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基于熱化學(xué)和殘余應(yīng)力理論,采用順序熱-力耦合方法建立了復(fù)合材料固化過(guò)程的三維有限元模型,通過(guò)與文獻(xiàn)中C形構(gòu)件計(jì)算結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證了該仿真模型具有較高的精度。采用該模型計(jì)算了AS4/3501復(fù)合材料層合板挖補(bǔ)修理固化過(guò)程中模量和殘余應(yīng)力的變化歷程。結(jié)果表明,凝膠點(diǎn)之前,樹(shù)脂模量和復(fù)合材料橫向模量很小,而平行于纖維方向存在殘余壓應(yīng)力;凝膠點(diǎn)之后,模量均隨時(shí)間快速增大到一定值,殘余應(yīng)力先逐漸增大到一定值,再隨降溫過(guò)程快速增大。
山東明闊金屬材料有限公司位于山東省聊城市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，是集生產(chǎn)、銷(xiāo)售、物流于一體的大型無(wú)縫鋼管制造企業(yè)。 公司現(xiàn)有無(wú)縫鋼管大型倉(cāng)庫(kù)八個(gè)，占地二百三十畝，其中碳鋼無(wú)縫鋼管倉(cāng)庫(kù)四個(gè)，庫(kù)存材質(zhì)為20#無(wú)縫鋼管、45#無(wú)縫鋼管，低合金管倉(cāng)庫(kù)兩個(gè)，庫(kù)存材質(zhì)為16mn、40cr、27simn等，高壓合金管倉(cāng)庫(kù)二個(gè)，庫(kù)存材質(zhì)為12cr1mov、15crmo、12cr1movg、15crmog、P22、T22（10Cr1Mo910）P91、T91、P22、Cr5Mo、Cr9Mo、12Cr2MoWVTiB等。

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通過(guò)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)。
公司現(xiàn)有無(wú)縫鋼管穿孔機(jī)組生產(chǎn)線六條，冷拔生產(chǎn)線九條，熱軋生產(chǎn)線八條和熱擴(kuò)生產(chǎn)機(jī)組四條，公司目前可生產(chǎn)外徑10mm-426mm，壁厚1mm-80mm的無(wú)縫鋼管，可根據(jù)客戶要求熱擴(kuò)直徑219mm-1020mm，壁厚6mm-60mm以?xún)?nèi)的各種非標(biāo)號(hào)鋼管。產(chǎn)品應(yīng)用于工程、煤礦、紡織、電力、鍋爐、機(jī)械、工等…
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對(duì)兩種厚度的ETFE(-四氟共聚物)薄膜進(jìn)行了5組應(yīng)力比的雙軸拉伸試驗(yàn),得到其應(yīng)力-應(yīng)變曲線.計(jì)算了ETFE薄膜的折算應(yīng)力,檢驗(yàn)了Mises屈服準(zhǔn)則的適用性,得到了雙軸拉伸情況下的性模量及泊松比,并與單軸拉伸數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析.結(jié)果表明:ETFE薄膜雙向受力時(shí)符合Mises屈服準(zhǔn)則;雙軸性模量及泊松比與單軸數(shù)據(jù)接近.
研究了混合后晾置時(shí)間、固化程度、混合比例和膠層厚度對(duì)風(fēng)電葉片用結(jié)構(gòu)膠粘接性能的影響。采用拉伸剪切強(qiáng)度和等效剝離強(qiáng)度對(duì)粘接性能進(jìn)行表征。研究表明:結(jié)構(gòu)膠混合后晾置90 min再進(jìn)行粘接,粘接強(qiáng)度;Tg達(dá)到60℃后,粘接強(qiáng)度處于穩(wěn)定狀態(tài);在正負(fù)5%的配比變化范圍內(nèi),粘接性能穩(wěn)定;膠層厚度增加,剪切強(qiáng)度呈線性下降趨勢(shì),而剝離性能基本穩(wěn)定。此項(xiàng)研究為風(fēng)電葉片合模工藝優(yōu)化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
建立了壓縮天然氣車(chē)(CNGV)用大容積環(huán)纏繞復(fù)合材料氣瓶的充氣溫升數(shù)值模型,通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent17.1進(jìn)行數(shù)值仿真,模擬1800 s充滿20 MPa、2500 L的CNG氣瓶的填充過(guò)程以及5400s的靜態(tài)冷卻過(guò)程。詳細(xì)介紹了該有限元模型的設(shè)置過(guò)程,重點(diǎn)分析了氣瓶?jī)?nèi)氣體流向、溫度分布,以及充氣及冷卻過(guò)程的壁面溫度狀況,模擬結(jié)果表明,大容積氣瓶的高溫區(qū)域集中在瓶尾,該工況下的充氣不會(huì)使氣瓶壁面溫度超過(guò)許用溫度。