星载超轻索膜SAR天线结构设计与分析

针对传统高频合成孔径雷达(SAR)天线质量大,而轻量化的薄膜微带阵天线因热变形大无法应用于高频段的问题,提出了一种超轻型索膜微带相控阵天线结构。该天线结构包括顶层、地平层、索网、泡沫柱及馈电系统,利用凯夫拉(Kevlar)纤维热膨胀系数为负的特性,将Kevlar索网附加在薄膜上从而降低天线热变形。利用Patran/Nastran软件分析了天线结构在极端高、低温环境下的热变形,并且对泡沫柱尺寸、索网布置形式及截面尺寸、膜厚度等结构参数进行优化分析;利用ANSYS软件的对天线进行了电性能仿真,得到了使质量及热变形最优的天线结构参数。该天线结构具有质量轻、精度高的优点,可应用于高频段SAR天线。     

受扭圆环薄膜褶皱变形的试验研究

通过对圆环薄膜进行受扭试验,研究薄膜的褶皱变形机理及其随影响因素的变化规律。为减小边界条件的误差扰动,研发高精度试验装置。通过砝码和同步装置对圆环膜施加预张力,借助旋转平台施加扭矩,采用激光位移传感器对褶皱变形进行非接触测量,主要研究边界条件、预张力以及膜厚等因素对薄膜褶皱变形及其特征参数的影响规律。结果表明：随着扭转角的增加,褶皱幅值逐渐增大,由于没有二次屈曲发生,褶皱数量和褶皱半波长没有明显变化;增大预张力能够有效提高薄膜刚度,从而褶皱幅值和褶皱半波长减小,但使褶皱数量增多;膜厚增加能够提高薄膜的抗弯刚度,在相同扭转角和预张力的情况下,褶皱数量减少,但使得褶皱幅值和褶皱半波长增大。研究成果揭示褶皱因素对褶皱变形的影响规律,有助于通过其影响特性对薄膜褶皱变形进行有效控制,保证薄膜结构的形面精度。     

连续倒塌分析中混凝土楼板损伤性能的研究

混凝土楼板在连续倒塌分析中的受力性能研究是学术界研究的一个重点。本文采用Abaqus显示动力积分,对混凝土楼板在偶然荷载作用下的破坏情况进行仿真分析,研究其破坏特点及倒塌模式;在不同失效位移情况下,分析了楼板中混凝土和钢筋的应力分布以及拉压损伤分布模式;从分析结果中,可以清晰看出楼板在大变形下受压薄膜效应和受拉薄膜效应的发展趋势,并对两种薄膜效应给出了合理解释。     

混凝土板柱子结构抗连续倒塌试验研究

节点脆性冲剪破坏易导致板柱结构体系的连续倒塌。对1个横、纵向均为2跨的混凝土板柱子结构进行连续倒塌静力加载试验,试件制作时移除底部中柱以模拟初始失效,试验中首先对中柱柱头施加向下的集中力使其节点发生初始冲剪破坏,其后对楼板施加均布荷载直至发生后继连续倒塌破坏,分析了试件不同变形阶段的受力机理并对承载力进行了评估。结果表明：子结构的中柱节点冲剪破坏具有一定延性,但板内张拉力导致冲剪承载力比中国规范计算值低50%;初始加载时边中柱和角柱分别承担82%和18%的荷载,随着变形增大,边中柱节点逐步损伤,边中柱承担荷载下降、角柱承担荷载上升,结构倒塌时边中柱和角柱分别承担51%和49%的荷载;小变形下试件通过楼板面外受弯能力和面内受压薄膜效应承载,在中柱节点发生冲剪破坏的时刻,受压薄膜效应提供的承载力贡献为12%;大变形下试件通过节点区的残余受弯能力和面内受拉薄膜效应承载,当节点发生严重损伤后,荷载由板底整体钢筋的受拉薄膜效应承担。     

有单（双）向面内约束力混凝土板火灾行为机理分析#br#

为考查面内约束作用对混凝土双向板火灾行为影响,对八块面内约束混凝土试验板进行数值模拟和对比分析,研究了几何(非)线性和混凝土膨胀应变对约束试验板变形、弯矩分布和薄膜机理影响规律。同时,开展参数分析,研究约束类型、约束水平、长宽比、配筋率和板厚等对面内约束混凝土板温度场、变形、破坏模式和耐火极限等影响。结果表明,对任一约束工况,较大混凝土膨胀应变导致约束板较大变形,且几何非线性影响不可忽略;面内约束作用倾向于降低跨中弯矩和增大板边负弯矩,且不利于板大变形阶段受拉薄膜效应发展;约束板火灾行为取决于约束类型、约束水平和长宽比等相互作用;增加板厚和配筋率有助于提高约束板抗火性能。     

