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相似文献
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1.
混凝土结构用智能FRP筋的试验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
在纤维增强聚合物Fiber Reinforced Polymer (FRP)筋拉挤工艺中,将光纤布拉格光栅Optic Fiber Bragg Grating(OFBG)传感器与普通纤维束一起经过拉挤模具,为改进FRP筋与混凝土的粘结性能,在FRP筋表面螺旋缠绕纤维束,制备了智能OFBGFRP筋.对OFBG-FRP筋的力学性能和应变灵敏性能进行试验研究,试验结果表明OFBG-FRP筋的力学性能与普通FRP筋相同、OFBG-FRP筋的应变灵敏系数与普通光纤传感器相同、OFBG-FRP筋在重复荷载作用下性能良好.OFBG-FRP加筋混凝土梁受弯试验表明OFBG-FRP筋可以监测混凝土梁的开裂和FRP筋与混凝土的滑移.在OFBG-FRP筋中埋置多个光纤传感器可以监测沿FRP筋长度方向的应变分布及混凝土与FRP筋发生滑移的位置.OFBG-FRP筋在混凝土结构中可以作为受力材料和传感器.  相似文献   

2.
梁大开  陶宝祺 《材料工程》1998,(11):8-10,13
介绍了对光纤埋入碳纤维复合材料结构成型过程中,光纤性能变化的研究,在碳纤维复合材料结构的成型过程中,光纤将承受高温,高压的作用,这种恶劣环境对光纤的性能产生影响,本文的研究将对提高智能复合材料结构中光纤传感器系统的性能起到重要作用。  相似文献   

3.
文章介绍了建筑常用的加固方法及碳纤维加固方法的主要特点、用途和适用范围施工重点。  相似文献   

4.
工程结构会缓慢老化并逐渐劣化,其劣化从材料层面开始,在早期阶段感知材料性能的劣化便可在结构发生重大损坏前进行维护,从而提升其安全性、韧性与寿命.因此,材料性能的自感知对于发展具有数字化特征的智能结构至关重要.混凝土是应用最广泛的工程材料,但其主要作为结构材料使用,并不具有本征自感知性能.复合导电或半导体填料可使混凝土具...  相似文献   

5.
碳纤维增强材料,简称碳纤维,是近十年来在发达国家新兴的一种加固混凝土结构的新材料,以其优异的性能在工程建筑领域的应用日益广泛.  相似文献   

6.
郭娟  高枫 《中国科技博览》2009,(13):228-228
对碳纤维布在混凝土桥梁加固技术中的应用进行了探讨,介绍了碳纤维片材的力学性能指标,分析了碳纤维布的加固原理,总结了碳纤维布加固技术的施工要点及其优点,以期促进这一新型高性能材料应用和研究工作的开展。  相似文献   

7.
在土木工程中,由于各种原因,经常需要对已有建筑物进行维修、加固。实践证明,应用碳纤维材料对混凝土结构进行加固,是一种有较高技术含量的、全新的建筑结构加固方法。本文通过分析碳纤维在混凝土结构加固中的技术特点及设计原则,针对粘贴碳纤维加固施工工艺进行探讨,并对工程性能进行评价。  相似文献   

8.
碳纤维对工程结构加固的试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
碳纤维及其复合材料是伴随着军工事业的发展而成长起来的新型材料,碳纤维布由于其高强、轻质、耐腐蚀等优点而广泛用于结构加固中,与其它加固方法相比,碳纤维布加固具有易于施工、工效高、造价低且耐腐蚀等优点.本文在总结前人工作基础上,研制了用于碳纤维布加固的GF结构胶,并测试了其物理力学性能;通过试验研究了碳纤维布加固梁在荷载作用下的挠度、强度、裂缝展开情况及破坏模式.试验结果表明,经过碳纤维布加固的梁,其承载能力和刚度均较未加固梁有较大幅度的增加,采用碳纤维布加固对裂缝的开展有明显的约束效果.  相似文献   

9.
智能混凝土与结构   总被引:2,自引:1,他引:2  
李惠  欧进萍 《工程力学》2007,24(Z2):45-61
智能混凝土是通过将极少量具有某种特殊功能的材料复合于传统的混凝土材料中形成的具有多功能特性或某一种特殊功能特性的新型土木工程结构材料。与其他智能材料相比,智能混凝土是多功能本征性智能材料,可从本质上提高工程结构的性能。自感知混凝土(纳米混凝土、碳纤维混凝土)、自阻尼混凝土和自愈合混凝土等是智能混凝土研究的热点。总结了近年来作者在智能混凝土的制备、性能、机理,以及智能混凝土结构等方面的研究成果,并指出需进一步研究的问题。  相似文献   

10.
富春江水电厂水工建筑物经过近40年的运行以及近年来电站大量设备的更新改造工作的开展,由于机组震动、温度、超载等多方面的原因,造成位于厂房16高程多处墙板出现裂缝,而且部分裂缝延伸至大梁位置,严重影响了厂房的运行安全。补强加固措施:粘贴碳纤维布进行加固,取得了较好的效果。  相似文献   

