低温用玻璃钢径向支承件热力性能分析

针对低温用玻璃钢环套装径向支承件,对1000吨径向载荷下支承件的径向变形和层间应力进行校核;由于玻璃钢不同方向热膨胀系数的差异,分析温度升降变化对支承件位移及力学性能的影响,在自由放置状态和安装状态下,计算在两种工况下压缩应力和位移。结果表明,径向支承件具有较低的热膨胀系数,内部应力较小,满足低温容器支承的载荷要求。     

玻璃钢立式园柱形贮罐制品的设计

本文运用复合材料的层合理论,对玻璃钢立式园柱形贮罐进行了应力及应变分析,并结合具体设计实例,介绍了设计玻璃钢立式园柱形贮罐的基本方法。. ’     

玻璃钢立式贮罐设计

本文用弹性基础梁理论,对立式玻璃钢贮罐在液压及风载作用下的应变进行了分析计算,并以100m~3立式罐为例,采用应变准则,对设计中一些问题作了说明和讨论。本文所给出的计算图表可供工程设计参考。     

基体条件对Sm2Zr2O7/YSZ双陶瓷层热障涂层界面残余热应力的影响

采用有限元分析软件ANSYS对等离子喷涂Sm2Zr2O7/YSZ双陶瓷层热障涂层界面残余热应力分布进行了数值仿真。结果表明:基体厚度不同时,涂层界面Sm2Zr2O7/YSZ及界面YSZ/NiCoCrAlY对应应力及应力梯度基本不变,表明应力及应力梯度与基体厚度无关;但基体材质热膨胀系数对涂层系统界面的径向、轴向及剪切应力梯度有决定性的影响,且各应力梯度随金属基体的热膨胀系数差异增加而增大,表明基体材质是影响涂层界面径向残余热应力及应力梯度的根本原因。采用多层陶瓷结构并合理选择各层材质的热膨胀系数将更加有利于降低涂层应力梯度,进而改善涂层性能,延长涂层寿命。     

基于Tsai-Hill理论环氧玻璃钢管的强度分析

目前是按照工程经验对环氧玻璃钢管支撑结构进行设计,缺乏系统的理论研究。为了能有效地评估环氧玻璃钢管支撑结构的安全性,进而合理对其进行设计校核,本文首先依照纤维增强塑料性能的测试方法,对环氧玻璃钢材料进行低温力学性能测试试验;然后以应变强化型移动式真空绝热容器为研究对象,针对不同工况的运输环境,采用非线性有限元分析方法对该容器进行数值模拟,利用Tsai-Hill强度理论对环氧玻璃钢管结构进行强度校核。试验结果表明,环氧玻璃钢材料在低温环境下具有较好的拉压性能,但是抗剪切性能较差。模拟研究结果表明,低温液体运输车在实际运输过程中遭遇颠簸的路况时,相比于其他工况,此工况下支撑结构区域的Mises等效应力最大,但小于材料的许用应力;不同工况下固定端下支撑处的环氧玻璃钢管支撑结构相比于其他位置处所受的应力较大;环氧玻璃钢管作为该类容器的主要支撑构件,不同工况下其强度校核值远小于1,能够保证容器的安全运输。     

基于路面基层最大层底应力条件下玻璃钢夹砂管涵洞的优化分析

玻璃钢夹砂管在公路涵洞中的应用越来越广泛,但由于目前对管道的微观力学分析较少,在公路涵洞工程中的应用缺乏相应的标准与依据。运用数值模拟软件ABAQUS建立路面-管涵-土体的整体模型,分析了不同工况下玻璃钢夹砂管变形与路面基层层底拉应力。通过对管壁厚度进行优化设计,得出不同工况下基层层底拉应力达到临界劈裂强度时管涵的最优径厚比范围,从而在满足路面及管涵结构安全的前提下,为实现工程成本最小化提供可靠的分析依据。     

