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基于細(xì)觀力學(xué),采用虛擬裂紋擴(kuò)展結(jié)合有限元法計(jì)算了短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料纖維端部不同方向裂紋的應(yīng)變能釋放率,研究了網(wǎng)格尺寸對(duì)應(yīng)變能釋放率計(jì)算結(jié)果的影響,并分析應(yīng)變能釋放率隨裂紋長度,纖維的長度、半徑和含量的變化關(guān)系。研究表明:網(wǎng)格尺寸對(duì)應(yīng)變能釋放率的計(jì)算結(jié)果影響小;不同區(qū)域的裂紋,其應(yīng)變能釋放率受裂紋長度的影響不同;應(yīng)變能釋放率隨裂紋擴(kuò)展方向變化曲線呈對(duì)稱特點(diǎn),其中滑移型裂紋的擴(kuò)展阻力較小;應(yīng)變能釋放率隨著纖維長度、半徑和含量的增大而增大。
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在石英砂表面包覆石墨粉制得覆導(dǎo)電膜骨料,并以此制備了覆導(dǎo)電膜骨料水泥砂漿.試驗(yàn)表明:與普通石墨導(dǎo)電砂漿相比,覆導(dǎo)電膜骨料水泥砂漿的石墨用量顯著降低.石墨導(dǎo)電砂漿達(dá)到導(dǎo)電滲流閾值所需石墨的摻量約為20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),覆導(dǎo)電膜骨料水泥砂漿相應(yīng)的石墨摻量僅為3%~4%.與石墨導(dǎo)電砂漿試件相比,覆導(dǎo)電膜骨料水泥砂漿試件的力學(xué)性能顯著提高:在電阻率為1~5Ω·m時(shí),覆導(dǎo)電膜骨料水泥砂漿抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度分別為石墨導(dǎo)電砂漿的35,55倍.覆導(dǎo)電膜骨料水泥砂漿的導(dǎo)電模式為殼體接觸傳導(dǎo)電流型.

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通過7組實(shí)驗(yàn)比較和分析研究,評(píng)價(jià)了編織結(jié)構(gòu)參數(shù)(如編織角,纖維體積分?jǐn)?shù),軸向紗數(shù)與編織紗數(shù)之比,三維四向/五向,厚度)對(duì)復(fù)合材料拉伸性能的影響,且對(duì)復(fù)合材料的破壞模式進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,三維編織復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能,編織角、復(fù)合材料尺寸、纖維體積含量、軸向紗數(shù)與編織紗數(shù)之比等對(duì)復(fù)合材料的性能有較大的影響;復(fù)合材料有兩種破壞模式,一種是裂紋沿纖維束擴(kuò)展,另一種是纖維束拉斷,后者為主要破壞模式。這些結(jié)果為三維編織復(fù)合材料的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
本文以500kV FRP搶修桿塔真型試驗(yàn)為依托,對(duì)幾種不同規(guī)格及不同長細(xì)比的FRP圓管型截面構(gòu)件進(jìn)行軸心受壓試驗(yàn)。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力是影響FRP構(gòu)件承載力的關(guān)鍵,通過對(duì)玻璃鋼受壓構(gòu)件穩(wěn)定性的試驗(yàn)研究,得到了構(gòu)件的極限穩(wěn)定承載力,研究了構(gòu)件的變形特征、破壞形態(tài)及穩(wěn)定系數(shù);并將試驗(yàn)所得的穩(wěn)定系數(shù)與穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算結(jié)果對(duì)比,得出了適于FRP管材軸心壓桿設(shè)計(jì)的穩(wěn)定系數(shù)公式。
采用旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱加熱試驗(yàn)對(duì)摻Morlife300抗剝落劑前后瀝青的耐久性進(jìn)行了評(píng)價(jià),通過延長水煮時(shí)間和瀝青與抗剝落劑共同老化評(píng)價(jià)了Morlife300抗剝落劑對(duì)改善集料與瀝青黏附性能的貢獻(xiàn)能力;以花崗巖AC-13C為研究對(duì)象,基于瀝青混合料性能目標(biāo)開展了馬歇爾試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)、水穩(wěn)性試驗(yàn)、加速老化試驗(yàn)、浸水肯塔堡飛散試驗(yàn),并對(duì)Morlife300抗剝落劑施工熱存儲(chǔ)穩(wěn)定性與均勻性進(jìn)行了分析.結(jié)果表明:Morlife300抗剝落劑受熱穩(wěn)定性良好,能顯著提高花崗巖瀝青混合料的路用性能.