11.
孟博旭  许金余  彭光 《复合材料学报》2019,36(10):2458-2468
对六种不同纳米碳纤维掺量的72个纳米碳纤维/混凝土试件进行了慢冻融循环试验,通过测量纳米碳纤维/混凝土经不同冻融循环次数作用后的抗剥落能力、质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度损失率,研究了纳米碳纤维掺量对纳米碳纤维/混凝土抗冻性能的影响。另外进行了纳米碳纤维/混凝土的FE-SEM试验和压汞试验,分析了纳米碳纤维对纳米碳纤维/混凝土抗冻性能的微观改性机制。结果表明:纳米碳纤维通过改善混凝土的微观形貌,细化其孔隙结构,提高其整体性和密实度,显著改善了混凝土的抗冻性能;纳米碳纤维掺量为3vol%时,纳米碳纤维/混凝土的抗冻性能最佳。同普通混凝土相比,300次冻融循环后,纳米碳纤维/混凝土的相对动弹性模量提高了33.2%,抗剥落能力显著增强;相同冻融次数下,随着纳米碳纤维掺量的增加,纳米碳纤维/混凝土相对动弹性模量和抗压强度损失率均先增大后减小,质量损失率先减小后增大。但纳米碳纤维掺量最大为5vol%时,纳米碳纤维/混凝土的抗冻性能仍优于普通混凝土;冻融循环次数越多,纳米碳纤维对混凝土抗冻性能的改善作用越显著。   相似文献   

12.
《Composites Part B》2007,38(5-6):712-719
Flat plate slab system is widely adopted by engineers as it provides many advantages . The system can reduce the height of the building, provide more flexible spatial planning due to no beams present, and further reduce the material cost. However, the main problem in practice is the brittle failure of flat plate slab under punching shear. In this paper, the punching shear behavior has been studied and an experimental work using carbon fiber reinforced polymer (CFRP) rods as shear reinforcement has been conducted in flat plate slab system.This exploratory research is to study the behavior of the flat plate slab with CFRP-rods reinforced in punching shear zone under constant gravity load and lateral displacements in a reversed cyclic manner. Three specimens of interior column-slab connection specimens were tested including one standard specimen without any shear reinforcement, the second one reinforced with CFRP-rods and the third one reinforced with stud rails as the reference to the second one. The slabs were 3000 mm long × 2800 mm wide × 150 mm deep, and were simply supported at four corners. Punching shear failure occurred for the standard specimens at a lateral drift-ratio, lateral drift divided by the length of vertical member, of approximately 5%. The specimen reinforced by CFRP-rods had significant flexural yielding and sustained deformations up to a drift ratio of approximately 9% without significant losses of strength, and punching shear was not observed in this specimen. The displacements increased up to 1.79 times larger than that of the standard specimen. And this specimen showed 42% superior ductile performance than the standard specimen and even the same capability with the stud-rail reinforced specimen. The results of the experiment indicate that CFRP-rods using in the flat slab has a better foreground.  相似文献   

13.
Health monitoring of concrete structures is performed by assessing the structure’s state of stress. One such method involves monitoring electrical resistance variations as an indirect measure of stress variations. Carbon fibers were added to fresh geopolymer mix to enhance its electrical conductivity. AC-impedance spectroscopy analyses were performed on sample specimens to obtain their electrical resistance. Geopolymer concrete specimens entrained with carbon fibers were dynamically loaded in bending and uniaxial compression to observe changes in electrical resistance with respect to variations in their stress state. For beam specimens electrical resistance was found to follow a descending trend with increasing bending stresses. A more complex relationship was noted for cylinder specimens that were loaded axially. Overall experimental results suggest that conductive geopolymer could serve as a smart material in health monitoring applications of concrete structures.  相似文献   

14.
碳纤维增强树脂基复合材料制孔技术研究现状与展望   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有优越的物理和力学性能,已在航空制造工业中得到大量应用。在主承力结构中,CFRP与金属材料的连接通常为机械连接。然而,CFRP的各向异性严重影响了其制孔质量。由于CFRP和金属具有截然不同的材料属性,CFRP/金属叠层结构制孔技术成为飞机装配过程中的一大难题。本文首先阐述了CFRP及其叠层结构在切削过程中的切屑形成机制、钻削力和钻削热的研究现状;其次,剖析了钻削过程中典型加工损伤,如毛刺与撕裂、分层缺陷及孔壁表面损伤的产生原因和影响因素;然后,介绍了CFRP制孔刀具材料和几何结构的优化设计研究进展,并综述了螺旋铣孔、变工艺参数钻削、"以磨代钻"和振动辅助制孔等多种CFRP及其叠层结构加工新技术及钻削过程的仿真研究。最后,借鉴钎焊工具和超声振动技术的独特优势,提出了磨粒有序排布钎焊金刚石工具的超声振动加工构想,以达到CFRP及其叠层结构的精密高效制孔加工这一目的。  相似文献   