对耐腐蚀玻璃钢贮罐渗漏问题的探讨

本文提出耐腐蚀玻璃钢贮罐渗漏的主要原因是玻璃钢的弹性模量小,耐冲击强度低,易造成应力腐蚀所致。因此,为了防止玻璃钢罐贮罐的渗漏,首先应该选择延伸性好的耐化学腐蚀的树脂,其次选择耐冲击的玻璃纤维布。改进树脂与玻璃纤维之间的界面性能,增强粘接性;最好的方法是采用多层结构的复合材料。     

肾脏组织冷灌注过程的物性参数研究

目前许多学者致力于研究低温保存过程中生物组织材料的力学性能。在冷灌注过程中,内部温度的不均匀导致组织产生热应力,对生物组织造成损伤。为了更好地了解这一现象,研究重点定量考察温度与线性热膨胀系数和杨氏模量的关系,并应用一种新的方法测量肾脏组织在降温过程中产生的热应变。这种方法是利用低温显微系统获取不同降温速率下的肾脏组织图像,然后应用Vic-2D软件分析肾脏组织在特定温度和参照温度下所拍图像之间的微小形变,从而获得热应变数值。而杨氏模量是利用静态拉伸法测定不同温度下组织应力及应变,拟合出其杨氏模量数值。实验结果显示在0~20℃内,线性热膨胀系数是随着温度的降低而升高的;而杨氏模量在这个温度范围内保持恒定。     

800m~3盐酸贮存池玻璃钢衬里工艺的改进

本文介绍了大型盐酸贮罐玻璃钢内衬防腐蚀方法的改进,通过增加防腐蚀层的厚度,达到了延长设备的使用寿命的目的。     

等离子喷涂Sm_2Zr_2O_7热障涂层残余热应力

采用有限元分析软件ANSYS对等离子喷涂Sm2Zr2O7热障涂层在金属基体材质类型、厚度、半径变化时涂层的残余热应力进行了分析。结果表明,金属基体的热膨胀系数对Sm2Zr2O7热障涂层的残余热应力有着显著影响,金属粘结层与表面陶瓷层界面处的残余应力及其应力梯度随着金属基体热膨胀系数增加而增大。金属基体厚度和半径不是影响Sm2Zr2O7热障涂层残余应力的主要因素。     

阻尼层厚度对嵌入式共固化复合材料阻尼结构损耗因子的影响

用Ritz法研究了各应力分量的应变能,并计算了嵌入式共固化复合材料阻尼结构的损耗因子,得到了损耗因子随阻尼层厚度变化的规律。结果表明:当薄板总厚度不变,阻尼层厚度由2 mm增加到5.5 mm时,损耗因子随着阻尼层厚度的增大而增大,阻尼层较厚时,损耗因子对阻尼层厚度的变化不再敏感;当复合材料层厚度不变时,增加阻尼层的厚度可以使损耗因子增大,阻尼层厚度较厚时,阻尼层厚度的变化对损耗因子的影响较小;与复合材料层厚度不变时相比,薄板总厚度不变时,阻尼层较厚时对损耗因子的影响更小。     

应力腐蚀下玻璃钢断裂韧性的实验研究

在应力腐蚀和非应力腐蚀实验条件下利用三点弯曲法测定玻璃钢断裂韧性,通过对比实验研究应力腐蚀对玻璃钢断裂韧性的影响。结果表明：在应力腐蚀下玻璃钢的断裂韧性降低,试件的厚度、初始裂纹深度与试件厚度的比值、玻璃钢的破坏形式对应力腐蚀下玻璃钢的断裂韧性均有影响。     

氯丁橡胶/有机黏土纳米复合材料应变诱导结晶行为

通过熔体插层法制备氯丁橡胶/有机黏土纳米复合材料(CRCNs),利用偏光显微镜观察CRCNs在不同应变条件下微观结构的变化。主要研究有机黏土对CRCNs应变诱导结晶行为的影响,并通过XRD和SEM表征了CRCNs的微观结构。结果表明: 当有机黏土含量为5 phr时,CRCNs的综合力学性能最优。随着应变的增加,CRCNs的应力也在增加;当应变达到一定值时, CRCNs的应力迅速增加,应变诱导结晶集中产生。随着有机黏土含量的增加, CRCNs拉伸诱导结晶行为在高应变条件下产生。分析原因是氯丁橡胶基体中有机黏土与橡胶分子的插层结构逐渐减少,诱导结晶能力变弱。     

