具有多孔基体复合相变储能材料研究

本文提出了研制一种具有多孔基体的复合相变储能材料，通过实验分析了该储能材料的融解温度、融解热、热稳定性及微相结构等性能。该储能材料是由两种有机相变材料组成，通过物理吸附的方法将其复合在多孔基体材料中。在热分析中，用示差扫描量热仪(DSC)来测定储能材料的融点、融解热，用热重分析仪(TGA)测定其热稳定性，并用扫描电镜(SEM)观测了该储能材料的微相结构。测试结果表明该储能材料具有较高的相变潜热和较好的热稳定性，可被应用于储能和热能回收系统中。     

定形复合相变储能材料实验研究

提出了研制一种定形的复合相变储能材料,通过实验分析了所研制的储能材料的融点、融解热、热稳定性及微相结构等性能。该储能材料是由2种相变材料组成,通过物理吸附的方法将其复合在固态支撑材料中。在热分析中,用示差扫描量热仪(DSC)来测定储能材料的融点、融解热,用热重分析仪(TG)测定其热稳定性,并用扫描电镜(SEM)观测了材料的微相结构。测试结果表明,该储能材料具有较高的相变潜热和较好的热稳定性,因此可被应用于储能和热能回收系统中。     

相变储能混凝土的研究

相变储能技术对能源的开发和合理利用具有重要意义,在太阳能利用、工业余热回收等方面有着显著的优点.相变储能材料能将暂时不用的能量储存起来,到需要时再将其释放,这就可以缓解能量供与求之间的矛盾,节约了能源.通过把制备的活性炭储能骨料和石墨导热功能基元材料加入混凝土中,取代其中的卵石和河砂,用普通混凝土的制备技术制备相变储能混凝土.实验结果表明,活性炭储能骨料的加入使混凝土中储存了大量的相变材料,制得的储能混凝土的比热容明显高于普通混凝土,石墨提高了其导热系数,但活性炭储能骨料和石墨的加入导致制品的抗压强度下降剧烈.红外光谱证实储能混凝土中的相变材料没有同其它物质反应,因此具有良好的储能效果.     

正十八烷/凹凸棒土复合相变储能材料的制备及热性能研究

以正十八烷为相变材料,凹凸棒土为支撑基体,通过真空浸渍法将相变材料有效地吸附固定于凹凸棒土的孔道结构中,制备出结构稳定、热性能稳定的新型正十八烷/凹凸棒土复合相变储能材料。由凹凸棒土N2吸附试验和SEM图片可以发现凹凸棒土疏松多孔、比表面积大,从而能有效吸附正十八烷相变材料。对制备的新型复合相变储能材料进行DSC测试,并进一步对其进行20次DSC冷热循环测试,样品的相变温度及相变潜热基本保持不变,说明其具有优异的相变蓄热特性和热循环稳定性,具有较好的应用前景。     

肉豆蔻酸/改性粉煤灰复合相变储能材料的制备及性能研究

以肉豆蔻酸(MA)为相变储能基材、改性粉煤灰为复合基底,采用熔融混合法制备了肉豆蔻酸/改性粉煤灰复合相变储能材料。利用TG/DTA与IR分析研究了复合相变储能材料的热性能与结构。结果表明:MA可均匀地嵌入改性粉煤灰的多孔结构中。经过400次储放热循环后,其相变温度和相变焓变化都不大,表现出较好的储热稳定性,有望在储能方面得到实际的应用。     

环氧树脂-磷酸氢二钠复合相变储能材料的制备与性能研究

相变储能具有工艺简单、使用方便、成本低廉等优点,近年成为能量利用、系统控温等领域中的研究热点.研究以固化环氧树脂为载体材料、Na2HPO4·12H2O为相变功能材料,获得了一种定形复合相变储能材料.实验制备材料的热分析、IR光谱等研究表明,获得的复合材料在低于100℃的温度段具有多个相变峰;总相变潜热较高;固化环氧树脂能较好地将Na2HPO4·12H2O包裹,它们之间为简单的物理作用.     