15.
为了研究喷铝涂层对碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)结构的雷击防护(LSP)性能,开展了实验和数值仿真研究。对未防护CFRP材料开展的雷击过程观测、损伤测试及超声C扫描检测结果表明:雷电流直接效应会对CFRP造成明显的可见损伤,且焦耳热效应会在雷电流注入到材料中后持续作用,引起更大范围的内部损伤;对全喷铝CFRP开展的雷击测试表明,喷铝涂层能够显著减小CFRP表面的雷击损伤面积,且涂层厚度越大,LSP效果越好。基于实验结果,采用随温度变化的材料参数建立了未防护、全喷铝及十字形喷铝3种CFRP结构的电热耦合效应仿真模型,并与实验结果进行对比,验证了仿真方法的有效性。最后,利用所建立的模型分析了雷电流A波作用下喷铝涂层的LSP性能。结果表明,当全喷铝涂层的厚度为0.19 mm时,CFRP的损伤面积占比随结构的增重比达到最优;而对十字形涂层来说,雷电流传导路径所在的分支宽度应不小于20 mm,非传导路径所在的分支则可根据需要尽量减小宽度。  相似文献   

16.
In this research, we proposed an electrochemical method for the recycling of carbon fibers from carbon fiber reinforced polymer (CFRP). Experiments were designed with different solution concentrations (3%, 10%, and 20% NaCl) and various levels of applied current (4 mA, 10 mA, 20 mA, and 25 mA) so as to identify the significant parameters that affect carbon fiber recycling efficiency. The recycled carbon fibers were characterized by using the single fiber tensile strength test, SEM, XRD, and XPS techniques. Test results showed that the maximum tensile strength of the reclaimed carbon fibers was 80% of the virgin carbon fibers (VCF). The increase in electrolyte concentration did not improve the recycling efficiency but resulted in severe oxidation and chlorination on the surface of recycled carbon fibers. From the experimental results, it can be concluded that the recycling of carbon fibers with electrochemical method is simple, effective, and economical.  相似文献   

17.
为研究碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层合板单搭接双螺栓胶螺混合连接失效机制,采用基于断裂能断裂准则的连续渐进退化方式,仿真CFRP层合板刚度退化,采用基于能量的B-K准则仿真胶层的损伤演化,建立胶螺混合连接结构渐进损伤三维有限元模型,有限元模型预测的最大失效载荷与实验结果吻合较好。搭接长度La为影响胶螺混合接头刚度和强度的重要几何参数,螺栓的位置不会明显影响接头的刚度,粘结面积越大,强度越大。胶螺混合接头在拉伸载荷作用下,由于二次弯曲效应的影响,螺栓向左倾斜,搭接区域的胶层损伤起始于搭接区域胶层外侧,并由外侧向内部扩展到钉孔附近,当胶层损伤扩展到钉孔附近时,螺栓承载增加,胶层和螺栓共同承载,此时CFRP层合板开始出现损伤;最终,左侧钉孔处的上层合板和右侧钉孔处的下层合板产生分层损伤并发生断裂。   相似文献   

18.
优异性能的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRPs)在各领域的快速应用发展给复合材料废弃物的回收带来了挑战,尤其是碳纤维增强热固性复合材料.为有效回收碳纤维增强复合材料,促进复合材料产业的可持续发展,本文从多个角度对废弃CFRPs回收再利用研究现状进行综述,包括各回收工艺技术特点、应用领域及可降解树脂实现回收CFRPs的...  相似文献   

19.
表面氧化处理对碳纤维及其水泥石性能的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
碳纤维与水泥石界面的粘接状况是影响碳纤维水泥石材料性能的关键因素之一,为此,通过测试碳纤维的表面浸润性以及碳纤维水泥石的力学性能,研究了经过NaClO氧化处理后,碳纤维表面性能以及碳纤维与水泥石界面粘结性能的变化.研究结果表明:碳纤维的氧化处理可以提高其表面对水的浸润性,改善碳纤维与水泥石的粘结界面,提高碳纤维水泥石的压敏特性。  相似文献   

20.
《材料科学技术学报》2019,35(11):2559-2569
Self-lubrication is one of the smart material properties required for producing components with enhanced wear resistance and low coefficient of friction.Bidirectional(BD) satin weave polyacrylonitrile(PAN)based carbon fiber(Cf) fabric preform was successfully infiltrated with Al 6061 alloy by squeeze infiltration process.The infiltrated composite shows uniform distribution of carbon fibers in the matrix with the elimination of porosities,fiber damage and close control on the formation of deleterious aluminum carbide(Al_4C_3) phase.C_f/Al composite exhibits remarkable wear resistance compared to unreinforced alloy due to the formation of self-lubricating tribolayer on the pin surface,which intercepts the contact of matrix metal to counter surface.The BD carbon fiber enhanced the hardness and compressive strength of the composite by restraining the plastic flow behavior of matrix.High resolution transmission electron microscopy shows the presence of Al_2O_3 and MgAl_2O_4 spinel,confirmed by EDS and SAD pattern,at the composite interface.The composite shows a lower density of 2.16 g/cm~3 which is a major ad vantage for weight reduction compared to the monolithic alloy(2.7 g/cm~3).  相似文献   

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