The Analysis of the Line Pattern of Nonlinear Winding Filament on FRP Composite Air Vessel Resisting High Pressure

The FW process is a prefect method of manufacturing FRP composite air vessel resisting high pressure and aerial press vessel. In this paper FW pattern of FRP composite air vessel resisting high pressure was analyzed in a nutshell. The stability of FW patterns on end head is very sensitive to changing of pattern parameter. Consequently, its FW pattern was based on geodesic track. The FW angles and on equators depend on the dimension of end part and the condition of geodesic FW. Generally speaking, the polar holes of rocket engine shell are disproportional. Therefore, the FW angles of the shell column are changeable. The feasibility of nongeodesic FW of the shell column was discussed in this paper. Furthermore, it expounded the indispensable condition between the length of shell column and the FW friction coefficient. At the same time, the general mathematic models of the movement control of nongeodesic FW were deduced.     

FRP圆环压力容器纤维缠绕运动规律分析

在对纤维增强塑料(FRP)圆环压力容器的纤维缠绕(FW)规律进行理论分析的基础上,建立了缠绕运动控制方程,为纤维缠绕机(FWM)计算机控制,提供理论依据。     

内置FRP约束混凝土的方钢管混凝土轴压承载力

钢管混凝土FRP混凝土（SCFC）组合柱是新近提出的一种新型组合柱形式。提出考虑外钢管与FRP的双重约束效果,采用双剪统一理论分析了SCFC组合柱外钢管、外层混凝土、FRP管以及内层混凝土的应力状态,根据静力平衡条件得到了SCFC组合柱的轴压承载力计算公式,其与试验结果能够较好吻合。分析了含钢率、FRP与钢的相对配置率、FRP径厚比以及FRP管直径对轴压承载力提高系数的影响,结果表明：随着含钢率的增加、FRP与钢的相对配置率的提高以及FRP径厚比的减小,SCFC组合柱轴压承载力提高系数都有一定程度提高;内FRP管直径与外钢管边长之比在0.65~0.75之间时,轴压承载力增益效果较好。     

预应力FRP套筒在补强混凝土柱中的应用

为了弥补普通FRP在补强混凝土柱时,由于FRP被动约束导致其应变滞后,从而不能有效地发挥FRP的高强抗拉性能来最大限度提高补强后混凝土柱的轴向极限承载力,提出采用高效膨胀混凝土高压灌入FRP套筒,通过控制膨胀参数给FRP套筒施加一定的预拉应力,使得FRP套筒更早、更快、更好地约束核心混凝土。分析结果表明,预应力的FRP套筒补强混凝土柱的效果明显高于一般的FRP材质。     

FRP-混凝土组合柱研究进展

纤维增强复合材料(FRP)具有耐腐蚀、质量轻、强度高、延性好、施工方便等优点,主要应用于土木工程维修与加固领域。对FRP-混凝土组合柱力学性能研究进展进行综述,分析影响FRP约束混凝土柱和FRP约束钢管混凝土柱的承载力、变形、应力-应变关系等的主要因素,指出已有研究存在的不足,展望FRP未来主要研究方向,为深入开展FRP-混凝土组合柱的性能研究提供参考。     

双向纤维增强复合材料拉伸试验研究

纤维增强复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,广泛应用于工程结构加固中。针对双向纤维增强复合材料的特点设计单轴拉伸试验装置,对双向纤维增强复合材料进行拉伸试验,研究破坏特征、抗拉强度、弹性模量及伸长率等,分析双向纤维增强复合材料力学性能的影响因素。试验表明,纤维原丝的抗拉强度不可直接作为编织纤维增强复合材料抗拉强度的设计值用于加固设计,其破坏表现出明显的脆性断裂,而且纤维材料的种类、纤维材料的制作工艺对纤维增强复合材料的力学性能具有一定的影响。     

Axial bearing capacity of short FRP confined concrete-filled steel tubular columns

The bearing capacity of FRP confined concrete-filled steel tubular (FRP-CFST) columns under axial compression was investigated. This new type of composite column is a concrete-filled steel tube (CFST) confined with fiber-reinforced polymer (FRP) wraps. Totally 11 short column specimens were tested to failure under axial compression. The influences of the type and quantity of FRP, the thickness of steel tube and the concrete strength were studied. It was found that the bearing capacity of short FRP-CFST column was much higher than that of comparable CFST column. Furthermore, the formulas for calculating the bearing capacity of the FRP-CFST columns are proposed. The analytical calculated results agree well with the experimental results.     

