含凹坑缺陷的薄壁圆筒形压力容器疲劳寿命数值模拟研究

利用有限元分析软件MSC.Patran和疲劳分析软件MSC.Fatigue对含凹坑缺陷的薄壁圆筒压力容器进行静力分析和疲劳寿命分析,得出满足G0>0.1的不同深度和长度的凹坑的最大主应力、应力集中系数和疲劳寿命的情况.通过对数据的分析和处理得到:随着凹坑深度的增加,最大主应力、应力集中系数是线性增加的,而疲劳寿命则是线性减小的.并且随着凹坑长度的增加,最大主应力和应力集中系数是不断减小的,而疲劳寿命也有上升趋势,但变化不明显,由此可知疲劳寿命的主要影响因素是凹坑的深度.     

用福克仪对纤维增强塑料进行非破坏检验

采用福克仪对在塑料与传感器之间联接系统中产生的谐振特征曲线(△f)进行了实验和理论研究。使用的材料是纤维增强塑料(FRP),塑料/金属叠层板以及带有人工缺陷的纤维增强塑料。把上述材料的谐振特征曲线△f,同那些无缺陷层板的△f 进行了比较;通过疲劳试验,把有人工缺陷的纤维增强塑料(FRP)的谐振特征曲线△f 同那些无分层的纤维增强塑料进行了比较;实验     

GFRP带孔层板疲劳性能

一、前 言 近年来我们研究了GFRP带孔层板疲劳性能。孔的形式有单圆孔和单方孔两种。目的是比较两种孔的形式可能造成交变载荷下层板寿命的变化。在铺层方面做了0°/90°及±45°两种层板。通过静力测定和疲劳试验得到一些有用的结果。试验表明,对两种铺层的带孔板,尽管拉伸强度与不带孔的相比有一定的下降,但它们的疲劳极限(指经5×10~6次未破坏的试件上实际作用应力)却非常接近。这说明开孔引起的应力集中并没有给GFRP层板的疲劳性能造成不利的影响。从两种开孔形式比较来看,     

复合材料气瓶漏点定位分析研究

某复合材料气瓶在疲劳试验中远低于平均疲劳寿命时即发生漏水,通过对复合材料气瓶整体损伤研究、异常区泄漏判定研究及微观分析,定位了漏水部位并对低疲劳寿命原因进行了分析.结果表明:内衬在制造过程中产生的微小凹坑缺陷是导致复合材料气瓶低疲劳寿命的原因,在疲劳试验中,凹坑缺陷作为疲劳裂纹源,产生应力集中,引发裂纹扩展,最终形成穿透性裂纹,导致复合材料气瓶提前泄漏.     

浇铸PMMA的疲劳性能研究

本文研究了分子量较高和分子量分布较窄的本体浇铸PMMA的疲劳行为。实验表明分子量较高使试样的疲劳寿命大大提高;在疲劳过程中试样本身的温度升高是受作用频率强烈影响的结果;含饱和水量的试样,其疲劳寿命高于只含少量水的试样的寿命。作者还首先观察到了玻璃态塑料以延性方式发生疲劳破坏的现象。从工程应用的角度来看,这些都是十分重要的。     

《2015年欧洲GRP市场》报告摘要

<正>同往年一样,2015年德国增强塑料协会收集了玻璃纤维增强塑料(简称GRP)的数据,编写和发布了《2015年欧洲GRP市场》报告。大意如下:1总况2015年欧洲GRP的产量继续稳定增长,上半年达到了大多数市场玩家的预期,对下半年的预期也同样为正。估计2015年欧洲总的GRP市场增长率     

单向玻璃纤维-铝合金层板的几种力学性能研究

本文用实验方法研究了单向玻璃纤维-铝合金层板的拉伸性能、疲劳性能和冲击性能。利用金属体积分数理论验证了这类层板的拉伸性能。通过对其疲劳性能的实验研究，发现裂纹扩展速率的大小及刚度的下降与加载的最大循环应力密切相关的规律。实验发现该层板具有比铝合金好得多的冲击性能。     

纤维增强塑料—铝合金层合析分析

由纤维增强塑料板与铝合金板经热压粘合而成的层合板综合了纤维增强塑料与铝合金的优点，在飞机结构上有良好的应用前景，纤维增强塑料的热膨胀系数明显比铝合金的小，所以层板由热压粘合温度冷却后存在有害的残余应力，本文分析了纤维增强塑料－铝合金层板中热胀冷缩而形成的残余应力分布。纤维增强塑料的屈服应力、屈服应变明显比铝合金的高，所以可用拉伸塑性变形的方法使层板中的铝合金产生塑性变形，从而在层板中形成有利的残余     

