碳纤维复合材料加固混凝土结构技术及施工要点 被引量：33

1

作者 吴刚 郭正兴 张继文 《建筑技术》 北大核心 2000年第6期387-389,共3页

碳纤维增强聚合物简称CFRP,由于其抗拉强度高、耐久性好等特点而在加固工程中得到广泛应用。试验表明 ,外贴CFRP对梁、板的承载能力有明显提高 ,但对施工中各环节的质量均应按要求严格把关 。

关键词 碳纤维增强聚合物 混凝土结构 加固

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CFRP加固钢梁的有限元分析 被引量：38

2

作者 彭福明 郝际平 +3 位作者 杨勇新 岳清瑞 刘立杰 李文岭 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2006年第1期18-22,68,共6页

工程结构中的受弯钢梁由于腐蚀或疲劳损伤需要进行加固和修复.与传统的钢结构加固方法相比,粘贴CFRP加固钢结构具有很大的优势和应用前景,如不会导致严重的应力集中、不会产生残余应力、施工方便、维护费用低等.但是目前仅对CFRP加固钢... 工程结构中的受弯钢梁由于腐蚀或疲劳损伤需要进行加固和修复.与传统的钢结构加固方法相比,粘贴CFRP加固钢结构具有很大的优势和应用前景,如不会导致严重的应力集中、不会产生残余应力、施工方便、维护费用低等.但是目前仅对CFRP加固钢梁和组合梁进行了部分试验研究,缺乏相关的有限元分析.对CFRP加固钢梁和组合梁有限元分析的几个关键问题进行了论述,并采用笔者提出的“三维实体-弹簧-壳元”有限元模型对钢梁和组合梁粘贴CFRP加固前、后的性能进行了分析.分析结果表明,损伤钢梁和组合梁粘贴CFRP布和CFRP板加固后其性能恢复非常显著,而且粘贴CFRP板的加固效果更加明显. 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 三维实体-弹簧-壳元 弹簧单元 约束方程

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碳纤维布加固混凝土结构的原理与施工技术探讨 被引量：8

3

作者 徐洪平 《建筑技术开发》 2002年第2期41-43,共3页

本文通过对某工程实例的加固 ,介绍采用碳纤维布加固混凝土结构的原理与施工技术。

关键词 钢筋混凝土 碳纤维布 结构加固 工程施工

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CFRP板与钢梁粘结剥离破坏的试验研究 被引量：14

4

作者 邓军 黄培彦 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期124-129,共6页

粘结层是碳纤维增强复合材料(CFRP)板加固钢梁的最薄弱环节。通过对4根加固梁的静载试验及6根加固梁的疲劳试验研究了CFRP板加固钢梁的剥离破坏。在CFRP板底端部贴的应变片记录了试验过程中的应变变化,并结合理论分析,探讨了各项因素对... 粘结层是碳纤维增强复合材料(CFRP)板加固钢梁的最薄弱环节。通过对4根加固梁的静载试验及6根加固梁的疲劳试验研究了CFRP板加固钢梁的剥离破坏。在CFRP板底端部贴的应变片记录了试验过程中的应变变化,并结合理论分析,探讨了各项因素对板端应变的影响及CFRP板的剥离破坏过程。静载试验中记录的随外荷载变化的应变曲线以及疲劳试验中记录的随疲劳加载次数变化的应变曲线都能分为4个阶段。阶段Ⅰ为板端溢胶对板端作用的拉力的衰退阶段,板端溢胶逐渐失去作用;阶段Ⅱ为正应力衰退阶段,正应变开始减小,而剪应力继续增加,使得压应变的增加更快;阶段Ⅲ为剪应力衰退阶段,在达到压应变峰值后,剪应力和应变减小,直到应变为0;阶段Ⅳ为剥离破坏阶段。根据这一规律,利用板端的应变片可以很好地监控加固梁粘结层的性能变化及裂缝的萌生。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 钢梁 疲劳试验 剥离破坏

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基于仿真方法的CFRP复合材料孔隙率与超声衰减系数的关系 被引量：9

5

作者 丁珊珊 金士杰 +2 位作者 何晓晨 罗忠兵 林莉 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期89-94,共6页

