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以大型商用有限元軟件ABAQUS為計(jì)算平臺(tái),基于等參梯度單元法的思想,建立功能梯度材料結(jié)構(gòu)的有限元分析模型,進(jìn)行有限元計(jì)算分析。數(shù)值算例表明,等參梯度有限單元法的應(yīng)力和位移計(jì)算結(jié)果均與解析解吻合得很好。根據(jù)設(shè)計(jì)組分材料Y-TZP性模量的三種工況,討論了性模量梯度系數(shù)對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果的影響。通過(guò)有限元網(wǎng)格加密的數(shù)值算例,發(fā)現(xiàn)等參梯度有限單元法具有精度高和收斂快的特點(diǎn)。
（1）透光性：PC板透光率可達(dá)89%，可與玻璃相媲美。UV涂層板在太陽(yáng)光下爆曬不會(huì)產(chǎn)生黃變，霧化，透光不佳，十年后透光流失僅為6%，PVC流失率則高達(dá)15%—20%，玻璃纖維為12%-20%。
（2）抗撞擊：撞擊強(qiáng)度是普通玻璃的250-300倍，同等厚度亞克力板的30倍，是鋼化玻璃的2-20倍，用3kg錘以下兩米墜下也無(wú)裂痕，有“不碎玻璃”和“響鋼”的美稱(chēng)。
（3）防紫外線：PC板一面鍍有抗紫外線（UV）涂層，另一面具有抗冷凝處理，集抗紫外線、隔熱防滴露功能于一身。可阻擋紫外線穿過(guò)，及適合保護(hù)貴重藝術(shù)品及展品，使其不受紫外線破壞。
（4）重量輕：比重僅為玻璃的一半，節(jié)省運(yùn)輸、搬卸、安裝以及支撐框架的成本。
（5）阻燃：家標(biāo)準(zhǔn)GB50222—95確認(rèn)，PC板為難燃一級(jí)，即B1級(jí)。PC板自身燃點(diǎn)是580攝氏度，離火后自熄，燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有氣體，不會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)的蔓延。
（6）可彎曲性：可依設(shè)計(jì)圖在工地現(xiàn)場(chǎng)采用冷彎方式，安裝成拱形，半圓形頂和窗。彎曲半徑為采用板厚度的175倍，亦可熱彎。
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在細(xì)、宏觀結(jié)合的基礎(chǔ)上研究了三向編織復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度。先,對(duì)實(shí)際編織結(jié)構(gòu)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膸缀魏?jiǎn)化;其次,建立材料的細(xì)觀力學(xué)理論分析模型;終,借助于商用有限元分析軟件成功實(shí)現(xiàn)了編織復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度仿真分析。計(jì)算結(jié)果得到了試驗(yàn)的驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上,研究了編織幾何參數(shù)(編織角和軸向纖維束與編織向纖維束大小之比)對(duì)于編織復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度性能的影響。分析方法對(duì)研究編織復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)具有重要的參考價(jià)值。
（7）隔音性：PC板隔音效果明顯，比同等厚度的玻璃和亞加力板有更佳的音響絕緣性，在厚度相同的條件下，PC板的隔聲量比玻璃提高3—4DB。在上是高速公路隔音屏障的材料。
（8）節(jié)能性：夏天保涼，冬天保溫，PC板有更低于普通玻璃和其它塑料的熱導(dǎo)率（K值），隔熱效果比同等玻璃高7%-25%，PC板的隔熱至49%。從而使熱量損失大大降低，用于有暖設(shè)備的建筑，屬環(huán)保材料。
（9）溫度適應(yīng)性：PC板在-100攝氏度時(shí)不發(fā)生冷脆，在135攝氏度時(shí)不軟化，在惡劣的環(huán)境中其力學(xué)，機(jī)械性能等均無(wú)明顯變化。
（10）耐候性： PC板可以在－40℃至120℃范圍保持各項(xiàng)物理指標(biāo)的穩(wěn)定性。人工氣候老化試驗(yàn)4000小時(shí)，黃變度為2，透光率降低值僅0.6%。
（11）防結(jié)露： 室外溫度為0℃，室內(nèi)溫度為23℃，室內(nèi)相對(duì)濕度低于80%時(shí)，材料的內(nèi)表面不結(jié)露。
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依據(jù)層層接結(jié)三維角聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立能真實(shí)反映細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征的大型精細(xì)實(shí)體幾何結(jié)構(gòu)模型;基于非性滯后能疲勞破壞準(zhǔn)則,用有限元法計(jì)算三維角聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料在三點(diǎn)彎曲低周交變循環(huán)載荷下的變形和剛度降解,揭示疲勞過(guò)程中三維角聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料內(nèi)部應(yīng)力分布特征和變形特征,分析紗線與樹(shù)脂的破壞機(jī)理,闡述該復(fù)合材料在循環(huán)載荷下發(fā)生疲勞破壞的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。結(jié)果表明,經(jīng)紗在疲勞過(guò)程中承擔(dān)大部分的載荷,且不同的組分呈現(xiàn)不同的破壞擴(kuò)展過(guò)程。本文研究結(jié)果和研究方法將可進(jìn)一步擴(kuò)展至三維機(jī)織復(fù)合材料工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。