钢纤维改性环氧树脂砂浆力学性能

采用硅烷偶联剂对钢纤维表面改性,研究了不同体积分数、长径比和偶联剂改性前后钢纤维环氧树脂砂浆(SFEM)的力学性能,结果表明钢纤维对SFEM有显著增强作用。当钢纤维体积分数为2.0%,长径比为45,SFEM的抗折强度、抗压强度、峰值荷载和弹性模量达到最大值,较环氧树脂砂浆(EM)分别提高了51.73%,34.87%,39.98%和118.45%;钢纤维经偶联剂改性后,SFEM的抗折强度和抗压强度进一步提高,较改性前分别提高了10.52%和12.12%。     

磺化酚醛树脂的研究:高效减水剂的制备及其对混凝土工作度和力学性能的影响

制备了以磺化酚醛树脂为基础的3种高效减水剂,该高效减水剂能显著地减少用水量和改善混凝土工作度以及力学强度.测试结果显示:随掺量的增加,混凝土抗压强度在一定范围内有明显的提高,然后增加较慢或有所下降;混凝土的抗折、抗拉、抗剪强度以及与钢筋的粘接强度均高于对照空白样.同硅灰、磨砂矿渣相结合还获得了抗压强度大于100MPa、流动性好的超高强混凝土.     

试件水灰比和胶砂比对混凝土硫酸盐侵蚀速度影响

通过大量试验,采用强度指标研究了试件水灰比和胶砂比对硫酸盐侵蚀速度的影响.结果表明:试件的水灰比越大,胶砂比越小,侵蚀速度越快;为了加快硫酸盐侵蚀速度,宜采用大水灰比、小胶砂比的试件.在各种条件下,硫酸钠侵蚀破坏的速度比硫酸镁侵蚀快.对硫酸钠型侵蚀,采用抗折抗蚀系数作为判定指标较为合理,而对硫酸镁型侵蚀,应该综合考虑抗折抗蚀系数和抗压抗蚀系数.     

超高分子量聚乙烯纤维混凝土的基本力学性能

针对C70等级高强混凝土,设计了4种超高分子量聚乙烯纤维掺量混凝土,通过立方体抗压、劈裂抗拉和四点弯曲抗折试验,分析了纤维掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明:超高分子量聚乙烯纤维对混凝土的抗压强度增强作用不明显,但较大提高了混凝土的抗拉强度和抗折强度,且对混凝土有很好的阻裂、增韧效果。在纤维体积掺量为0.3%~0.5%时,劈裂抗拉强度提高25%以上;掺量0.5%时,弯曲抗折强度提高率超过23%。     

高渗高强混凝土材料强度特性试验及参数确定

高渗高强混凝土是一种兼具高渗透性和高强度的新材料,用在离壁式地下工程中既能确保通畅地排除围岩周边地下水,又能提高地下工程结构自身的强度,充分发挥其减震层的作用。通过正交试验得出影响材料单轴抗压强度与抗劈裂强度的4个因素的排序,结果显示:对抗压强度与抗劈裂强度影响最大的2个因素是灰集比与水灰比,聚灰比对抗劈裂强度的影响也较为明显。从材料一点的三向应力状态出发,通过对试验结果的计算得到岩土工程中广泛运用的内摩擦角和黏聚力等强度参数,经回归分析发现材料的黏聚力与抗压强度之间符合线性增长关系,该结果可以直接为岩土工程数值计算中的数据应用提供依据。     

UHMWPE纤维混凝土基本力学性能研究

研究了一种由超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维增强的新型纤维混凝土基本力学性能。针对C70等级高强混凝土,设计了四种体积掺量纤维混凝土,通过立方体抗压、劈裂抗拉和四点弯曲抗折试验,分析了纤维掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明：UHMWPE纤维对混凝土的抗压强度增强作用不明显,但较大提高了混凝土的抗拉强度和抗折强度,且对混凝土有很好的阻裂、增韧效果。在纤维体积掺量为0.3%~0.5%时,劈裂抗拉强度提高25%以上;掺量0.5%时,弯曲抗折强度提高率超过23%。     

黏结剂和纤维对石蜡微胶囊保温砂浆抗裂性影响

采用黏结剂增强石蜡微胶囊保温砂浆内部微粒间的结合力,分析了黏结剂类型和掺量对石蜡微胶囊保温砂浆抗折强度、黏结强度和韧性的影响;采用纤维增韧技术提高保温砂浆的抗裂能力,分析了纤维类型和掺量对石蜡微胶囊保温砂浆力学性能和抗裂性能的影响;确定了配制石蜡微胶囊保温砂浆使用乙烯—乙酸乙烯酯共聚乳胶粉黏结剂和聚丙烯纤维,其最佳掺量...     