为从超声衰减机制角度解释碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料孔隙率P与超声衰减系数α之间呈非唯一对应关系的原因,针对厚度为2mm的热压罐成型单向CFRP层板,建立了具有不同孔隙尺寸的CFRP模型(P=0.5%~3.5%),并采用数值计算方法得到衰减系... 为从超声衰减机制角度解释碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料孔隙率P与超声衰减系数α之间呈非唯一对应关系的原因,针对厚度为2mm的热压罐成型单向CFRP层板,建立了具有不同孔隙尺寸的CFRP模型(P=0.5%~3.5%),并采用数值计算方法得到衰减系数α值。当孔隙横向尺寸D=56μm,即归一化波数kD=2πD/λ<1(超声波波长λ≈560μm)时,α随P增大而缓慢线性增加;当D=93μm(kD≈1)时,α随P增大呈对数增长。仿真结果表明,超声波在含孔隙CFRP中传播时,随着归一化波数的不同,超声波衰减可能包括瑞利散射和随机散射两种机制,孔隙形貌的随机复杂性导致CFRP孔隙率与超声衰减系数之间呈现非唯一对应关系。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂 孔隙率 仿真 超声衰减 超声散射

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埋入式FBG应变传感器的设计及其传感特性研究 被引量：7

6

作者 杨吉祥 陈东 +1 位作者 余尚江 陈显 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第11期3-6,共4页

光纤Bragg光栅是一种性能优良的敏感元件,利用其研制出了基于碳纤维复合材料(CFRP)封装的用于测量混凝土内部应变的FBG应变传感器。同时分析了传感器轴向应变分布与结构参数的关系。通过等强度梁上的校准试验,得到了传感器的静态性能指... 光纤Bragg光栅是一种性能优良的敏感元件,利用其研制出了基于碳纤维复合材料(CFRP)封装的用于测量混凝土内部应变的FBG应变传感器。同时分析了传感器轴向应变分布与结构参数的关系。通过等强度梁上的校准试验,得到了传感器的静态性能指标;通过霍普金森压杆上的冲击试验研究了传感器的动态响应特性,试验表明:FBG应变传感的器线性度≤1%,埋入混凝土结构内的光纤光栅传感器能够真实的响应混凝土内的应变值,因此传感器可用于实际工程中混凝土结构内静态和动态应变的测试。 展开更多

关键词 光纤BRAGG光栅 碳纤维复合材料 霍普金森压杆 应变测量

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复合材料胶接维修中的机械嵌锁理论研究 被引量：5

7

作者 张华忠 杨文锋 李绍龙 《玻璃钢／复合材料》 CAS 北大核心 2019年第8期17-22,共6页

胶接维修是飞机复合材料维修的主要方式,胶接结合机理研究表明,机械嵌锁、静电吸附、化学结合是影响界面结合强度和维修效果的三大主要因素。然而,各种要素相互干扰,无法研究单因素结合机理在胶接中的作用。利用低表面能的氟碳助剂,在... 胶接维修是飞机复合材料维修的主要方式,胶接结合机理研究表明,机械嵌锁、静电吸附、化学结合是影响界面结合强度和维修效果的三大主要因素。然而,各种要素相互干扰,无法研究单因素结合机理在胶接中的作用。利用低表面能的氟碳助剂,在激光处理(Laser,LA)和抛光(Polish,PO)处理的复合材料层合板表面形成一层CF膜,采用激光共聚焦显微镜(LSCM)观察表面形貌和粗糙度,表征机械嵌锁作用;接触角计算表面自由能表征静电吸附作用;X射线光电子能谱(XPS)表征化学结合作用;单搭接剪切测试界面结合强度。结果表明,氟碳助剂处理后的表面形貌和粗糙度几乎无变化,PO-CF和LA-CF试样的表面能降低到10mJ/m2左右,接触角升高到115°左右,能谱测试的C1s分峰谱图位置和强度相同。单搭接剪切力学性能测试结果表明,在静电吸附和化学结合作用相同的前提下,LA-CF样比PO-CF样的剪切强度大8.1MPa,说明在本实验的界面结合机理研究中,机械嵌锁比静电吸附和化学结合所起到的作用要大。 展开更多

关键词 复合材料 胶接 机械嵌锁 界面

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碳纤维增强复合材料准静态电弧损伤的电-热耦合分析

8

作者 肖慈恩 《制导与引信》 2024年第1期1-6,共6页

为有效预测碳纤维增强复合材料(carbon fibre reinforced polymer,CFRP)层压板的雷击电弧附着响应,并探讨阳极试件材料对雷电电弧参数空间分布的影响,基于商业有限元分析软件ABAQUS,分析了CFRP层压板雷电流注入后的热-电-结构耦合,建立... 为有效预测碳纤维增强复合材料(carbon fibre reinforced polymer,CFRP)层压板的雷击电弧附着响应,并探讨阳极试件材料对雷电电弧参数空间分布的影响,基于商业有限元分析软件ABAQUS,分析了CFRP层压板雷电流注入后的热-电-结构耦合,建立了CFRP层压板电弧附着损伤的三维有限元模型。模拟了复合材料层压板在雷电流作用下的冲击响应,进行了复合材料层压板雷击附着机理和作用模式的分析,并探讨了试件尺寸对电弧附着响应特性的影响。研究结果表明,当CFRP试件的长宽比接近1时,CFRP损伤区域往往集中在准静态电弧附着处,与其他长宽比相比,损伤面积较小,但损伤深度较深。 展开更多