FRP球形压力容器缠绕机机械联动控制研究

提出了一种新型FRP(树脂基纤维增强复合材料)球形压力容器专用缠绕成型设备,并对其机构控制方案和传动链进行了简要介绍;根据球形压力容器平面缠绕原理确定了轮盘有效直径和连杆有效长度的计算方法;分析了伸臂机构的受力状况并提出了机构在正常工作的条件下相关参数的计算方法;对缠绕过程中扩(缩)孔相应的3个参数的调整进行了讨论.实践证明,该机构结构简单,成本低,易于推广.     

扁管承压能力的有限元分析

应用有限元分析方法，对相同周长、相同壁厚的扁管在直边段和圆弧半径的不同比值条件下与所能承受最大外压力的关系进行了分析．并对计算分析取得的数据进行拟和得到了扁管在直边段和圆弧半径的不同比值条件下能承受最大外压力的关系及经验公式．     

玻璃钢管混凝土柱力学性能的试验研究

本文探讨了玻璃钢（ＦＲＰ）缠绕管增强混凝土柱的可行性,并对单轴压力下玻璃钢管混凝土短柱的力学性能进行了试验研究。试验结果表明：玻璃钢管提供的紧缩箍力,不仅使混凝土柱的强度和韧性得到较大提高,而且玻璃钢管也在双向荷载作用下,轴向承载力大大提高,玻璃钢的轻南高强、耐腐蚀等特性,使得玻璃钢管混凝土柱可以应用在腐蚀性介质环境及对结构自重要求比较苛刻的建筑结构中,从而为玻璃钢在建筑工程中的应用开辟了新的方向     

夹层壁圆柱壳在外部压力作用下性能的研究

这里介绍一种受外部压力作用的压力容器，这种容器可为海下采油提供一个大气压力的空间．该种容器的外壁是由内外两层钢皮内浇注混凝土而成的＂Ｓａｎｄｗｉｃｈ＂结构．本文对其受力性能用分层有限元法进行了计算，并将结果同英国曼彻斯特大学的实验数据进行了对比，吻合较好，初步验证了作者所编程序的可行性，并得出一些结论．     

地下圆形粮仓钢板-混凝土组合仓壁弹性应力计算公式推导与验证

地下粮仓因其周围地层的低温或准低温环境对保障粮食品质安全具有显著优势,它是构建绿色生态储粮体系的重要技术支撑.结合工程实际提出一种圆形钢板-混凝土组合地下粮仓,该新型地下粮仓的圆筒形仓壁是由钢板和混凝土两种异材组成的钢板-混凝土组合仓壁(薄柱壳),其强度计算决定着组合仓壁的安全性,是首要应该解决的问题.弹性力学经典的受...     

FRP加筋混凝土短柱受压性能试验研究

纤维聚合物筋FRP(Fiber Reinforced Polymer)的耐腐蚀、抗拉强度高、重量轻、非磁性等特点使其在土木工程中的应用前景十分广阔.首先对我们自己研制的GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)筋和CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)筋进行了常温下的受压试验,得到了GFRP筋和CFRP筋的抗压强度与抗压弹性模量;然后对GFRP、CFRP、CFRP与GFRP混合加筋混凝土短柱以及钢筋混凝土短柱进行了轴心受压试验,得到了加筋混凝土短柱的极限承载力、荷载-变形关系曲线、破坏形式和加强筋与混凝土的荷载-应变分布曲线,并将试验结果进行比较.结果表明:在没有约束的条件下,GFRP筋的抗压强度高于CFRP筋;在有约束的条件下,CFRP加筋混凝土短柱的抗压强度高于GFRP加筋混凝土短柱的抗压强度;FRP加筋混凝土短柱的抗压强度高于钢筋混凝土短柱的抗压强度;FRP加筋混凝土短柱的协同工作性和钢筋混凝土短柱的协同工作性相比较差.     

