伤进行了研究。基于复变函数方法并结合Tsai-Hill失效准则,计算得到了层合板各单层的主应力分布和首次损伤载荷系数。为了测定层合板面内拉伸性能并对解析结果进行验证,基于ASTM D5766-07试验标准对CFRP层合板进行了拉伸试验。研究结果表明:当开孔CFRP层合板承受沿长轴方向拉伸载荷时,0°和±45°铺层为主承力层,且主应力σ1最大值出现在与孔中心成65°～115°和245°～295°范围内;各层最小首次损伤载荷系数出现在65°～115°范围内,其中,45°层和-45°层的损伤载荷系数最小;当载荷达到初始损伤载荷时,层合板开始出现内部损伤和参数退化;拉伸试验后CFRP复合材料板试件损伤的形式主要为基体开裂和纤维断裂,损伤的区域在孔周边61°～90°和241°～270°范围内,试验结果与解析计算结果基本一致。     

高模玻纤单向织物在风电叶片主梁帽中的应用对比

对四种高模玻纤分别进行了浸胶纱的拉伸性能、层合板的单层厚度及0°拉伸性能的研究,并对四种高模玻纤对工字梁刚度的影响进行了模型分析。四种高模玻纤具有相近的原纱拉伸模量,层合板在等纤维体积含量下具有相近的0°拉伸模量,但是在真空导入成型工艺中,由于单层厚度的差异导致纤维体积分数不同,从而具有不同的0°拉伸模量。在应用于同样铺层的工字梁时,单层厚度为0.78mm的高模玻纤层合板对应的工字梁刚度比单层厚度为0.83mm的高模玻纤层合板增加约6%。