关键词 雷击损伤 碳纤维增强复合材料 有限元建模 试件尺寸 多场耦合

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高强韧仿生螺旋复合材料超结构设计与分析

9

作者 王昕 李振 +3 位作者 季海波 杨宏俊 李秉洋 王鹏飞 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第8期1106-1116,共11页

随着人类航天活动的日益频繁,轨道空间环境不断恶化,提升航天器结构强度和韧性具有重要的现实意义.该文设计了具有中面对称特性的高强韧仿生螺旋复合材料超结构,开发了相应的热压制备工艺.通过准静态压痕性能测试,以荷载⁃位移曲线、峰... 随着人类航天活动的日益频繁,轨道空间环境不断恶化,提升航天器结构强度和韧性具有重要的现实意义.该文设计了具有中面对称特性的高强韧仿生螺旋复合材料超结构,开发了相应的热压制备工艺.通过准静态压痕性能测试,以荷载⁃位移曲线、峰值力、失效位移、刚度与能量吸收为关键力学指标,分别在37层与73层下对正交、准各向同性以及5°,10°,20°螺旋铺层的碳纤维增强复合材料(carbon fibre reinforced polymer,CFRP)超结构进行了性能表征,并分析了破坏模式与失效机理.研究结果表明:相较于传统铺层方法,采用对称螺旋铺层方式能够有效减小层间应力,显著提升超结构的准静态压痕性能;尤其是当螺旋角设定为10°时,超结构在峰值载荷和能量吸收方面得到了卓越的性能提升.该研究成果不仅为航天领域内高性能复合材料超结构的设计与制造提供了理论支持,同时也为其实际应用奠定了实践基础. 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 仿生螺旋铺层设计 准静态压痕性能 航天器 超结构

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基于交变应力的碳纤维杉木复合材蠕变性能研究

10

作者 杨小军 徐唯征 +2 位作者 赵丹 阙泽利 孙友富 《西南林业大学学报（自然科学）》 CAS 2013年第5期83-87,共5页

采用基于交变应力的抗弯试验方法对碳纤维杉木复合材在干、湿环境条件下的短期蠕变性能进行研究。结果表明:Burger模型可较精确地模拟复合材的短期弯曲蠕变性能;湿环境下复合材蠕变量显著大于干环境,温度及相对湿度是影响蠕变的重要因素... 采用基于交变应力的抗弯试验方法对碳纤维杉木复合材在干、湿环境条件下的短期蠕变性能进行研究。结果表明:Burger模型可较精确地模拟复合材的短期弯曲蠕变性能;湿环境下复合材蠕变量显著大于干环境,温度及相对湿度是影响蠕变的重要因素;在应力变化周期为1 h时,交变应力下蠕变量稍低于恒定应力水平,交变应力未加速蠕变的进程;在湿环境中高应力水平下复合材蠕变速率最大,较短时间便出现压溃破坏,在复合材设计应用时,应综合考虑环境状态及应力水平的影响,将应力水平极值控制在极限应力的40%以内。 展开更多

关键词 交变应力 碳纤维 Burger模型 蠕变

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13m空心板梁用碳纤维增强复合材料(CFRP)加固后的可靠度分析

11

作者 毕晓晶 厉高 《中国市政工程》 2006年第5期36-37,共2页

通过考虑影响碳纤维增强复合材料(CFRP)加固板梁截面抗力的多种因素,以上海市庙泾港桥13m跨径的空心板梁为例,用蒙特卡罗模拟得出了CFRP加固截面抗力统计参数模拟结果,结果表明CFRP加固截面抗力服从正态分布。据此,计算得出13m板梁粘贴... 通过考虑影响碳纤维增强复合材料(CFRP)加固板梁截面抗力的多种因素,以上海市庙泾港桥13m跨径的空心板梁为例,用蒙特卡罗模拟得出了CFRP加固截面抗力统计参数模拟结果,结果表明CFRP加固截面抗力服从正态分布。据此,计算得出13m板梁粘贴不同层数CFRP及不同钢筋面积损失情况下的可靠度指标,同时得出采用CFRP加固后,可提高结构的可靠度。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP) 空心板梁桥 可靠度

