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对建筑用PTFE(聚四氟)膜材进行单轴应力松弛和徐变试验,得到松弛模量和蠕变柔量随时间的变化曲线,然后采用广义线性黏性模型、分数阶模型和分指数模型分别进行数值模拟,再比较各模型预测精度.结果表明:各类模型模拟短期的松弛模量和蠕变柔量有较好的精度;随时间增长,广义线性黏性模型模拟的松弛模量和蠕变柔量偏离试验值,长期预测精度较差;分数阶模型对长期松弛模量和蠕变柔量预测精度较好;分指数模型可预测长期的经向蠕变柔量,但对长期松弛模量和纬向蠕变柔量的预测精度不高.
新闻报道:
试验研究了高温低湿环境下新浇筑水泥混凝土在塑性阶段的表面蒸发速率;在自由水蒸发速率模型基础上,通过对混凝土表面蒸发速率相对于自由水蒸发速率随时间变化的数值分析,得到混凝土表面蒸发速率公式.该公式可以较为准确地对一定环境条件下的混凝土表面蒸发速率进行模拟.结果表明:混凝土表面被泌水覆盖时,混凝土表面蒸发速率等于自由水蒸发速率;泌水被逐渐蒸发的过程中,混凝土表面蒸发速率与自由水蒸发速率之比值随时间的增加以一定规律减小.
针对有线设备检测旋转叶片时的缠线问题,提出运用无线技术对旋转叶片进行状态测。设计一种基于叶片声发射信号的无线检测系统。采用模块化的设计思想,声发射传感器选用北京声华SR150M检测叶片声发射信号,控制单元选用STC系列12C5A60S2单片机实现数据存储和控制收发,无线收发模块选用NRF905芯片,上位机使用VB设计,实现数据接收处理。测试结果表明,该系统数据检测和传输处理可靠,能够实现叶片的状态测;且软件具有可移植性,可为旋转物件状态测提供方法。
玻璃纤维增强塑料(GFRP)管道规范标准要求试样失效时间达到10000 h以上,且至少18个数据量才能用于预测期望寿命50年的力学性能值。基于回归优化理论,提出了GFRP管道力学长期性能短时预测的1-4-4组合方案。按照规范标准进行了GFRP管长期环弯曲应变Sb的实验测得数据,运用提出短时预测方法和标准方法,分别建立双对数回归模型,预测GFRP管50年Sb值。结果表明,仅含9个数据量的方案的预测值与标准方法相比,相对误差均不超过5.24%,说明了该短时预测方案的有效性。
研究了厂拌热再生技术中回收沥青路面材料(RAP)中矿料与新集料的密度差异对混合料空隙率和级配的影响规律,改进了RAP矿料密度的测试方法,提出热再生混合料空隙率法则和广义级配法则:当RAP矿料掺量和油石比一定时,混合料中矿料的合成毛体积相对密度越小,其空隙率越大;在混合料级配曲线上,受较小密度集料影响的部分曲线段向级配上限靠近,受较大密度集料影响的部分曲线段向级配下限靠近.沥青路面施工严格控制集料密度波动.
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新闻介绍
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编辑: 采用有限元软件ANSYS分析了尺寸、电压电极间距和表面粗糙度对镍粉水泥基传感器与其周围混凝土应力/应变协调性的影响,进而对该传感器的制作参数进行了优化,并对优化传感器埋入混凝土后其自身及周围混凝土的受力状态进行了分析.结果表明:镍粉水泥基传感器的合适尺寸为20mm×20mm×40mm,电压电极间距为5mm,并尽量使其表面粗糙;镍粉水泥基传感器埋入混凝土中的受力状态近似于单轴受力状态,其与周围混凝土的应力差别较大,应变基本协调,将其应用于混凝土结构健康测时需对测试结果进行修正.
将废弃电路板回收处理后得到的非金属粉末掺入水泥砂浆中,研究非金属粉末粒径大小对水泥砂浆性能的影响;为改善非金属粉末和水泥浆体之间的界面性能进而改善复合砂浆的性能,采用偶联剂处理非金属粉末和在砂浆中加入丁苯液2种改性方法.结果表明:偶联剂处理可以降低砂浆的含气量和收缩率,加入丁苯液改善了砂浆的抗压强度和毛细孔水率.偶联剂处理和加入丁苯液都可以提高砂浆的抗折强度和黏结抗拉强度.废弃电路板非金属粉末粒径越小,水泥砂浆的抗压强度、抗折强度和黏结抗拉强度越大,含气量、收缩率和毛细孔水率越小.
新闻报道:
回顾了玻璃钢/复合材料的建设与发展,总结了目前玻璃钢/复合材料行业学科建设及人才培养的现状,并展望了未来玻璃钢/复合材料行业学科建设及人才培养的目标和方向。
脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫处置过程中产生的固体副产物.每年排放脱硫石膏逾2000万t,脱硫石膏资源化安全利用的任务迫在眉睫,课题组在"十二五"家科技支撑计划项目和上海市建委攻关项目的支持下,成功研制了脱硫石膏水硬性复合胶凝材料,并开发出相应的衍生产品,投产后受到市场欢迎.发现与创新将脱硫石膏与富硫、富硅材料相结合,成功研制了脱硫石膏水硬性复合胶凝材料,并开发
为了解决传统低合金高强度H型钢低温冲击韧性较低的问题,从成分设计入手,次尝试将硼加入到此类钢中,研究了硼对钢材显微组织和力学性能的影响.结果表明:虽然含硼钢的强度和塑性增加不大,但其冲击韧性却大幅提高,特别是低温冲击韧性尤为显著.加硼之后,Nb(C,N)变得细小且弥散分布,显微组织在一定程度上得到细化,而且材料的脆性断裂受到,从而使韧脆转变温度显著降低.
