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阐述了通过对碳纤维复合材料汽车前地板的研制,以金属白车身为设计依据确定了碳纤维复合材料前地板的结构。分析确定了材料及成型工艺,研究了预成型体制作,设计出了多点注射快速RTM模具,并成功制备了碳纤维增强热固性环氧复合材料前地板。产品经过刚度及模态测试,其结果满足汽车整车厂提出的技术要求,而且减重效果明显,说明碳纤维复合材料作为主受力结构件在汽车上的应用是可行的。为了构建夹层梁的弯曲位移模型,提出了一种基于二变量的分层一阶剪切理论,该理论满足于Timoshenko梁平均切应变要求.然后,利用势能原理建立弯曲控制方程并用Rayleigh-Ritz法求解.结果表明:由于考虑了上下表板抵抗剪力的能力,分层一阶剪切理论预测的跨中挠度比传统夹层梁一阶剪切理论较为保守,用其计算的芯层切应变与切应力比传统一阶剪切理论低,但随着芯层厚度的增加,两种理论的计算差异逐渐减小,通过分层一阶剪切理论反推出的剪力满足于静力平衡条件.针对一类民用飞机舱门结构的特点,采用蜂窝夹层结构形式进行设计。选定不同内外蒙皮厚度、不同蜂窝高度、加装加强垫板、填平蜂窝凹槽、局部抬高蜂窝高度等多种结构形式进行分析对比。为便于比较各种结构的优缺点建立了舱门结构的有限元模型,并对各组结构弯曲变形情况进行计算。计算结果表明,内蒙皮厚度和蜂窝高度对舱门刚度起主导作用,存在合适刚度的内蒙皮厚度和蜂窝高度使舱门在巡航状态下的弯曲变形符合要求。分析结果及所得结论为同类型飞机舱门的设计提供了借鉴,有一定的参考价值。

用萃取了T 700碳纤维织物的表面处理剂,分析了处理剂的主要成份,考察了萃取次数与碳纤维表面处理剂含量之间的变化规律,采用真空辅助灌注成型工艺制备了带有不同含量处理剂的碳纤维增强乙烯基树脂基复合材料,并对其力学性能进行了测试。结果表明,处理剂的主要成份为双酚A环氧树脂,含量约为1.5%,碳纤维经萃取后表面粗糙度增加,增大了树脂的浸润性,其复合材料的力学性能尤其是弯曲强度得到显著提高。为满足铺放过程中纤维方向的要求,提出了一种基于网格化曲面正交投影的铺丝路径生成算法。首先利用点到自由曲面正交投影的性质,提出了点的正交投影算法;在此基础上对确定投影曲线过程中出现无效投影的问题提出了相应的解决办法,并将所设计的空间曲线投影到网格化曲面上得到铺丝基准路径,再使其沿着切片界面轮廓曲线等距偏移得到所有路径。通过基于VC++编程实现了文中算法。实验结果表明所提出的正交投影算法的正确性和有效性,基于网格化曲面正交投影的铺丝路径生成算法能满足铺丝工艺要求。玻璃纤维增强塑料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)是近期大型燃煤电厂烟囱内筒使用的有效耐蚀材料。采用重量变化分析、力学性能测试、SEM形貌分析相结合的手段,对上述材料及其增强材料在10%硫酸溶液的作用过程进行实验。结果表明,无碱含硼E玻璃纤维和无氟无硼ECR玻璃纤维对其增强的复合材料耐酸性作用明显。其中,ECR玻璃纤维可使其增强的复合材料耐酸性能提升。

以典型针叶材树种杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,采用微型力学试验装置和自主研发的原位检测系统,在1,10,50mm/mim加载速度条件下,研究木材连续横纹压缩时的力学行为差异和微观结构的实时变化.结果表明:在不同加载速度条件下,木材出现屈服变形的位置不同,这将直接导致木材力学行为产生差异;原位检测系统可以准确地表征木材微观结构的变化特征,从而可以很好地解释不同加载速度下木材产生力学行为差异的原因.用卡波姆凝胶配制与流变混凝土浆体流变性能等效的透明浆体,通过可视化物模试验模拟得到流变混凝土骨料的运动规律.基于真实与模拟介质流动图像、振动骨料分布实时一致性原则,分析了拌和物流动过程形变、振动骨料沉降特点及其形成机理.结果表明:流变混凝土基于等效流变性能的可视化模拟方法独特可行,可直观获取骨料沉降运动规律以及速度场、位移场等运动形态参数,为进一步研究流变混凝土的本构关系及颗粒接触模型提供基础.利用微量热仪法研究了细度对水泥水化热及水化放热速率的影响规律,利用非接触式激光位移传感器和集中约束平板法测试了不同细度水泥混凝土的早期收缩变形与开裂.结果显示:随着细度的增加,水泥水化热与水化放热速率增加,水化放热峰值时间明显提前;水泥比表面积提高,混凝土早期收缩增大,早期单位裂缝面积增加,但混凝土水分蒸发速率与裂缝宽度减小.建议混凝土工程中应限制水泥过细.