基于ANSYS的恒张力薄膜外载荷作用下变形分析

使用APDL语言建立了恒张力薄膜参数化分析命令流,借助ANSYS优化模块,通过迭代方法,找到了满足模型误差要求的参数值,实现了恒张力薄膜的变形分析,对于实际工程设计参数的校核与优化有一定的参考价值。     

ETFE薄膜气枕模型试验研究

设计制作了2个不同矢跨比的ETFE薄膜气枕模型,进行了气枕形状测试、加压以及铺砂加压试验,得到了气枕形状坐标以及膜面随气压的变形量。对ETFE薄膜进行单向拉伸试验,测得材料的屈服强度、切线弹性模量和割线弹性模量。利用几何非线性有限元进行了数值分析,将数值结果与试验值进行了比较分析。结果表明:ETFE薄膜可按各向同性材料分析,数值计算结果与试验值吻合较好;在同样内压作用下,气枕矢高较高时膜面位移与膜面应力较小;ETFE薄膜采用割线弹性模量计算得到的膜面位移与试验值比较吻合,采用切线弹性模量计算得到的变形小于试验值。     

双向面内约束混凝土板火灾试验及数值分析

为研究混凝土板在双向面内约束作用下的火灾行为,对4块混凝土矩形板进行恒载-升温条件下的火灾试验,获得试验板沿板厚的温度场分布、钢筋温度、板平面内外变形、板角约束力和破坏模式等规律。在此基础上,编程对试验板的温度场、变形行为和薄膜机理进行数值分析。结果表明：对于双向面内约束板,其裂缝模式与简支板和单向约束板不同;面内约束作用致使混凝土板后期变形及变形速率增大;不同面内约束下混凝土板具有不同的薄膜机理;相比单向面内约束,双向约束作用更不利于混凝土板受拉薄膜效应发展。     

矩形薄膜褶皱影响因素试验研究

薄膜广泛应用于土木工程和航空航天工程领域。薄膜因荷载引起的褶皱变形会随多种因素的影响而呈现不同的变化特征,但目前相关研究较少。为此,通过矩形薄膜受剪试验,研究薄膜结构的褶皱影响因素及其对褶皱特征参数的影响规律。为减小边界条件的误差扰动,研发高精度的试验装置。借助千分尺施加预张位移和剪切位移,采用激光位移传感器对褶皱变形进行非接触测量。根据褶皱幅值、角度、半波长和数量等特征参数的变化情况,研究剪切位移、预张位移、薄膜厚度等因素对褶皱变形的影响。结果表明：随着剪切位移的增加,褶皱幅值增大,褶皱数量增多而褶皱半波长减小,而褶皱角度未见明显变化;预张位移的增加能够显著减小褶皱幅值和半波长,但使褶皱角度增大、褶皱数量增多;增加薄膜厚度能够有效减小褶皱数量,但使褶皱幅值和半波长增大,而对褶皱角度的影响却很小。     

ETFE膜结构熔膜体系施工技术

ETFE膜结构在现代建筑中已日益成为透明建筑结构中品质优越的应用材料,由于ETFE薄膜在初始的弹性段变形很小而屈服以后变形很大,使得单层ETFE薄膜结构制作困难且易发生松弛,故大型ETFE薄膜结构多采用气枕结构;根据这一特性,利用ETFE膜结构熔膜体系能够迅速而有效地达到工程所需消防排烟要求,且气枕熔断过程中不产生明火,对建筑工程整体损害非常之小,为此,介绍了ETFE膜结构熔膜体系的施工流程及操作要点,可供相关工程参考。     

混凝/PAC/超滤工艺去除水中天然有机物的研究

在饮用水处理过程中如何去除天然有机物是一个亟待解决的问题。混凝能降低水中污染物的浓度,避免这些物质进入膜孔内部,改善沉积在膜表面滤饼层的过滤性能和水中颗粒、胶体的迁移性能,提高膜通量。投加粉末活性炭(PAC)吸附溶解性有机物,利用超滤(UF)膜截留粉末炭,可达到提高出水水质的目的,还能防止膜污染。试验结果表明,混凝/PAC/UF组合工艺对水中UV254、UV410、TOC有较好的去除效果,平均去除率分别为92%、95%、84%,同时能改善膜透水通量、降低膜的吸附阻力、延长过滤周期、有效减少膜污染。     

基于微观角度探讨TPO防水卷材结构与热老化性能的关系

从微观角度探讨TPO防水卷材结构与老化性能的关系,通过傅里叶红外光谱分析(FTIR)、热失重分析(TG)和扫描电子显微镜(SEM)对其热老化失效形式进行了表征及研究。结果表明,TPO本身的结构以及助剂所造成的微观结构的差异对TPO防水卷材热老化性能的影响显著,在生产制造和实际工程应用中必须引起重视。     

