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钢结构内衬、复合材料外衬火箭定向器在满足强度要求和重复使用的同时,重量得到了极大减轻。但钢-复合材料的复合结构在火箭高温尾流场中呈现出复杂的传热特性。利用ABAQUS有限元分析软件对某钢-复合材料定向器进行传热仿真分析,获得了定向器内的温度分布情况。计算表明,两种材料接合面的温度达到268℃,在约4min的冷却过程中复合材料除两端外温度均小于150℃,燃气流对定向器有强烈的热作用。本仿真研究对定向器的结构和热性能设计提供了理论依据,对复合材料和粘合剂的选择有重要的参考价值。本文针对复合材料回转体类构件,提出了回转体构件自动铺丝轨迹规划算法。应用管道的数学模型,建立了基于三次样条插值的自动铺丝轨迹规划模型。首先探讨了通过三次样条插值对芯模中心线方程的求取,进而建立芯模参数曲面方程,后提出适用于回转体类构件的铺丝路径生成算法。应用本文的研究成果,在MATLAB中完成实例验证。结论表明,该算法生成的铺丝轨迹能够满足实际铺丝的工艺要求和工程需要。探讨了酰胺类聚羧酸系减水剂的合成工艺,设计采用聚醚胺(PN-220)和聚丙烯酸(PAA)为共聚单体,直接聚合制得减水剂.通过试验,就PAA的相对分子质量、单体比例、聚合温度和时间对砂浆减水率、流动度保持性的影响规律进行了分析.在此基础上设计正交试验,得到合成工艺.就采用工艺所合成的产品,与当前普遍生产使用的以聚乙二醇单甲醚(MPEG)和甲基丙烯酸(MAA)为单体合成的产品进行性能对比,结果表明前者是一种保坍性能优异的聚羧酸系减水剂,适用于坍落度保持性要求很高的混凝土.
对煤矸石集料的基本物理性能和微观构造特征进行了的试验分析,并对煤矸石混凝土力学性能进行了初步测试.结果表明:煤矸石集料的化学成分主要是石英,有发生碱骨料反应的潜在危险;在扫描电镜(SEM)微观形貌中发现煤矸石集料不如普通集料均匀、密实;煤矸石集料与普通集料的微观孔结构存在较大差异;在一定掺量范围内,煤矸石集料不会对煤矸石混凝土力学性能产生明显的不利影响.探讨了约束混凝土的受压性能,分析了钢管约束混凝土及箍筋约束混凝土侧向约束力的作用机理.基于双剪统一强度理论并结合钢管约束混凝土及箍筋约束混凝土轴压试验数据,建立了约束混凝土统一的峰值应力和峰值应变计算公式,并对其进行了验证.与现行规范相结合,提出了约束混凝土统一的实用应力-应变本构关系模型,并与试验曲线进行了对比.结果表明:所提出的峰值应力和峰值应变计算公式以及本构关系模型更加,并且简单实用,可用于多种约束混凝土构件的非线性分析.本文将碳纳米管(Carbon Nanotube,简称CNT)均匀分散于乙烯基酯树脂中形成导电树脂,将玻璃纤维与导电及非导电树脂交替复合制备成导电/非导电斜交铺层层合板,通过测试观察导电层中电阻的突变,确定拉伸载荷下对称斜交铺层层合板的萌生载荷。
应用流变仪和DSC分析技术,系统研究了促进剂含量对一种用于大型碳纤维复合材料结构件真空导入成型的环氧树脂体系的影响。对促进剂含量分别为0.5%、1.0%和1.5%的环氧树脂体系,分别进行了粘度特性、工艺窗口、固化特性和基本力学性能的分析。该树脂体系的灌注温度并未随促进剂含量增加而变化,适用期、完全固化所需的温度和时间均随促进剂含量的增加而降低。增加促进剂含量可以降低固化温度,并保证浇铸体的力学性能基本不受影响,从而可以在普通模具中应用该环氧树脂体系。论述了二维编织复合材料力学性能研究进展,主要包括结构几何模型的研究、力学性能的实验研究和理论研究三部分。在细观结构研究中,选择代表性体积单元建立合理的简化几何模型是应用为广泛的。在力学性能的研究中,主要分析弹性性能,分析方法以有限元方法为主。后,总结研究存在的问题,并对未来的研究趋势进行展望。利用叶片主要二维截面的坐标点数据和主要部件的定位数据,经过插值、节点组合,整理出一套有效的有限元网格生成方法。然后又用MATLAB语言将此方法编制成自动程序,实现了快速生成网格这一过程。由于叶片内部部件的定位由数据驱动,给有限元模型后续修正,改善、节省了大量时间。经过测试,此网格能够满足有限元计算。