更新日期: 2025-03-12

新型复合材料弓形结构梁的设计与应用

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新型复合材料弓形结构梁的设计与应用 4.5

提出采用玻璃纤维布、连续钢纤维增强织物与自密实混凝土,通过创新性的弓形结构形式,采用先进的真空导入成型工艺,工业化制备轻质、强耐腐蚀、高承载性能的工程用大型结构梁,尤其可用于承受荷载等级较高的公路桥梁与承受重载列车的铁路桥梁。具体阐述了该弓形结构梁的制备工艺与受力机理,并给出了工程算例,展示了其具有可设计性强、应用前景广阔的显著特点。

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纺织结构复合材料是纺织技术和现代复合材料技术结合的产物,它与通常的纤维复合材料具有较大的区别。在阅读有关专著、资料的基础上,对纺织结构复合材料的组成特点、成型和设计因素作了分析,总结了分析该类材料力学性能的一般性方法,并介绍了纺织结构复合材料的发展与应用。

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复合型材料因为其博采众长,具有很多其他材料不具备的功能,可以说是"青出于蓝而胜于蓝"。因此新型复合材料在航天、机械、能源、生物等高科技领域发挥了很大的作用。什么是复合型材料记者采访到复合材料专业研究机构——哈尔滨玻璃钢研究院的高级研究员刘先生,他的工作内容是复合型材料的研究、开发。具体来讲,他研究的材料叫做"碳纤维增强树脂基复合材料"。"像手机里面机芯的材料、航天航空高端设备材料以及做鞋底用的胶水加布料,都是现实生活中复合型材料的应用。"

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新型基片材料——C/SiC复合材料 4.7

阐述了目前常用的3大类基片材料,即塑料基、金属基和陶瓷基材料,比较了3类材料的性能,得出了陶瓷基材料是综合性能较好的基片材料的结论,并比较了目前陶瓷基片材料中的al2o3、aln、beo、sic的性能,认为sic作为基片材料具有良好的发展前景;针对单相sic陶瓷固有脆性导致难以大尺寸成型的问题,提出了使用c/sic复合材料制备基片材料的可能性,并综述了c/sic复合材料的制备工艺,比较了3种工艺(pip、cvi、lsi)所制备的材料的性能,认为液相渗硅(lsi)c/sic复合材料制备大尺寸封装基片材料是未来最具前景的发展方向。

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以复合材料防撞护舷为研究对象,采用有限元法对不同船艏形状的船桥碰撞动力学特性进行研究,为桥梁防撞护舷结构的合理设计提供理论依据。首先通过对防撞护舷试样的碰撞试验与有限元计算结果进行对比,来完善防撞护舷的有限元模型;然后设计了d型和l型防撞护舷,并在ansys/ls-dyna软件平台上对1000t楔形船艏船、3000t球鼻形船艏船与两种结构型式防撞护舷的碰撞特性进行仿真模拟,获得了碰撞过程中碰撞力、变形能及撞深等时域响应特性。通过比较两种护舷结构型式对船艏形状不同的适应性,发现d型护舷对楔形船艏船防护效果较好,对球鼻形船艏船防护不起作用;l型护舷对两种形状船艏船消能效果均较好,起到了保护桥梁和船舶的作用。在实际工程中需考虑多种因素的影响,综合比较后选用最为合理的防撞护舷结构型式。目前l型防撞护舷已应用于港珠澳大桥桥墩的防护工程中,有效地解决了船桥碰撞带来的破坏风险,为复合材料防撞护舷的推广使用提供了重要的指导作用。

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孙缪

职位:岩土科研人员

擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林

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