新闻报道:
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设计并制作了一种双参数刻度模块,可以使用同一组模块对岩性密度石油测井仪进行光电收指数(Pe值)和密度两种参数的刻度校准。由于双参数人造石刻度模块可完成原需用光电收指数和密度两组模块完成的刻度工作,可使人造石刻度模块的数目减少一半,节约了建造成本和保存成本。通过制作小样、中样、大样确定了模块的制作工艺,成功制造出了致密、密度均匀、无开裂的大体积不饱和聚酯树脂模块,并使用特种天平对模块进行了密度定标,使其质量的测量精度达到了克。
制备了高韧性PVA-SHCC(聚醇-应变硬化水泥基复合材料)试件,通过水试验和中子成像试验,研究了未开裂和直拉多缝开裂情况下SHCC的水特性.结果表明:中子成像能够对无裂缝和多缝开裂SHCC试件的水过程进行可视化追踪和定量分析计算;SHCC在无裂缝时水很少,中子成像无肉眼可见的水分前锋;多缝开裂后,能够清晰探测到水分沿80~140μm的裂缝迅速侵入材料内部,并通过遭横向拉拔破坏的纤维与水泥基体界面而充满裂缝区;在这种情况下,应从耐久性角度限制SHCC多重裂缝宽度.
形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)拥有其金属或合金所不具备的形状记忆效应及超性。对形状记忆合金材料进行一定的预变形,在其形状回复过程中会产生较大的回复力。将预变形的SMA埋入结构中或连接于结构表面,当其受热回复时即可使结构形状改变。基于此原理,已对智能梁结构、机翼、旋翼叶片、智能进气道、发动机舱后缘结构、可变发动机喷嘴等的形状控制进行了研究。本文在综述基于SMA结构形状控制研究的基础上,提出了若干需要进一步研究的问题。
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将碳纤维石墨水泥基复合材料(CFGCC)试块(40 mm×40 mm×40 mm)预埋入混凝土柱(100 mm×100 mm×300 mm)中,利用四电极法研究了CFGCC试块在混凝土柱受到不同幅值循环荷载作用下的电阻性能.结果表明:CFGCC试块电阻变化率与混凝土柱压应力呈现良好的对应关系,因此,CFGCC有望成为混凝土结构长期健康测的新一代传感材料.
将(新拌)水泥浆体流变性能与水泥颗粒堆积密实度相关联,研究了水泥浆体中自由水的定量表征方法及作用机理.结果表明:利用塑限和液限可以对浆体中自由水分进行分类.第1类自由水,即超过塑限的水分,主要使水泥颗粒产生物理分离.第2类自由水,即超过液限的水分,可使水泥浆体在重力作用下产生流动.减水剂提高水泥浆体流动性不仅是由于其对水泥颗粒具有分散作用,更主要是因为其能降低水泥颗粒对水分的附作用,降低水泥颗料弱结合水量,提高浆体自由水量.将水泥浆体流动性能与自由水量进行关联,就能够准确有效地调控水泥浆体的流动性能.
为实现可持续发展,解决既可使用丰富石灰石资源制造建筑材料、又不使石灰石高温分解排放CO2的矛盾,模拟了地底堆积岩的形成过程,在水热条件下将石灰石粉末与废玻璃混合,在低温(≤200℃)下固化成具有高强度的建筑材料,由于低温下石灰石不分解从而实现了CO2零排放.研究表明:无机添加剂的含量、固化时间以及固化温度均会影响产品强度,生成的硅酸钙水合物(C-S-H)和托勃莫来石被证明是产品强度增加的主要原因.
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点阵结构能够很好地发挥纤维增强复合材料单向力学强的优势。本文研究了复合材料点阵结构的拓扑优化及尺寸优化方法,以空间机械臂为背景,利用有限元分析软件对空间机械臂杆进行优化。先,利用拓扑优化进行概念设计,优化出结构中的基本杆件;其次,利用尺寸优化确定各杆件的具体尺寸。后优化出的十六边形点阵结构,与传统的层合管进行相比,结构减重效果明显,对复合材料点阵结构的设计研究具有一定的参考价值。
采用真空辅助成型工艺(VARI)制备连续玄武岩纤维增强木材复合材料,通过测试其力学性能,分析了平纹6×6、平纹9×9、斜纹6×6、斜纹9×9等四种不同类型玄武岩织物的增果,结果显示平纹6×6玄武岩纤维布增强木材复合材料的综合力学性能。
为了解Vectran纤维复合材料抗破坏性能,本文测试了Vectran织物及其有机硅涂层织物的拉伸、撕裂、冲击和磨损性能,并分析了涂层对其力学性能的影响。试验得出,Vectran织物轻质高强,其拉伸破坏形式为纱线的断裂和滑移;经涂层工艺加工后,织物中纱线被固定,拉伸破坏主要表现为纤维的直接断裂;涂层使Vectran织物的撕裂大大降低,主要是由于涂层使织物的撕裂三角区大大减小,受力纱线根数减小;涂层织物的抗冲击性能远远低于未涂层织物;Vectran纤维的耐磨性能较好,经受砂轮磨损后基本不产生磨屑。