建筑薄膜材料的发展与应用

阐述了膜材料的发展历程,介绍了膜材料的分类及其主要力学性能,并论述了薄膜材料在膜结构工程中的应用,指出膜材料在我国的应用前景十分广阔,并应得到进一步的研究与改善,以适应我国迅速发展起来的膜结构技术。     

基于环境振动测试的润扬桥塔模型修正

桥塔是决定大跨度桥梁结构动力特性的重要部分之一,系统而深入地认识桥塔的动力特性是十分重要的。本文采用环境激励振动测试的方法对润扬桥塔的振动特性进行了测试,识别了其重要的模态参数。为了更深入地了解桥塔的力学性质,建立了桥塔的空间结构模型,依据最小秩方法(MROU),对结构模型进行了修正,识别出桥塔中重要的力学参数。修正后的模型为进一步模拟仿真分析大型桥塔在恶劣环境下的动态响应提供基础。     

rGO/ZIF-8改性聚酰胺纳滤膜的制备及分盐性能

为了改善纳滤膜的性能,用水热合成法制备了rGO/ZIF-8复合纳米材料,通过界面聚合法引入到纳滤膜的功能层中,制成新型改性聚酰胺复合纳滤膜,并研究了改性膜的表面形貌、结构及分盐性能。结果表明:改性膜的表面出现沟壑状聚酰胺簇突起,粗糙度有较大提升,负电性增强,接触角降至42.7°,亲水性能有所提高。改性膜对Na₂SO₄的截留率由原状膜的95.8%下降至85.6%,但纯水通量提升近一倍,达到39.2 L/(m²·h),且在连续48 h运行过程中性能稳定。由此可见,新型rGO/ZIF-8材料的引入虽然会导致截留率略有下降,但可以大幅提高改性纳滤膜的水通量。     

建筑围护结构中岩棉的应用及性能选择

在单层防水卷材屋面、金属夹芯板和其他建筑围护结构中,岩棉保温层是系统重要的组成材料之一。研究岩棉的材料特性以及系统对其应用特性,包括力学性能、绝热性能、燃烧性能、稳定性能的要求,有助于在实践中实现对岩棉材料的优选。     

动态膜生物反应器的运行稳定性及其影响因素研究

采用基于微网基材的动态膜生物反应器处理生活污水,考察了其运行稳定性以及曝气方式、微网表面水力条件、水力负荷、混合液性质等对运行稳定性的影响.研究表明,侧方曝气比下方曝气更有利于动态膜的稳定运行;动态膜存在一个临界通量,在低于临界值的次临界通量下运行时,动态膜的过滤压差变化平稳;污泥浓度为5、10、15 g/L时临界通量范围分别为(120～160)、(80～120)、(60～80)L/(m~2·h);微网表面的错流流速越高、水力负荷越低,则动态膜过滤压差的增幅越缓慢;非正常运行状态(如污泥解体、丝状菌污泥膨胀)会对动态膜的运行产生不利影响.     

PPE双重阻根型卷材在种植顶板工程中的应用

介绍了某住宅小区种植顶板工程的防水设计、施工工艺和细部节点的防排水构造。该工程采用阻根型PPE卷材作为耐根穿刺防水材料,既具有化学阻根性又具有机械阻根性,文中列出了该卷材的主要物理性能指标,对其在该种植顶板工程中的施工方法和注意事项进行了说明。     

Effect of solution physico-chemistry on the charge property of nanofiltration membranes

Electrokinetic phenomenon is an important factor in pressure-driven membrane water filtration process. Zeta potential is a measurable and reliable parameter to characterize the charge property of membranes. This study investigated the effects of solution physico-chemistry on the zeta potential of nanofiltration membranes. A comprehensive semi-empirical mathematical model based on the Poisson-Boltzmann equation, Membrane Surface Charge model, was established. The correlations between the zeta potential, surface charge density and solution chemistry were well delineated by this new model. The empirical coefficients in the model are dependent on neither solution pH nor the ionic strength. They only reflect the characteristics of the electrokinetic property of the membrane--solution interface. The point of zero charge (PZC) can be calculated by combination of those empirical coefficients. The Membrane Surface Charge model also provides more information on understanding the charge interaction involved in membrane filtration system. The effects of potential determining ions, indifferent ions and specific adsorption of substances onto the membrane could be revealed by analyzing the coefficients of the model.     

建筑膜材的强度性能及连接技术

薄膜结构是近几十年国际上正在研究并逐渐发展的一种新型空间结构，要发展薄膜结构就必须首先开发薄膜材料，薄膜材料属于柔性极大的高分子化学建材，它的材料性能，强度性能不同于一般的传统建筑材料，并需通过特别的裁剪和连接技术才能应用于膜结构。