变截面纤维增强塑料梁结构的疲劳寿命分析方法

研究了一种变截面纤维增强塑料梁结构在风载、惯性作用等综合载荷作用下的疲劳寿命分析方法。MW级水平轴风机叶片是一种典型的变截面纤维增强塑料悬臂梁结构,其外载荷按照IEC61400的相关规定和GL(Germanisher Lloyd)规范,利用GH bladed软件对风力机的疲劳工况进行设定和载荷计算并获得疲劳载荷谱。为了解决沿展长和时间不断变化的载荷对求解带来的困难,通过有限元方法获得梁结构任意截面上各点的应力转换矩阵。应力转换矩阵可将无规律的疲劳载荷谱转换为各应力分量的应力谱,通过将应力谱利用雨流计数法进行统计,再根据材料的疲劳S-N曲线和Miner线性损伤叠加原理,即可得到梁结构上任意点的疲劳损伤和疲劳寿命。通过简单算例与商业软件FOCUS的计算结果对比,该方法能更方便地得到任意位置处、任意截面上的多轴向纤维增强塑料结构的疲劳性能,并且表明该有限元-应力转换矩阵方法对于评估变截面的纤维增强塑料梁结构在随机载荷作用下的疲劳性能是一种高效且可靠的方法。     

2016年欧洲GRP市场

德国增强塑料协会于2016年11月发布了关于2016年欧洲GRP(玻璃纤维增强塑料)市场的报告.主要内容如下. 1 生产概况 2016年报告所述欧洲国家的GRP产量比上年增长2.5%以上,预计总产量达109.6万t(不含短纤维增强热塑性塑料). 在纤维增强塑料中,玻璃纤维仍然是最常用的增强材料,约占95%的份额.然而,欧洲GRP市场的增长速度不如世界其他地区.欧洲复合材料在全球总市场中的份额持续下降.这主要是因为全球化以及制造标准产品的工厂向工资结构和生产技术不同的国家转移的缘故.     

纤维增强塑料－铝合金层合板分析

由纤维增强塑料板与铝合金板经热压粘合而成的层合板综合了纤维增强塑料与铝合金的优点，在飞机结构上有良好的应用前景，纤维增强塑料的热膨胀系数明显比铝合金的小，所以展板由热压粘合温度冷却后存在有害的残余应力，本文分析了纤维增强塑料－铝合金层板中热胀冷缩而形成的残余应力分布．纤维增强塑料的屈服应力、屈服应变明显比铝合金的高，所以可用拉伸塑性变形的方法，使展板中的铝合金产生塑性变形，从而在层板中形成有利的残余应力（预应力），本文分析了层板塑性拉伸后的残余应力分布，最后本文给出一算例，计算了层板因热胀冷缩而产生的残余应力和拉伸塑性变形后的残余应力．     

硅橡胶泡沫/空心玻璃微珠复合材料的制备及性能

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二乙烯基聚二甲基硅氧烷、含氢硅油、空心玻璃微珠(HGB)为原料,采用室温硫化法制备了一系列不同HGB用量的硅橡胶泡沫(SF)/HGB复合材料,并研究了HGB用量对SF/HGB复合材料的交联密度、泡孔结构、机械性能、动态力学性能的影响。结果表明:HGB质量分数为6.0%时制备的SF/HGB6复合材料具有最佳的综合性能。并考察了SF/HGB6复合材料的静态缓冲性能和动态疲劳性能。结果表明:SF/HGB6复合材料的缓冲系数与聚乙烯泡沫(EPE)非常接近;该复合材料具有较长的疲劳寿命(600万次)和较高的高度保持率(98.4%),远高于EPE(29万次,54.5%);并且SF/HGB6复合材料的缓冲系数在疲劳实验前后几乎没有变化,明显优于传统的缓冲材料EPE,可作为包装领域的缓冲材料。     

基于有限元法的压力容器疲劳强度分析

压力容器长期在交变载荷作用下运行,会产生疲劳破坏。疲劳强度是衡量压力容器抗疲劳破坏的一个重要指标。基于ANSYS软件,分别在不同的工况下(p_w=0~1.55 MPa)对一台压力容器的结构和载荷不连续处、应力集中处等高应力区进行了有限元建模。通过疲劳损伤系数及许用疲劳次数对这些区域疲劳强度进行分析和评定。评定结果是三个高应力区疲劳强度均合格。最后,给出了提高压力容器疲劳寿命的若干改进措施。     

基于ABAQUS/FE-SAFE的动车组橡胶地板减振器疲劳寿命研究

为了研究动车组橡胶地板减振器的疲劳特性,应用ABAQUS软件对橡胶地板减振器结构建模并对其典型工况下的静力特性进行了模拟分析。结果表明,橡胶地板减振器中部圆孔两侧的位置为应力集中区域,容易产生疲劳裂纹,进而导致疲劳破坏。在有限元分析结果的基础上,采用FE-SAFE软件对橡胶减振器进行正弦疲劳载荷谱下的疲劳寿命分析,获得橡胶地板减振器在满载条件下的疲劳寿命为6 309 573次,为改进动车组橡胶地板减振器结构、提高其疲劳寿命提供了一定的理论基础。     