相变储能建筑材料的研究进展及其应用

简要介绍了相变储能材料的分类及特性,综述了相变储能建筑材料制备方法,概述了相变储能建筑材料在墙体围护结构、大体积混凝土和桥梁路面等建筑结构中的应用现状,分析了相变储能建筑材料在推广应用中存在的问题,最后总结了相变储能建筑材料的性能要求,为相变储能建筑材料进一步深入研究提供了参考。     

颗粒型相变储能复合材料

以多孔介质和有机相变物质复合而成颗粒型相变储能复合材料,研究了其相变储能性能、耐久性能以及该复合材料在建筑物综合节能方面的功效。研究结果表明:有机相变物质可渗入多孔介质中从亚微米到数百微米的孔径空间内,占据大部分孔空间,形成的复合材料具有显著的相变储能功能和优良的耐久性能。复合材料的相变储能性能一方面受到有机相变物质在多孔介质中体积含量的影响,另一方面受到多孔介质孔结构骨架的影响。与传统保温隔热材料——膨胀珍珠岩相比,相变储能复合材料具有更强的建筑综合节能功效。      

月桂酸-癸酸/十四醇-十二烷复合相变储能材料的制备与性能研究

本文研制了一种用于相变温度为5~15℃的储能系统的相变储能材料,该材料由月桂酸(LA)、癸酸(DA)、十四醇(TA)与十二烷(DD)按比例混合经超声波振荡后制得,质量配比为27.1∶28.5∶29.6∶14.8。相变储能材料的性质通过步冷曲线法、差示扫描量热法(DSC)以及热稳定循环测试法等方法来研究。实验结果表明,本相变储能材料的过冷度接近0℃,可忽略不计;在流速为10 m L/min的液氮氛围以及5℃/min的温度变化速率下,相变温度为5.13℃,相变潜热为154 J/g;本材料循环600次后偏离了共融状态,但无分层,具有较好的循环稳定性;通过一系列性能测试,得到了本材料的基本物理性质及热性能。由此可得,本相变复合材料具有较高的潜热、合适的相变温度、较好的热稳定性以及较低的成本,在储能系统尤其是空调系统中表现出了极大的潜力。     

十二醇/蒙脱土复合相变储能材料的制备及性能研究

采用超声震动和液相插层相结合的方法制备出十二醇/蒙脱土复合储能材料.用XRD、IR、SEM、DSC等方法对其结构及储能性能进行了研究.结果表明,复合相变材料具有较适宜的相变温度,较高的相转变焓,较好的热稳定性,储能性能适合做建筑相变材料.     

焊接环式箍筋约束高强混凝土柱抗震性能研究

通过室内模型低周往复加载试验及非线性有限元分析,对焊接环式箍筋约束高强混凝土柱的抗震性能进行了研究。研究了轴压比、配箍率两个参数对柱抗震性能的影响规律。结果表明:通过ABAQUS软件对焊接环式箍筋约束高强混凝土柱的有限元分析结果与试验结果符合较好;随着轴压比的提高,柱的水平承载力变大,延性和耗能能力变差,骨架曲线的强度下降段较陡;随着体积配箍率的增大,柱的承载力、延性和耗能能力均有所提升。通过回归分析,得出适用于焊接环式箍筋约束高强混凝土柱的抗剪承载力的公式,可供设计参考。     

负载下外包钢筋混凝土加固轴心受压钢柱受力性能研究

该文以试验研究、有限元模拟以及理论分析相结合的方法研究了负载下外包钢筋混凝土加固轴心受压钢柱的受力性能以及承载力计算方法。通过试验与有限元模拟分析,研究了轴心受压钢结构构件负载下外包钢筋混凝土加固后的性能,以及初始负载大小、混凝土强度和型钢强度对加固试件极限承载力的影响。研究表明,外包钢筋混凝土可以显著提高原钢构件的承载能力和刚度;加固后试件的极限承载力随着初始负载的增大而降低;随着型钢强度的提高而增大;混凝土强度是影响加固后试件极限承载力的最主要因素,加固后试件的极限承载力随着混凝土强度的提高而明显增大。根据分析试验数据和有限元分析结果,得到了混凝土强度对加固后试件极限承载力影响的量化结果。同时,通过分析加固时和破坏时构件各部分的应力应变状态,推导出负载下外包钢筋混凝土加固轴心受压钢柱的承载力计算公式,其计算结果与试验结果吻合良好。     

玻化微珠保温混凝土高温后性能劣化及微观结构

配制普通混凝土（NC）和玻化微珠保温混凝土（GHB/NC）,研究从常温升温至1 000℃高温后表观现象变化、质量、抗压强度损失等性能的劣化过程,同时讨论超声波无损检测法评判混凝土高温后性能的普适性,对比分析相对波速、损伤度与受热温度、抗压强度损失率的关系,利用SEM观察不同高温后试件微观结构变化。结果表明:采用相对波速、损伤度评价混凝土高温后性能具有良好相关性,回归公式拟合度较高;随温度升高,NC和GHB/NC混凝土内部损伤逐步加剧,水泥胶凝受热分解、水分散失等在试件表面和内部产生空隙、裂纹并相互贯通,玻化微珠、粗骨料与水泥石界面黏结力逐步减弱甚至丧失,造成宏观力学性能劣化,抗压强度损失率增大。升温至800℃后NC强度损失72.3%,GHB/NC强度损失74.6%,1 000℃时基本丧失承载能力。      

