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本文利用大型通用有限元分析軟件ANSYS對(duì)受內(nèi)壓作用的碳纖維纏繞壓力容器進(jìn)行應(yīng)力數(shù)值分析。結(jié)果表明,對(duì)壓力容器施加預(yù)緊壓力后,會(huì)使復(fù)合壓力容器的內(nèi)襯在工作壓力下的應(yīng)力顯著降低,且應(yīng)力分布趨于均勻,碳纖維材料的利用率得到提高,有效提高了復(fù)合材料壓力容器的疲勞壽命。
FRP采光板和PC陽光板的性能對(duì)比
鋼結(jié)構(gòu)建筑的采光一直成為鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，直接影響著屋面的
使用壽命，屋面的防水性能。
目前型的采光材料是FRP采光板，在工業(yè)廠房工程中都得到了廣泛的應(yīng)
用，約占各種采光材料的95%。下面將FRP采光板和PC陽光板做詳細(xì)的對(duì)比，期望
能為貴工程提供一個(gè)的采光方案。
FRP采光板：
主要成分是高性能上下膜、強(qiáng)化聚脂、玻璃纖維組成的一種采光產(chǎn)品。
FRP采光板為實(shí)心板，可做成任意形狀。
 常用厚度：1.2mm、1.5mm、2.0mm
PC陽光板：
主要成分是聚碳酸酯，分為中空板和實(shí)心板兩種：
中空板通稱為：陽光板、卡布隆板。
常用厚度：6mm、8mm、10mm、12mm、16mm
實(shí)心板通稱為：耐力板、PC板。
常用厚度：1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm
備注：（中空板的為雙層，但單層的實(shí)際厚度不到0.1mm，抗老化和抗壓性差）
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采用不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土試件,通過快速凍融試驗(yàn)方法,對(duì)經(jīng)過凍融損傷的混凝土單軸受拉性能和劈拉性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,分析了凍融次數(shù)、混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)混凝土受拉性能的影響,建立了凍融后混凝土受拉峰值應(yīng)力與劈拉強(qiáng)度的關(guān)系.結(jié)果表明,隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,混凝土的受拉力學(xué)性能和變形性能均呈明顯的下降趨勢(shì);隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高,各性能指標(biāo)隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加,下降趨于緩慢.
FRP采光板與PC陽光板性能比較
一、 熱膨脹性
采光材料的熱膨脹性直接影響施工的難易程度、施工成本，以及工程完工后的防水性。
在金屬板屋面維護(hù)系統(tǒng)中，采光材料的熱膨脹性是設(shè)計(jì)和施工所應(yīng)考慮的重要因素。
FRP采光板：熱膨脹系數(shù)是2.5×10－5cm/cm/℃ 與彩鋼板的熱膨脹系數(shù)相近,由冷熱變化而引起的相對(duì)位移較少,不易因變形而漏水。
PC陽光板：熱膨脹系數(shù)是6.75×10－5cm/cm/℃ ,約是彩鋼板的6倍,金屬屋面的溫差變化很大,PC板由熱脹冷縮引起的相對(duì)位移過大,引致接點(diǎn)松脫或螺釘孔周緣撕裂、變形而漏水。因板材鋼度差，以及熱膨冷縮系數(shù)大，所以必須采用小分格小檁距或凸起弧增加強(qiáng)度，不適合用于大檁距的鋼結(jié)構(gòu)屋面上,否則易凹下積水，漏水。
二、  匹配性
FRP采光板：根據(jù)需要可以定做與屋面金屬板完全匹配的板型，并且費(fèi)用低、方便快捷，定做周期只需1-2天。屋面防水性好。
PC陽光板：全部為平板，不易和壓型金屬板做防水處理，較容易造成屋面漏水。
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與傳統(tǒng)的改善層合板層間斷裂韌性的方法相比,無紡布層間增韌技術(shù)工藝措施更簡便、應(yīng)用對(duì)象更靈活,且兼具低成本優(yōu)勢(shì)。通過將PPS、PEI、PI三種無紡布加入碳纖維層合板中面層與未增韌試樣對(duì)比,結(jié)果表明,PPS無紡布的加入對(duì)Ⅰ型層間斷裂韌性能量釋放率提果為顯著。并于試驗(yàn)中觀察到了Ⅰ型加載下,該組試樣裂紋尖端存在纖維橋聯(lián)效應(yīng)。結(jié)合SEM手段獲取的層合板斷面微觀結(jié)構(gòu)信息驗(yàn)證了短纖維無紡布中間層在基體中形成了三維交織的纖維網(wǎng)絡(luò),纖維的脫粘和拔出對(duì)分層裂紋起到了較好的阻礙作用,從而提升了層間斷裂韌性。