改善耐腐蚀性和耐冲击性的HALAR表面毡

最近,美国Ausimont USA公司推出一种含氟聚合物纤维无纺表面毡.据称,这种被称作HALAR的表面毡可以改善增强塑料部件的耐化学腐蚀性、耐冲击性和弯曲性能.该公司声称,这种HALAR表面毡可为增强塑料部件的表面提供耐腐蚀富纤维层,而不是易脆裂的富树脂导.其耐化学性、耐冲击性和弯曲性能均获得很大的改善.该公司还说,这种产品目前还没有竞争对手.尽管HALAR表面毡的费用在玻璃     

泡沫轻质土的疲劳性能及工程应用研究

为研究泡沫轻质土的疲劳性能,预测泡沫轻质土路基在行车荷载作用下的疲劳寿命,在前期实验基础上,依托广佛江快速通道江门段一标段工程,采用UTM-100伺服液压多功能材料实验系统对泡沫轻质土进行四点弯曲小梁疲劳实验;基于疲劳实验结果,运用威布尔分布和对数正态分布建立S-N疲劳方程.研究结果表明:泡沫轻质土的疲劳寿命受应力比的影响较为显著,随应力比的增大呈逐渐减少趋势;尽管泡沫轻质土的疲劳寿命离散性较大,但其对数值与应力比或应力比对数值均呈现出良好的线性关系;泡沫轻质土的疲劳寿命虽然具有较大的离散性,但其对数疲劳寿命与应力比或对数应力比均呈现出良好的线性关系;验证了泡沫轻质土的疲劳寿命既服从威布尔分布又服从对数正态分布,但更宜采用威布尔分布进行分析;通过工程实例的论证,提出了泡沫轻质土路基在行车荷载作用下实际疲劳寿命的预测方法,预测结果说明泡沫轻质土用作公路路基填料具有良好的抗疲劳性能,该项研究不仅为行车荷载作用下泡沫轻质土路基疲劳性能评估提供理论依据,而且为其他类似工程应用提供技术支撑.     

日本聚合物基复合材料

1 前言 在聚合物基复合材料(PMC)中,纤维增强塑料(FRP)作为结构复合材料取得了日新月异的发展.1942年在美国诞生的玻璃纤维增强塑料(GRP)于50年代已经工业化,1955年这种技术传入日本.由于GRP成功的应用,从这时开始,全世界各地开始开发各种复合材料,成为新材料开发的重要组成部分.在此期间,日本GRP的产量增加以及应用领域的扩大很显著,巩固了作为工业材料的地位.进入70年代,随着碳纤维实用化,产量的增加,碳纤维增强聚合物成为先进复合材料(ACM)的典型代表,其开发和应用得到了高速发展.     

多孔水泥基混凝土疲劳方程的建立及应用

作为水泥混凝土或沥青路面基层的多孔混凝土和面层一起受到荷载和温度的反复作用,因此,在路面应力分析和结构设计中需考虑它的疲劳性能。在多孔混凝土小梁弯拉疲劳实验的基础上,通过分析疲劳寿命实验数据的概率分布,得出其疲劳寿命服从双参数Weibull分布,并依次回归出不同应力水平和等效应力水平下两种形式的疲劳方程。根据疲劳方程提出了以多孔混凝土作为水泥混凝土路面下面层应力计算的荷载疲劳应力系数,沥青路面基层层底拉应力验算的抗拉强度结构系数,建立了进行路面结构设计的轴载换算模型。     

碳纤维/聚醚醚酮纳米复材积层板之热力学疲劳反应

研究探讨了纳米复合材料APC-2积层板在高温环境中承受等应力振幅之拉伸-拉伸疲劳作用后的力学特性与寿命。测试证明,最佳的二氧化硅(SiO2)纳米微粒添加于积层板层间之质量分数为总质量的0.01。实验结果所得之拟合S-N曲线图皆依温度从室温()增加至15 0℃的顺序由上到下排列。但是若将图形中纵轴座标改为以施于试片之最大负载应力除以该温度下之极限抗拉强度的比值来表示时,则S-N图形之趋势恰为相反,变为从室温()增加至150℃的顺序由下到上排列。此结果之重大意义在于:纳米复合材料APC-2积层板在高温环境中抗疲劳特性皆会有明显的增强。     

CFRP层板的疲劳损伤研究方法

介绍了CFRP层板疲劳损伤研究方面的主要模型。剩余强度来度量疲劳损伤破坏准则清楚明了，但实验工作量大、费用高，并且一个试件只能得到一个数据；剩余刚度可在疲劳试验过程中连续测量而不影响材料的性能，但破坏准则较难确定，弹性模量对损伤不很敏感；用电阻的变化来反映碳纤维层板结构的疲劳损伤操作简单易行，具有较高的工程实用价值。