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本文分析和總結(jié)了采用纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料(FRP)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的主要方法及技術(shù)。指出了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的三個(gè)主要方法,一是復(fù)合材料的高性能化,即通過(guò)進(jìn)一步提高復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重;二是復(fù)合材料承載結(jié)構(gòu)構(gòu)型優(yōu)化設(shè)計(jì),即通過(guò)復(fù)合材料優(yōu)勢(shì)承載能力與結(jié)構(gòu)傳力路徑的優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重;三是復(fù)合材料復(fù)雜結(jié)構(gòu)整體成型,即通過(guò)摒棄連接贅重實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重。并給出了實(shí)現(xiàn)上述三種結(jié)構(gòu)輕量化方法的技術(shù)途徑。
(一)工藝流程:產(chǎn)品成型,其生產(chǎn)順序如下:
1.1剪板機(jī)裁剪下料;
2、沖壓機(jī)鋼模切角、打孔;
3、折彎?rùn)C(jī)對(duì)拼裝料折彎成型;
4、點(diǎn)焊、氧焊拼裝焊接完后初品成型;
5、產(chǎn)品噴塑前嚴(yán)格進(jìn)行酸洗、磷化等九道工序防腐處理;
6、熱固性粉末靜電噴涂,2000C高溫固化;
7、成品檢查,包裝入庫(kù);
8、產(chǎn)品出庫(kù)、運(yùn)輸、安裝調(diào)試、驗(yàn)收。
新聞:楚雄密集柜品牌測(cè)試了8種混合料類別、12種級(jí)配組成的穩(wěn)定型橡膠改性瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量,分析了穩(wěn)定型橡膠改性瀝青混合料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能特點(diǎn).針對(duì)Witczak模型對(duì)穩(wěn)定型橡膠改性瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量預(yù)測(cè)效果不理想的問(wèn)題,采用Levenberg-Marquardt非線性回歸方法修正了Witczak模型.結(jié)果表明:穩(wěn)定型橡膠改性瀝青混合料具有良好的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能;修正后的Witczak模型可以較好地預(yù)測(cè)穩(wěn)定型橡膠改性瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量.
(二)材料標(biāo)準(zhǔn)及厚度
1、用材標(biāo)準(zhǔn):
所用鋼板有上海寶鋼生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鋼板。冷軋鋼板標(biāo)準(zhǔn)為GB11253,熱軋鋼板標(biāo)準(zhǔn)為GB710-91的家標(biāo)準(zhǔn)。
2、材料厚度:
底盤:3.0mm 立柱:1.5mm 門板:1.0mm 側(cè)板:1.0mm 掛板:1.0mm 隔板:1.0mm
頂板:1.0mm 檔板:1.0mm 中封:1.0mm 防塵板:1.0mm 防鼠板:1.0mm 防倒架:3.0mm
(三)款式結(jié)構(gòu)
款式采用雙柱式A型密集架,由軌道、底盤、立柱、擱板、掛板、頂板、側(cè)板、門板、傳動(dòng)裝置、防傾到、防震制動(dòng)、緩沖密封裝置組成。側(cè)板面建議為為凹凸型,整體裝飾,邊角為圓弧型。底架為分段組合式,加工精高度,具有對(duì)接互換性,便于運(yùn)輸和安裝,并設(shè)有防傾倒裝置,防止架體傾倒。路軌采用20*20(mm)45#實(shí)心方鋼,路軌頂端設(shè)有線位裝置,防止底盤脫軌。路軌保護(hù)板采用其所長(zhǎng)3.0mm熱軋鋼板,軌盒寬95mm,單折邊,背面焊接。擱板(AB雙面)均衡載重超過(guò)80KG,擱板采用三折彎工藝,增大其承載能力,層板與固定型孔<2.0mm。擱板采用整體板材,層間距可任意調(diào)整。
(四)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
1、手柄:采用鋁制搖柄式搖把。造型美觀大方,手感舒適。
2、傳動(dòng)系統(tǒng):雙向超越離合器結(jié)構(gòu),采用三分力、三變速、中間驅(qū)動(dòng)方式。自由掛檔脫落裝置;鏈輪為
機(jī)械精加工而成,經(jīng)鍛壓加工成型,回火去除應(yīng)力,加工車、滾點(diǎn),插鏈槽、去毛齒、齒部經(jīng)高頻淬火HRC60-62。鏈條采用摩托車專用鏈條φ8.5,節(jié)距12.7,G12420帶短滾珠鏈。滾輪采用灰鑄鐵制造;中軸和短軸采用φ20mm45#冷拉實(shí)心圓鋼,底盤軸承安裝采用P204E級(jí)雙排向心球高級(jí)軸承,精密度高,方向靈活,材料質(zhì)量好,耐壓與耐磨性能好,具有可靠的中心直線度,使架體滑穩(wěn),性能達(dá)到和超過(guò)家標(biāo)準(zhǔn),即可單列移動(dòng)也可多列同時(shí)移動(dòng)。
