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本文針對復合材料回轉體類構件,提出了回轉體構件自動鋪絲軌跡規(guī)劃算法。應用管道的數(shù)學模型,建立了基于三次樣條插值的自動鋪絲軌跡規(guī)劃模型。首先探討了通過三次樣條插值對芯模中心線方程的求取,進而建立芯模參數(shù)曲面方程,后提出適用于回轉體類構件的鋪絲路徑生成算法。應用本文的研究成果,在MATLAB中完成實例驗證。結論表明,該算法生成的鋪絲軌跡能夠滿足實際鋪絲的工藝要求和工程需要。
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以復合材料豆莢桿的制造需求為背景,分析現(xiàn)有先進拉擠(ADP)方法制造半豆莢存在的不足,提出了"動模先進拉擠(MMADP)"方法、以改善半豆莢直線度,設計研制了新型半豆莢動模拉擠系統(tǒng),并進行了半豆莢拉擠試驗,直線度由過去的3mm/m提高到0.5mm/m。

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將混凝土看作由粗骨料、硬化水泥砂漿及二者界面過渡區(qū)組成的三相復合材料,提出了適用于水分傳輸分析的混凝土細觀格構網(wǎng)絡模型.根據(jù)非飽和流體理論和基于行板模型的單條裂縫水流立方定律,建立了開裂混凝土裂縫處水分傳輸系數(shù)的計算模型,并對開裂混凝土裂縫處相對含水量進行數(shù)值分析.與已有的試驗結果對比表明,所建立的水分傳輸系數(shù)計算模型能夠較準確地預測開裂混凝土裂縫處的相對含水量,從而能夠較準確地模擬水分在開裂混凝土中的傳輸過程.
制備了小型混凝土構件,通過三點彎曲誘導裂縫和氯鹽溶液干濕循環(huán)加速其中鋼筋銹蝕,采用自然電位法監(jiān)測鋼筋的腐蝕電位,并采用中子斷層掃描成像技術對鋼筋銹蝕產(chǎn)物分布進行了分析.結果表明:鋼筋混凝土構件經(jīng)過85次氯鹽溶液干濕循環(huán)后,采用中子斷層掃描成像技術對其進行三維掃描成像,可直觀呈現(xiàn)鋼筋銹蝕產(chǎn)物分布狀況;鋼筋銹蝕產(chǎn)物集中分布于裂縫斷面鋼筋與基體界面的底部區(qū)域,并沿界面逐漸向外擴展,符合氯鹽誘導鋼筋銹蝕的坑蝕規(guī)律.這為研究混凝土結構中鋼筋的銹蝕機理提供了一種新的試驗方法.
根據(jù)數(shù)值模擬結果,對Gebart公式進行了修正,研究了NCF單胞滲透率與結構參數(shù)的關系,了NCF單胞滲透率預測公式。對于纖維束,行方向的數(shù)值結果及修正公式在較高孔隙率下比Gebart公式更接近于實驗結果;對NCF單胞模型滲透率計算,與實驗結果誤差為5%;對5種纖維束孔隙率的NCF單胞分別進行正交試驗,滲透率的數(shù)值結果,擬合出了預測公式;NCF滲透率預測公式結果與數(shù)值結果對四方和六方排列的均誤差為4.60%和4.57%,說明了預測公式的準確性。