基于弹性随动的多层薄膜结构蠕变解析方法

建立了热应力及外弯矩作用下多层薄膜系统的蠕变理论模型,利用弹性随动因子推导出薄膜应力的解析解。以薄膜基体双层模型为例,本文的理论结果与有限元模拟结果具有较好的一致性。此外,深入讨论了弹性随动因子与热膨胀系数比、弹性模量比、厚度比之间的关系。本文方法可较好计算蠕变条件下多层薄膜系统时间相关的应力及变形,提高了计算效率。     

缠绕玻璃钢管道的热膨胀系数分析

根据复合材料热弹性理论，引入等效热应力和等效热内力计算方法，建立了不同缠绕角和安装条件下玻璃钢管道的热膨胀系数理论和计算方法，为玻璃钢管道设计提供了理论依据。     

复合材料开口有限元建模方法研究

复合材料开口会引起应力集中,导致孔边应力梯度较大。在开展数值分析时,有限元网格尺寸对孔边应力计算精度影响较大。为获得高精确性的数值结果,提高计算效率,本文通过开展复合材料开口层压板在单轴和双轴两种载荷状态下孔边应力应变分析,研究在不同载荷状态、开口尺寸及铺层比例下,有限元网格尺寸与数值计算精度的关系,为复合材料开口层合板的有限元建模提供方法依据。     

固体火箭发动机粘接界面力学性能的有限元计算及参数分析

基于界面粘接模型假设,采用界面共节点有限元分析方法,计算了粘接系统的应力与应变分布,探讨了各层材料性能参数和结构参数对粘接系统力学性能的影响。结果表明,随着衬层弹性模量增加,应力集中程度严重;绝热层的弹性模量对粘接系统的力学性能影响很小,衬层厚度对应力、应变的分布基本没影响;中间相模量和厚度是影响界面粘接质量的主要因素。高的中间相弹性模量和厚度会使应力集中程度增强,使粘接破坏更趋于内聚破坏而不是界面破坏。合理的中间相参数可改善粘接系统的粘接质量。     

纤维缠绕玻璃钢易燃液体贮罐

玻璃钢以其具有的优异性能,使它能广泛地应用于制造贮存或输送燃油或腐蚀性液体的罐和管。由德国设备公司制造的燃料油和柴油地下贮罐如图所示。该贮罐不仅承受较小的化学应力,而且还要考虑土压力,以及地下水产生的压力。在环向缠绕的贮罐圆筒段上增加几条肋,可在合理耗料条件下     

固化环氧树脂中残余应力的研究

环氧树脂等热固性树脂中的残余应力是由固化时树脂的体积收缩,不同材质热膨胀系数的差异以及聚合物树脂本身的粘弹性本质所引起的。残余应力可以用应力松驰法、电阻应变丝法、逐步除层法和光弹技术来测定。针对其产生原因。在工艺上可通过降低官能团浓度,加入增韧剂和无机粉状填料,改进固化工艺等办法来消除残余应力。同时也探讨了利用膨胀性单体来根本消除残余应力的方法。     

平板状SOFC结构热应力特性分析

本文对平板状固体氧化物燃料电池的热应力进行了分析,并对其结构建立了三维有限元计算模型,探讨了工作温度、电极厚度和电解质厚度、以及各层间的热膨胀系数差异对热应力的影响。仿真结果表明,热应力的最大值出现在电极与电解质界面处;降低电池工作温度有利于电极和电解质热应力的降低:热应力的大小和分布与电极材料的热膨胀系数、电极厚度和电解质厚度密切相关。