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碳纤维布加固混凝土结构技术及应用

12

作者 张亚英 《北京工业职业技术学院学报》 2002年第2期32-33,共2页

介绍国内外对碳纤维材料加固技术的主要试验研究成果,结合工程实例讲述了碳纤维加固施工技术,并提出了一些补充建议,供设计及工程技术人员参考。

关键词 钢筋混凝土 碳纤维布 加固

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CFRP加固钢—混凝土组合梁抗弯承载力的参数分析

13

作者 李师庆 《山西建筑》 2014年第21期43-45,共3页

应用理论计算公式,对影响抗弯承载力的CFRP片材厚度、弹性模量以及混凝土强度等参数进行了分析,结果表明,使用弹性模量高、厚度大的CFRP片材加固的组合梁,承载力提高更大;采用高混凝土强度的梁,其极限抗弯承载力提高效果更明显。

关键词 粘贴碳纤维增强复合材料 钢—混凝土组合梁 极限承载力

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碳纤维布加固桥梁正截面强度的计算 被引量：11

14

作者 刘小燕 欧阳剑 王良波 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期43-46,共4页

针对碳纤维加固桥梁时的受力机理和破坏形式,推导出了采用碳纤维加固设计的计算公式和应满足的条件,并应用于某大桥的加固设计计算,大桥经过加固后维持了正常的通车和承载力。所建立的碳纤维加固设计计算公式可供同类加固设计参考使用。

关键词 碳纤维布 桥梁加固 计算方法

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玻璃纤维和碳纤维加固钢筋混凝土框架柱伪静力试验研究 被引量：7

15

作者 郭晓云 程晓阳 巴文辉 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2019年第S02期728-733,共6页

钢筋混凝土框架结构的抗震性能与框架柱的抗侧力能力直接相关,采用纤维增强复合材料对钢筋混凝土柱进行外包加固后可以大大提高柱子的抗侧承载力和抗震延性,从而提高框架结构的抗震性能。通过平面框架模型的伪静力试验,分析了玻璃纤维... 钢筋混凝土框架结构的抗震性能与框架柱的抗侧力能力直接相关,采用纤维增强复合材料对钢筋混凝土柱进行外包加固后可以大大提高柱子的抗侧承载力和抗震延性,从而提高框架结构的抗震性能。通过平面框架模型的伪静力试验,分析了玻璃纤维和碳纤维加固柱及未加固柱在水平荷载作用下的破坏形式、滞回曲线、极限荷载、骨架曲线等方面的差异,研究外包玻璃纤维和碳纤维加固对钢筋混凝土框架柱抗震性能的影响。研究结果表明,外包玻璃纤维和碳纤维钢筋混凝土柱在水平荷载作用下的极限承载力、耗能能力和延性都有较大的提高,两种纤维复合材料对框架柱的加固效果基本相同。 展开更多

关键词 钢筋混凝土框架柱 抗震加固 玻璃纤维增强复合材料(GFRP) 碳纤维增强复合材料(CFRP) 伪静力试验

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碳纤维复合材料特性及其在汽车单体壳上的应用 被引量：8

16

作者 侯雅男 《工业技术创新》 2016年第6期1293-1295,共3页

碳纤维复合材料(CFRP)性能卓越,在汽车领域应用前景可观。首先,以刚度、柔度和各向异性为典型,介绍了CFRP的性能,并从真空辅助成型和热压罐成型两种方法阐述了CFRP的制备技术。其次,以单体壳为例,对CFRP在汽车中的应用展开了论述,从宏... 碳纤维复合材料(CFRP)性能卓越,在汽车领域应用前景可观。首先,以刚度、柔度和各向异性为典型,介绍了CFRP的性能,并从真空辅助成型和热压罐成型两种方法阐述了CFRP的制备技术。其次,以单体壳为例,对CFRP在汽车中的应用展开了论述,从宏观上把握了单体壳的应用现状和技术难点。分析表明:CFRP有助于汽车轻量化,促进节能减排、降低油耗;将单体壳推广到民用车领域还受到安全、舒适度、智能设备适应性等瓶颈的制约,迫切渴望技术创新和资金投入。碳纤维复合材料在单体壳上的应用,将推动汽车史上的第二次科技革命。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料(CFRP) 汽车 轻量化 单体壳 科技革命

