简介:摘要:随着复合材料在工程领域中的广泛应用,越来越多的研究关注复合材料分层结构对机械连接结构性能的影响。研究者们通过试验、数值模拟和理论分析等手段,逐渐揭示了分层对机械连接结构承载能力的复杂影响机制,这些研究为深入理解复合材料机械连接结构的性能提供了重要参考。
简介:摘要:纤维增强塑料/聚合物(FRP)是一种新型的高性能材料,主要由纤维和基体材料以一定的比例组成,并通过相应的工艺来实现。FRP 以其重量轻、强度高、耐腐蚀性好、设计方便等特点,始于 20 世纪 60 年代的建筑结构加固领域,近年来逐渐成为土木工程领域的一种新型建筑材料,受到工程界的广泛关注。对于FRP材料及其在混凝土结构加固领域的应用,从构件层面到整体结构层面,国内外许多科学家和材料制造商都进行了各种设计试验和理论研究,并取得了丰硕的成果。目前民用建筑中常用的FRP材料主要有碳纤维(CFRP)、玻璃纤维(GFRP)和芳香纤维(AFRP),其中碳纤维(CFRP)广泛应用于建筑结构加固领域。
简介:在传递屋面风荷载的过程中,金属复合屋面板的有限刚度和阻尼特性会改变脉动风的频谱特征,从而影响屋盖结构的风致振动效应.针对75mm和100mm两块典型跨度聚氨酯夹芯屋面板足尺试件,通过数值模拟和试验测试对其动力特性进行研究.基于已有聚氨酯夹芯材料的试验数据,建立了两块屋面板的初始有限元模型,并对其模态特征和阻尼性能进行了初步分析.参照分析结果,开展屋面板足尺试件的动力试验,利用PolyLSCF法识别得到屋面板的模态参数值.测试结果表明,聚氨酯夹芯金属复合屋面板试件的前7阶固有频率在24Hz~60Hz之间,频率分布密集,各阶模态阻尼比在1%~3%之间.以试验识别的固有频率和振型为基准,采用一阶优化方法对初始有限元模型进行修正.分析发现聚氨酯夹芯材料的竖向弹性模量、密度和泊松比是影响屋面板动力特性的敏感参数,支承檩条对屋面板动力特性的影响也不能忽略.将檩条引入初始模型并再次进行模型修正,最终获得的屋面板各项设计参数修正值均保留明确的物理意义,可供此类屋面板的风致振动效应分析及相关研究采用.
简介:复合材料桨叶设计重点考虑其疲劳性能和环境老化性能,变形失效问题则很少涉及。通过对处于不同变形损伤阶段的桨叶结构和复合材料损伤情况进行观察分析,对复合材料桨叶的变形失效问题进行了分析和讨论。结果表明:桨叶叶根材料在叶根套离心力压迫、离心应力及循环载荷下出现塑性变形损伤累积,使得玻璃纤维织物和泡沫塑料出现鼓包堆积,最终导致桨叶变形失效;在叶根部位增加刚性支撑结构,增强叶根填块的粘接强度可以共同抵抗离心力和棘轮效应引起的轴向应力和应变,可以有效预防桨叶的变形失效。复合材料构件在设计时除了要考虑常规的疲劳性能外,材料棘轮效应可能引起的复合材料变形失效问题也要加以重视。