海水集料混凝土基本力学性能试验研究

海水集料混凝土是利用球形高性能吸水树脂及水泥基质制备而成的新型多孔混凝土材料,以孔隙率为变量,对海水集料混凝土进行基本力学性能试验,建立了孔隙率与抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量之间的经验公式,结果表明海水集料混凝土立方体受压破坏形式受孔隙率影响较为明显,孔隙率为35%及以下时表现为劈裂破坏,35%以上时表现为剪切破坏。     

纤维增强SiO2气凝胶隔热复合材料的制备及其性能

将无机陶瓷纤维与SiO2溶胶混合,经超临界干燥制备了SiO2气凝胶隔热复合材料。SiO2气凝胶纤细的骨架颗粒减少了固态热传导,纳米级孔减少了气体热传导和对流传热,同时无机陶瓷纤维减少了辐射传热。SiO2气凝胶复合材料具有良好的隔热性能,其200℃和800℃的热导率分别为0.017W/m.K和0.042W/m.K。纤维的加入提供了力学支撑,高温处理增强了气凝胶骨架强度,材料在常温和高温下均具有良好的力学性能,其常温的拉伸、弯曲和抗压强度分别为1.44MPa、1.31MPa和0.98MPa(10%应变),800℃的拉伸、弯曲和抗压强度分别为1.95MPa、1.80MPa和1.42MPa(10%应变)。     

铝溶胶对水泥基材料性能的影响及机理

以铝溶胶为掺合料,研究了其质量分数对水泥基材料力学性能的影响,并通过水化热测试、XRD和SEM观测等手段对其机理进行了分析。结果表明:随着铝溶胶质量分数的增加,水泥砂浆试样流动度不断降低,各龄期抗折与抗压强度呈现出先增大后减小的趋势,铝溶胶质量分数为2%时,强度均达到峰值;向水泥浆体中掺入铝溶胶,其水化放热速率增大,水化诱导期缩短,从而加快了水泥水化进程;另外,随着铝溶胶的掺入,消耗了水泥水化生成的Ca(OH)_2,生成了更多对强度有利的C-S-H、C-A-H等凝胶,使得水泥砂浆试样微观结构更加均匀、密实,从而提高了其密实度和强度。     

T300和JC2#纤维增强C/SiC复合材料力学性能对比

以聚碳硅烷(PCS)为先驱体,采用聚合物浸渍裂解法(PIP)分别制备得到T300碳纤维和JC2#碳纤维增强C/SiC复合材料。JC2#C/SiC复合材料具有优异的力学性能,抗弯强度和断裂韧性分别达到662MPa和19.5MPa.m1/2;T300 C/SiC复合材料表现出低强度、高脆性,其抗弯强度和断裂韧性不足前者的四分之一。T300 C/SiC复合材料低性能的根本原因在于T300纤维在PCS裂解过程中性能严重下降,复合材料中纤维与基体间存在强界面结合是另一个影响因素。     

Synergistic effect of hybrid Himalayan Nettle/Bauhinia-vahlii fibers on physico-mechanical and sliding wear properties of epoxy composites

The cellulosic bast fibers are recognized as a justifiable and biodegradable substitute for producing moderate strength polymer composite materials because of their characteristics of renewability, eco-friendliness, and higher specific strength. Hence the aim of this research work is to fabricate Himalayan bast fibers (Nettle fiber (NF)/bauhinia vahlii fiber (BF)) based mono/hybrid epoxy composites at varying weight percentage of 2–6 wt% and evaluate the physical (void fraction and water absorption), mechanical (tensile strength, flexural strength, hardness) and sliding wear properties of as-fabricated composites. The 6 wt% NBF reinforced composites exhibited higher mechanical properties as compared to NF and BF composites with tensile strength of 34.04 MPa, flexural strength of 42.45 MPa, and hardness of 37.01 H_v respectively. The influence of various control factors (sliding velocity, NF/BF/NBF contents, normal load and sliding distance) on specific sliding wear rate of composites was evaluated by Taguchi (three factors at three levels) experimental design and the percentage contribution of these selected parameters on sliding wear performance was examined by Analysis of variance (ANOVA). The sliding wear property of as-developed composites was found to be greatly influenced by sliding velocity and the wear resistance was observed to be improved with the NF/BF/NBF contents. The wear mechanism of the as-fabricated composites has been elucidated by scanning electron microscopy analysis. The research outcomes demonstrated that the hybridization of Bauhinia vahlii fiber with Nettle fiber led to improve the mechanical and wear properties of epoxy composites.     