Cross sectional shape effects on the performance of post-heated reinforced concrete columns wrapped with FRP composites

An experimental study was conducted to examine how the cross sectional shape affects the strength and ductility of post-heated reinforced concrete columns wrapped with unidirectional fibre reinforced polymer (FRP). Seventeen columns were tested under axial compression. The main variables investigated were the cross sectional shape of the columns, the presence of heat damage and the type of FRP used for repair. The columns were placed into three groups defined by columns without being subjected to heat, post-heated columns and post-heated and repaired columns. The test results showed that the load carrying capacity of post-heated FRP wrapped columns was significantly affected by the column’s original cross sectional shape. For circular sections the strength of post-heated columns was restored up to, or greater than, its original pre-heated strength. However, the strength of post-heated GFRP or CFRP wrapped square columns was recovered to some extent but not to the level of its original pre-heated strength. It was also found that the increase in the ductility of circular columns was more pronounced compared to square columns after wrapping with FRP. For all damaged columns the use of FRP did not restore the column’s stiffness which was lost due to damage caused by heating.     

Tensile characteristics and fracture energy of fiber reinforced and non-reinforced ultra high performance concrete (UHPC)

In the framework of this study, various mixtures of fiber reinforced and non-reinforced ultra high performance concrete (UHPFRC and UHPC) were produced and tested with focus on the determination of the fracture energy and its comparison to standard mechanical material parameters. For some mixtures a compressive strength of more than 300 MPa was reached still retaining good fresh characteristics of the UHPC. These mixtures were examined for properties of fresh and hardened concrete, focusing on tensile strength properties and fracture energy. The fracture energy was determined to describe the work capacity, i.e. the potential energy intake until the failure of the material. Thereby, a significant increase of the work capacity could be achieved by the addition of steel fibers. Furthermore, the impact of a vacuum treatment of the freshly mixed concrete in regard to fresh and hardened concrete characteristics as well as the influence of aftertreatment (heat treatment and water storage) on compressive and tensile properties of the UHPC was investigated.     

The effect of phonon anharmonicity on the thermophysical and elastic properties of palladium

A self-consistent thermodynamic model is constructed, which describes the effect of anharmonicity of crystal lattice on heat capacity, coefficient of thermal expansion, density, and bulk modulus of palladium. Fairly good agreement with experimental data is obtained within the model being developed, and the contribution to heat capacity associated with the effect of anharmonicity is identified. Significant increase is demonstrated of the effect made by lattice anharmonicity on the thermo-physical properties in the region of temperatures significantly exceeding the Debye temperature.     

平缀管式等截面钢管混凝土格构柱抗震性能试验与有限元分析

为研究低周反复荷载下平缀管式等截面钢管混凝土格构柱的抗震性能,进行共计7根试件的拟静力试验,重点考察不同柱肢混凝土强度、柱肢纵向间距、缀管竖向间距对此类构件刚度、强度和延性的影响。同时,基于OpenSees平台建立了采用纤维单元的有限元计算模型,对此类钢管混凝土格构柱试件的滞回性能进行数值模拟,模拟结果与试验数据吻合良好。通过对试件破坏过程、荷载位移滞回曲线和骨架曲线等结果的分析表明:钢管混凝土格构柱试件具有良好的抗震性能,破坏形态均以整体压弯破坏为主,得到的水平荷载-位移滞回曲线饱满无捏缩;柱肢混凝土强度主要影响格构柱的承载力,随着混凝土强度等级从C40增加到C60,试件的承载力提高了5.7%;柱肢纵向间距由250 mm加大到650 mm,试件的承载力和位移延性系数分别提高了14.5%和6.8%;缀管竖向间距由200 mm增加到313 mm,试件的承载力和位移延性系数分别降低了12.9%和12.0%。     

高强钢筋混凝土墙板受力过程简化计算方法

在钢筋混凝土转动角软化桁架模型的基础上,推导出从应力到应变的简化计算方法来模拟高强钢筋混凝土墙板受力全过程。提出计算方法的计算结果与8个墙板的试验结果吻合较好,且比其它学者提出的从应变到应力的计算方法计算简便。研究结果为高强钢筋混凝土墙板的设计和承载力验算提供参考。