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现役混凝土板梁预应力碳纤维板加固效果研究 被引量：8

17

作者 王媛媛 《建筑技术》 2018年第5期521-524,共4页

针对采用预应力碳纤维板材加固的现役开裂钢筋混凝土板梁开展静载试验研究和有限元分析,研究预应力碳纤维板材加固法对提高钢筋混凝土板梁的承载力、抑制裂缝发展的作用,并与常规加固方法比较,验证该加固方法的效果及其优势。

关键词 预应力碳纤维板加固 承载能力 静载破坏试验

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喷射GFRP抗震加固开门洞砌体墙试验研究 被引量：6

18

作者 谷倩 张广海 +1 位作者 蒋华 朱飞强 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期102-107,共6页

通过3片砌体墙试件在低周期水平往复荷载下的抗震试验,研究喷射玻璃纤维聚合物(GFRP)加固和碳纤维布加固对开门洞无筋砌体墙片抗震性能的影响,从加固墙片的破坏形态、抗震抗剪承载力、滞回特性、刚度退化及耗能能力等方面比较了2种不同... 通过3片砌体墙试件在低周期水平往复荷载下的抗震试验,研究喷射玻璃纤维聚合物(GFRP)加固和碳纤维布加固对开门洞无筋砌体墙片抗震性能的影响,从加固墙片的破坏形态、抗震抗剪承载力、滞回特性、刚度退化及耗能能力等方面比较了2种不同加固方案对开门洞砌体墙片的抗震加固效果.试验结果表明:采用喷射玻璃纤维聚合物加固试件的极限承载力、延性系数和耗能系数较未加固试件分别提高了142.8%,33.9%和41.2%,其提升抗剪承载力、改善抗震性能以及保障门洞安全方面也均优于碳纤维布加固方法;喷射玻璃纤维聚合物加固层可以与砌体有效黏结并协同工作,发挥显著的抗震加固效应. 展开更多

关键词 喷射玻璃纤维聚合物(GFRP) 碳纤维布 抗震加固 开门洞砌体墙 滞回反应

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碳纤维加固混凝土结构耐火问题的研究现状 被引量：5

19

作者 肖德后 徐明 陈忠范 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2008年第10期94-98,共5页

目前碳纤维加固混凝土结构技术的应用越来越广泛,但是由于粘贴碳纤维的有机胶其玻璃态转化温度仅为100℃左右,在火灾下很快就会失去粘结力,使得碳纤维的加固作用丧失,所以对碳纤维加固混凝土结构耐火问题的研究就显得非常重要。通过对... 目前碳纤维加固混凝土结构技术的应用越来越广泛,但是由于粘贴碳纤维的有机胶其玻璃态转化温度仅为100℃左右,在火灾下很快就会失去粘结力,使得碳纤维的加固作用丧失,所以对碳纤维加固混凝土结构耐火问题的研究就显得非常重要。通过对国内外相关研究成果进行整理和分析,回顾了碳纤维增强复合材料以及碳纤维加固混凝土结构耐火问题的研究现状,并提出了今后对这一领域的研究趋势,为进一步研究工作的展开提供参考。 展开更多

关键词 碳纤维加固 混凝土 耐火性能 高温 研究现状

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基于K均值算法-TOF聚类分析的复合材料板冲击损伤层析研究

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作者 林君 杨乐辉 +4 位作者 赵金玲 李念 裘进浩 赵建平 常乐 《压力容器》 北大核心 2024年第5期12-20,共9页

碳纤维增强型复合材料(CFRP)中的冲击损伤是威胁压力容器结构安全的重要隐患,有必要对CFRP中的冲击损伤进行层析研究,促成CFRP复合材料损伤定量化分析。提出基于K均值算法对超声C扫的飞行时间(TOF)图像进行聚类分析,并结合TOF值确定不... 碳纤维增强型复合材料(CFRP)中的冲击损伤是威胁压力容器结构安全的重要隐患,有必要对CFRP中的冲击损伤进行层析研究,促成CFRP复合材料损伤定量化分析。提出基于K均值算法对超声C扫的飞行时间(TOF)图像进行聚类分析,并结合TOF值确定不同簇所在层,对CFRP冲击损伤进行逐层定量化分析。同时,分析了冲击损伤的TOF图像,验证了基于K均值算法-TOF聚类分析的冲击损伤层析方法,并进一步通过水浸超声C扫试验获得多组试验数据,指出K均值聚类中簇的总数K为铺层总数的1.25倍即可满足损伤逐层分析,实现了不同铺层总数CFRP层合板冲击损伤的层析研究。TOF聚类分析方法可以直接对CFRP层合板各铺层的冲击损伤进行定量化,具有一定的工程意义。 展开更多

关键词 碳纤维增强型复合材料(CFRP) 冲击损伤 K均值算法 TOF聚类分析

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