用溶胶-凝胶法制备碳纤维三维编织物增强氧化铝基复合材料的研究

本文研究了溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－ｇｅｌ）法制备碳纤维三维编织物增强氧化铝（Ａｌ２Ｏ３）基复合材料的成型工艺及其力学性能，研究了两种主要起始物Ａｌ（ＮＯ３）３、ＡｌＣｌ３配制的氧化铝溶胶对复合材料成型工艺和力学性能的影响。分别以Ａｌ（ＮＯ３）３和ＡｌＣｌ３为起始物，制备得到Ⅰ＃、Ｉ＃复合材料。研究表明，以Ａｌ（ＮＯ３）３为起始物配制的溶胶粘度较小，利于材料的致密化。经过溶胶浸渍、凝胶、裂解１３个周期后，Ⅰ＃材料的密度和室温三点弯曲强度分别为１．８６ｇ／ｃｍ３和１４５．２ＭＰａ，而ＩＩ＃材料的密度和室温三点弯曲强度分别为１．６３ｇ／ｃｍ３和１０４．１ＭＰａ，材料均呈典型的韧性断裂模式。用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察试样的断口形貌，发现断口表面有大量的纤维拔出，纤维表现了较好的增韧效果。     

聚碳硅烷／二乙烯基苯快速升温裂解制备Cf/SiC复合材料

以聚碳硅烷(PCS)/二乙烯基苯(DVB)为先驱体,采用快速升温裂解制备了3D-B Cf/SiC复合材料.结果证明:裂解升温速率的提高可以大大缩短制备周期,同时可以提高材料密度和形成较好的界面结合,从而提高材料的力学性能.制备得到的Cf/SiC材料室温弯曲强度达到556.7MPa.     

添加SiC微粉对硅树脂先驱体转化3D Cf/Si-O-C材料性能的影响

以三维碳纤维织物和廉价的硅树脂为原料,采用先驱体转化工艺制备3D G/Si-O-C材料,考察了浸渍液中添加SiC填料对材料微观结构、力学性能和抗氧化性能影响.结果表明:添加适量的SiC填料有助于减少基体孔隙,改善界面结合,从而提高材料的力学性能;而SiC含量过高时,容易在材料内部形成闭孔,从而导致材料力学性能下降.当SiC微粉含量为18.2%时,材料具有最好的力学性能,弯曲强度和断裂韧度分别为421.3MPa和13.0 MPa·m1/2;而材料的抗氧化性能随着SiC微粉含量的增加而增加,当SiC微粉含量为25.0%时,材料的弯曲强度保留率最高,达到了89.5%.     

先张预应力BFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

玄武岩纤维筋是一种新型复合材料,具有轻质、高强、非磁性、耐高温、耐酸碱等多重优点.完成了直径为10 mm的BFRP筋基本力学性能测试.进行了3根先张有粘结预应力BFRP筋混凝土梁,1根非预应力BFRP筋混凝土梁的受弯性能对比试验,分析了试验梁受力过程及破坏形态、平截面假定情况、特征荷载值、荷载--挠度关系、裂缝发展情况...     

燃烧型焊条焊接A3钢的研究

基于燃烧合成技术的燃烧机理,结合焊接母材的材质,制备可用于手工施焊的燃烧型焊条焊接A3钢。对焊接试件进行力学性能测试和金相分析,结果表明:焊接试件的结合方式为冶金结合,焊缝合金在细晶强化和弥散强化的作用下,试件的抗拉强度(σb)达到370 MPa,抗弯强度(σf)达到1 100 MPa,成功实现了燃烧型焊条对A3钢的焊接。     

基于ANSYS的大型复合材料风力机叶片结构分析

基于ANSYS软件,对某款应用于GL3A风场的1500kW大型复合材料风力机叶片进行了结构分析。分析结果表明:该叶片的振型以一阶挥舞和一阶摆振为主,其频率分别为0.86Hz和1.59Hz;在极限挥舞载荷作用下,该叶片有限元模型计算得到的叶尖挠度为8.445m,而该叶片全尺寸静力试验得到的极限挥舞载荷作用下的叶尖挠度为8.12m,计算值与试验值的误差只有3.8%;另外,该叶片的最大计算拉应力和压应力分别为228MPa和201MPa,而该叶片玻纤/环氧复合材料实测拉伸强度和实测压缩失稳强度分别为720MPa和380MPa,其计算最大应力只有对应实测极限强度的31.7%和52.9%。