弹载气球滞空平台关键技术研究

研究了弹载条件下气球滞空平台的技术难题,给出了解决方法并设计了相应的装置,通过压力容器的优化设计解决了有限弹腔的气体内储备问题;采用高压充气技术解决了抛射时的快速充气问题;应用系留绳控制方法解决了任务设备的稳定悬空问题,理论计算表明,运用该方法所设计的装置能实现炮射条件下的气球悬浮,为弹载滞空平台的研究及实际的应用提供了技术参考。     

弹载气球滞空平台关键技术研究

研究了弹载条件下气球滞空平台的技术难题,给出了解决方法并设计了相应的装置.通过压力容器的优化设计解决了有限弹腔的气体内储备问题;采用高压充气技术解决了抛射时的快速充气问题;应用系留绳控制方法解决了任务设备的稳定悬空问题.理论计算表明,运用该方法所设计的装置能实现炮射条件下的气球悬浮,为弹载滞空平台的研究及实际的应用提供了技术参考.     

12丙烯聚合釜上封头三维有限元分析与强度计算

压力容器封头具有单个开孔补强结构的应力状态已进行了大量研究,对标准椭圆形封头上开双孔或多孔结构的应力状态研究甚少。本文提出用三维立体单元对聚丙烯生产线的关键设备—１２ｍ３丙烯聚合釜上封头复杂开孔补强结构进行有限元应力分析,给出了结构应力状态图。最后,根据ＡＳＭＥ锅炉及压力容器规范第ＶＩＩ卷第二册进行了强度计算,结果表明本文设计的聚合釜是安全的。     

FRP-混凝土组合桥面板单调静力性能的试验研究

采用抗剪连接件将FRP板与混凝土板连接起来共同承担外部荷载,即形成了FRP-混凝土组合桥面板.开展了采用FRP开孔板连接件和环氧树脂2种方式连接的FRP-混凝土组合桥面板的单调静力性能试验,重点对其破坏形态、承载力、变形、滑移等进行研究.研究结果表明:组合桥面板的破坏均以FRP板与混凝土板的连接界面破坏为标志;采用FRP开孔板连接件连接的组合桥面板,在FRP板与混凝土板界面处的滑移增量随荷载增大逐渐加大,最大滑移量为0.55 mm,而采用环氧树脂连接的组合板在整个加载过程几乎没有滑移;采用环氧树脂连接的桥面板比采用FRP开孔板连接件连接的桥面板的抗弯承载力高22%,极限跨中挠度比后者小13.4%,这主要是由于FRP开孔板连接件滑移较大所致.     

Fe-SiO2磁性核壳复合粒制备与表征

采用溶胶凝胶方法制备羰基铁/Si02核壳复合粒子.采用SEM、TEM、XRD、VSM、TG-DSC测试手段对材料形貌、微观结构与性能进行表征.实验结果表明羰基铁粉粒子表面均匀地包覆非晶态SiO2纳米壳层.包覆后的核壳复合粒子仍具有很好的超顺磁性能,适当控制壳层的厚度可以提高超顺磁性能.同时抗氧化性能也明显提高.     

均布荷载下预应力FRP布钢与混凝土组合梁变形计算

目的为提高预应力组合梁的承载力和刚度,将传统预应力技术与FRP加固技术相结合,形成预应力FRP布钢与混凝土组合梁.方法根据预应力FRP布钢与混凝土组合梁结构与受力特征,利用弹性理论,对其进行分析.结果建立其考虑交接面相对滑移和预应力FRP布内力增量影响的组合梁变形微分方程,给出均布荷载作用下的组合梁变形理论计算公式.结论计算结果证明,预应力FRP布内力增量对组合梁变形影响相对较小,从而给出了组合梁变形的简化计算公式;所建立的预应力FRP布钢与混凝土组合梁变形理论计算公式具有合理性.     

接管高应变区应力强度因子的计算

针对压力容器接管区处于高应变梯度区和具有严重的应力集中现象的特征,依据模拟试板应力应变场的光弹性试验分析,对接管区建立有限元模型,保证单元的协调性,分析了裂纹尖端处应力强度因子,计算结果表明获得的应力强度因子与试验结果较为吻合,为压力容器接管部位的设计和裂纹疲劳扩展分析提供了参考依据。