弧形三角截面碳纤维复合材料桁架结构的研制

复合材料桁架结构具有重量轻、比刚度和比强度高、载荷分布合理的特点。为适应飞艇等浮空器的弧形曲面结构,创新设计了弧形三角截面碳纤维复合材料(CFRP)桁架结构,并对其制备技术进行了研究。桁架弦杆管件采用外模内加压的成型方式,三角腹杆与接头为整体结构、一体化成型,整体单元桁架在专用工装上组装连接。通过本方法制备的单元桁架组件比强度和比刚度大,各项性能满足设计指标要求,具有轻量化和承载性良好的特点。最终通过单元桁架组件的连接组合形成环形或弧形整体复合材料桁架结构件,可实现在飞艇、高空气球等浮空器桁架结构上的应用。     

民用工业中复合材料桁架的应用和发展

本文叙述了复合材料桁架的构造、分类和计算方法,突出了复合材料桁架的优越性能和在民用工业中的应用前景;在分析大量文献资料的基础上阐述复合材料桁架杆件的多种加工工艺,并比较不同截面形式对杆件性能的影响;探讨复合材料杆件的破坏机理和分析方法,介绍节点的类型和各自的特点,提出节点及连接部位存在的关键问题;根据国内外复合材料桁架的研究和应用现状,阐述了复合材料桁架的性能和不同的设计方法,总结归纳影响复合材料桁架性能的关键因素和设计中存在的一些问题,并提出改进杆件设计、节点设计和优化复合材料桁架的建议。     

FRP桥梁结构的受力性能与设计方法

由于FRP(纤维增强复合材料)的材料特性,非常适合在桥梁结构中应用。FRP桥梁与传统桥梁结构相比具有众多优点,如自重轻、架设速度快、抗腐蚀能力强且不透水、外表美观、色泽持久、抗超载和抗疲劳性及抗震性能好,可实现更大跨度等。结合近年来的研究工作,对两种FRP桥梁结构-轻质FRP桥梁和快速架设应急FRP桥的结构形式、受力性能以及设计计算要点进行了总结;还对两种FRP桥梁构件-FRP桥面板和FRP-混凝土组合构件的构造形式、受力特点和设计方法进行了介绍。最后,对FRP桥梁结构应用中的问题进行了讨论和展望,认为高性能FRP桥梁有望成为FRP在结构中应用的一个热点。     

某市政桥梁静动载试验研究

本文以某市政桥梁的静动载试验检测为例,对静动载试验的荷载布置,工况设计进行简要介绍,对其检测结果进行分析,检测结果表明,该桥的承载能力能满足设计要求,整体状况良好,为类似桥梁工程的检测提供参考。     

碳纤维复合材料在液压油缸中的应用

碳纤维复合材料凭借优异的性能为不同场合的应用产生了积极的效应,在液压油缸上也受到广泛的关注。本文简述国内外碳纤维复合材料轻量化油缸的设计和工艺性的研究进展,并用碳纤维复合材料替代液压油缸部分金属组件,制造了碳纤维增强环氧树脂复合材料轻量化油缸。结果表明:碳纤维复合材料在结构和性能上具有很强的可设计性,既可降低液压油缸的重量,又能充分发挥复合材料高强度、耐腐蚀和疲劳性能。     

GFRP人行桥设计探索

为研究复合材料在桥梁工程中的应用,以天津某复合材料人行桥为研究对象,采用ANSYS 11.0建立该桥空间有限元模型,对其进行结构验算与分析。分析结果表明,通过合理的结构设计和材料设计,复合材料桥梁可以满足现行的规范要求。最后探讨了复合材料桥梁设计面临的技术困难——结构设计准则和结点连接技术,并根据当前国内外复合材料的发展和环境恶化的加剧,对复合材料桥梁的应用前景做了展望。     

航天器用复合材料桁架结构研究进展

桁架结构凭借其空间可伸展、易组装、整体性好、设计灵活等优点,在各类航天器中得到了广泛的应用。由于航天器对结构质量、尺寸稳定性、阻尼性能等具有较高要求,更倾向于采用先进复合材料制造桁架结构。本文详细介绍了复合材料桁架结构的制造工艺和在国内外航天器中的应用情况,探讨了复合材料桁架结构工程化应用中存在的问题,最后展望了复合材料桁架结构的应用前景。     

纤维增强复合材料汽车保险杠防撞梁的轻量化研究

探讨了用于车身结构的两种常用纤维增强型复合材料——长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(LGFT)和连续碳纤维增强环氧树脂基复合材料(CFRP)在汽车保险杠防撞梁上的轻量化应用。开展了LGFT和CFRP材料的制备及相关力学性能测试,基于实验与反求分析获取有限元仿真分析相关参数。以某车型铝制保险杠防撞梁为原型,采用LGFT及CFRP复合材料进行等刚度设计,综合分析了复合材料保险杠防撞梁相对于铝制防撞梁的耐撞性和轻量化性能。结果表明,在满足耐撞性能要求下,LGFT与CFRP防撞梁轻量化效果明显,相对于原铝制保险杠防撞梁质量分别减轻了11.2%和46.1%。因此,在等刚度设计条件下,纤维增强型复合材料能更好地实现汽车保险杠防撞梁的轻量化要求。     

CIK ONI最先成功设计碳纤维复合材料结构

<正>工程师们利用碳纤维复合材料进行了无限的想象设计,为轻量化发展提供了众多解决方案。然而,各类复合材料的性能迄今仍不能与碳纤维复合材料的高承载性能相当。当负载优先沿纤维方向作用时,CFRP(碳纤维增强复合材料)发挥主要优势。CIKONI(德国斯图加特)复合材料公司首先通过组合和全自动化的制造方法设计了碳纤维复合材料的     

基于断裂力学的钢桁架桥安全性能评估

为了更好评估钢桁架桥在长期车辆荷载作用下的安全性能,基于断裂力学分析方法,提出了对在役刚好桁架桥梁安全性能评估的流程。评估流程如下:识别临界构件;求临界裂纹大小;求解裂纹从初始长度到临界尺寸的增长时间;计算钢桁桥的剩余寿命以此为断裂力学在钢桁架桥中的应用提供了参考。