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玻璃鋼由于具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高和耐熱性好等優(yōu)點(diǎn),在航天、民用產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于在役的玻璃鋼制品,由于長(zhǎng)時(shí)間的分化腐蝕或制品中存在分層缺陷等原因,會(huì)造成材料厚度發(fā)生變化。對(duì)于很難找到材料二次底波的高衰減玻璃鋼,提出了一種利用一次底波來(lái)測(cè)量聲速,進(jìn)而求得材料厚度的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用一次底波法測(cè)量幾種材料的厚度,誤差為±0.15 mm。利用這種方法測(cè)量高衰減玻璃鋼的厚度是可行的,對(duì)于高衰減玻璃鋼現(xiàn)場(chǎng)測(cè)厚有很大的指導(dǎo)意義。
(五)制動(dòng)裝置
每列均裝有剎車制動(dòng)裝置,使之做到每一列均可鎖定,查閱資料和存放文件時(shí)能確保人身安全,存取更安全;每一組合團(tuán)體均裝有總鎖裝置,使之做到每個(gè)組合團(tuán)體都可鎖定,門面裝有扣拉式方形鎖,防能力更強(qiáng),保密程度更高。
(六)密封裝置
每列的接觸面均有緩沖及密封裝置,由磁性極強(qiáng)的電沖箱條橡膠密封條組成。頂部有防塵板,每列架體上方安裝防塵壓條,要求防塵、防光、防有害氣體。底部有防鼠板,合攏后無(wú)縫隙,因而具有良好的防塵、防鼠、防火、防潮等功能。
(七)前期處理及表面處理
1、前期處理:采用化劑和堿性助洗脫脂劑脫脂、磷酸除銹、鋅系薄膜磷化、鈍化,前期處理原料采用涂裝前處理行業(yè)高新技術(shù)企業(yè)阿克蘇諾貝爾油漆()有限公司生產(chǎn)的“來(lái)威”牌樹脂粉體涂料。其工藝過(guò)程如下:550C-650C熱水脫脂—冷水清洗—除銹—冷水清洗—中和—表調(diào)—350C-450C磷化—冷水清洗—550C-650C熱鈍化—烘干。
2、表面處理:所有工部件的表面處理必須是熱固性粉末噴涂,然后2000C高濕固化成品。熱固性粉末由阿克蘇諾貝爾油漆()有限公司生產(chǎn)的NOBEL聚脂與型混合涂料提供,具體情況詳見證書。顏色由用戶選定。
3、涂膜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
光澤測(cè)定:60%鏡面反射率,測(cè)定400±5%;
涂膜硬度:硬度≥2H試驗(yàn)合格;
耐沖擊力:沖擊試驗(yàn)1/2”*500g>30cm正面沖擊,涂膜無(wú)裂紋、皺紋及剝落現(xiàn)象。
涂膜厚度:60-70um;
涂膜附著力:劃格法試驗(yàn),不剝落,達(dá)到1級(jí)標(biāo)準(zhǔn);
耐腐蝕試驗(yàn):鹽霧試驗(yàn)48小時(shí),涂膜無(wú)脫落現(xiàn)象。
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分析了樹脂快速固化的三種不同機(jī)理,分別進(jìn)行了以固化時(shí)間、拉伸強(qiáng)度、硬度和韌度為目標(biāo)的固化對(duì)比實(shí)驗(yàn),在測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上著眼無(wú)人機(jī)野戰(zhàn)環(huán)境下的機(jī)體搶修,利用層次分析法進(jìn)行了方案的優(yōu)選,終確定出紫外光固化為較理想的方案,均衡地達(dá)到了搶修要求的各項(xiàng)指標(biāo)。為了解Vectran纖維復(fù)合材料抗破壞性能,本文測(cè)試了Vectran織物及其有機(jī)硅涂層織物的拉伸、撕裂、沖擊和磨損性能,并分析了涂層對(duì)其力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)得出,Vectran織物輕質(zhì)高強(qiáng),其拉伸破壞形式為紗線的斷裂和滑移;經(jīng)涂層工藝加工后,織物中紗線被固定,拉伸破壞主要表現(xiàn)為纖維的直接斷裂;涂層使Vectran織物的撕裂大大降低,主要是由于涂層使織物的撕裂三角區(qū)大大減小,受力紗線根數(shù)減小;涂層織物的抗沖擊性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于未涂層織物;Vectran纖維的耐磨性能較好,經(jīng)受砂輪磨損后基本不產(chǎn)生磨屑。與傳統(tǒng)加固方法相比,FRP加固技術(shù)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、耐久性好等特點(diǎn),在木結(jié)構(gòu)加固中具有重要的應(yīng)用前景。詳細(xì)敘述了FRP加固木結(jié)構(gòu)受壓、受彎和受剪性能的研究方法和得到的結(jié)論,介紹了FRP加固木結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑和橋梁中的應(yīng)用概況。在總結(jié)已有研究中缺乏FRP對(duì)木柱約束效應(yīng)、考慮木結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變模型的加固木梁受彎性能及FRP加固木梁受剪性能三個(gè)方面研究的基礎(chǔ)上,提出針對(duì)這三個(gè)方面進(jìn)一步研究不同加固方式和加固參數(shù)對(duì)FRP加固木結(jié)構(gòu)受力性能影響的建議,為制定FRP加固木結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。