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基于VCCT建立復(fù)合材料低周疲勞模型,對層合板結(jié)構(gòu)分層損傷進行疲勞壽命預(yù)測。采用ABAQUS軟件通過直接循環(huán)法計算復(fù)合材料低周疲勞分層擴展情況,在模擬中分層擴展所沿的界面,基于VCCT可以計算界面單元裂紋尖端的斷裂能量釋放率,通過Paris準則來判斷疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展。
FRP采光板和PC陽光板的性能對比
鋼結(jié)構(gòu)建筑的采光一直成為鋼結(jié)構(gòu)維護系統(tǒng)的一個重要組成部分,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陽光板做詳細的對比,期望
能為貴工程提供一個的采光方案。
FRP采光板:
主要成分是高性能上下膜、強化聚脂、玻璃纖維組成的一種采光產(chǎn)品。
FRP采光板為實心板,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,但單層的實際厚度不到0.1mm,抗老化和抗壓性差)
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采用真空灌注成型工藝制備了模擬葉片模具玻璃鋼復(fù)合材料試板,利用碳化硅作為試板的導(dǎo)熱層,研究了不同目數(shù)的碳化硅導(dǎo)熱均勻性。結(jié)果表明,當(dāng)220目碳化硅與100目碳化硅質(zhì)量比為1∶1時,碳化硅導(dǎo)熱均勻;當(dāng)碳化硅/樹脂混合體系的黏度為2.9Pa·s時,體系具有適宜的刮膩性,適合將其作為葉片模具熱容層;將碳化硅應(yīng)用于葉片模具生產(chǎn)中時,模具表面平均溫度為63℃,溫度整體分布比較均勻。
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。
在金屬板屋面維護系統(tǒng)中,采光材料的熱膨脹性是設(shè)計和施工所應(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位移過大,引致接點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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為提高瀝青穩(wěn)定碎石的抗裂性能,優(yōu)化設(shè)計了粗集料間斷半開級配的瀝青穩(wěn)定碎石(ATB-25),并對其進行了應(yīng)力比分別為0.1,0.2,0.3,0.4和0.5的雙面剪切疲勞試驗.結(jié)果表明:應(yīng)力比對ATB-25梁式試件疲勞壽命具有顯著影響;各應(yīng)力比下其疲勞壽命均服從雙參數(shù)Weibull分布.同時建立了不同失效概率下的概率型(p-S-N型)剪切疲勞方程.