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橡胶粉和钢渣粉对混凝土介电性能和微波除冰效率的影响研究 被引量：6
1
作者 张振华 孙明清 +1 位作者 刘成国 黄维 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第11期8-14,69,共8页
采用回收橡胶粉和钢渣粉等工业废弃物改善普通混凝土的微波吸收性能,使之可用于混凝土路面的微波除冰。通过实验研究橡胶粉和钢渣粉掺量对混凝土的介电性能、微波加热除冰效果以及力学性能的影响,结果表明:在2.3~2.5GHz频率范围内,混凝... 采用回收橡胶粉和钢渣粉等工业废弃物改善普通混凝土的微波吸收性能,使之可用于混凝土路面的微波除冰。通过实验研究橡胶粉和钢渣粉掺量对混凝土的介电性能、微波加热除冰效果以及力学性能的影响,结果表明:在2.3~2.5GHz频率范围内,混凝土的相对介电常数和相对损耗因子都随橡胶粉和钢渣粉掺量的增加而增加,钢渣粉对于混凝土介电性能的提升程度要高于橡胶粉。因此,在微波作用下混凝土表面的升温速率随橡胶粉和钢渣粉掺量的增加而增加,而冰层脱落时间却明显缩短。冰层从混凝土表面脱落时,混凝土邻冰区的温度约为4~6℃。混凝土的抗压强度和抗弯强度随橡胶粉掺量的增加而减小,但随钢渣粉掺量的增加而增加。 展开更多
关键词 微波吸收混凝土 介电常数 微波除冰 除冰效率 邻冰区温度
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我国鱼类洄游通道和生境恢复技术研究现状分析 被引量：17
2
作者 王思莹 杨文俊 +1 位作者 黄明海 王智娟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第8期11-17,共7页
我国目前处于水电开发建设的高峰时期,生态环境保护问题受到高度重视。人们对河流资源的开发利用阻隔了鱼类自由迁徙的洄游通道,大大影响了鱼类赖以生存的环境,亟需发展洄游通道和鱼类生境的恢复技术来加以保护。阐述了鱼类洄游通道和... 我国目前处于水电开发建设的高峰时期,生态环境保护问题受到高度重视。人们对河流资源的开发利用阻隔了鱼类自由迁徙的洄游通道,大大影响了鱼类赖以生存的环境,亟需发展洄游通道和鱼类生境的恢复技术来加以保护。阐述了鱼类洄游通道和生境恢复的重要意义,总结了该类技术在我国的研究现状和发展过程,指出了我国鱼类洄游通道技术发展面临的主要问题和挑战。通过对21世纪以来(特别是最近5 a)国家自然科学基金资助的相关项目及研究成果分析,指明了目前我国鱼类洄游通道和生境恢复技术的主要努力方向,包括:(1)各种典型鱼类的生活习性和游泳行为能力;(2)鱼类种群分布及生境因子影响规律;(3)水电开发对鱼类生境因子的影响规律;(4)洄游通道和生存环境恢复措施及过鱼效果验证。 展开更多
关键词 鱼类 洄游通道 生境恢复技术 鱼道 鱼类种群分布 国家自然科学基金
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CSA膨胀剂对超高性能混凝土性能的影响 被引量：13
3
作者 付泽东 吕林女 +2 位作者 肖静 何永佳 申培亮 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期559-564,594,共7页
针对超高性能混凝土(UHPC)收缩大的问题,研究了硫铝酸钙类膨胀剂-CSA膨胀剂对超高性能混凝土体积稳定性、力学性能和工作性能的影响。运用诸多种材料测试技术,探讨了CSA膨胀剂对UHPC宏观性能的影响机理。实验结果表明:CSA膨胀剂小幅度... 针对超高性能混凝土(UHPC)收缩大的问题,研究了硫铝酸钙类膨胀剂-CSA膨胀剂对超高性能混凝土体积稳定性、力学性能和工作性能的影响。运用诸多种材料测试技术,探讨了CSA膨胀剂对UHPC宏观性能的影响机理。实验结果表明:CSA膨胀剂小幅度提高了UHPC的早期强度,而对工作性能、凝结时间、长期抗压及抗折强度的负面影响小;掺加CSA膨胀剂虽然没有减缓UHPC内部相对湿度的下降速度,但该膨胀剂中双重膨胀组分硫铝酸钙和氧化钙在水化过程中分别生成了AFt和CH,产生膨胀作用,有助于降低UHPC的自收缩和干燥收缩。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 膨胀剂 收缩 微观结构
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基于S-ALE流固耦合方法的飞机水上迫降动力学数值分析 被引量：13
4
作者 王明振 曹东风 +3 位作者 吴彬 胡海晓 安泽君 袁志丹 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期21-29,共9页
对飞机水上迫降数值分析而言,结构与流体耦合作用方式是水上迫降研究的核心问题,在一定程度上决定了数值分析的成败。一种基于结构化任意拉格朗日-欧拉算法(S-ALE)的耦合方法用于刻画水上迫降过程中的飞机与水的相互作用。采用S-ALE流... 对飞机水上迫降数值分析而言,结构与流体耦合作用方式是水上迫降研究的核心问题,在一定程度上决定了数值分析的成败。一种基于结构化任意拉格朗日-欧拉算法(S-ALE)的耦合方法用于刻画水上迫降过程中的飞机与水的相互作用。采用S-ALE流固耦合方法开展了飞机水上迫降动力学分析,提取飞机的俯仰姿态和过载的变化规律,并与传统的ALE罚函数耦合方法以及相关实验结果进行对比。结果显示:相对于传统的ALE罚函数耦合方法,S-ALE流固耦合方法较好地避免了流体的渗漏,能够有效预测飞机的二次抬头现象。与实验对比,S-ALE流固耦合方法所预测到的俯仰姿态角和过载曲线与实验数据基本吻合。 展开更多
关键词 流固耦合 动力学 水上迫降 结构化拉格朗日-欧拉算法 渗漏
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动力打桩过程中饱和黏土地基的响应 被引量：11
5
作者 马晓冬 朱国甫 +1 位作者 刘立胜 张治明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期205-216,共12页
用有限元法首次模拟了将桩锤击打入饱和黏土地基的全过程,得到地基在打桩过程中的反应规律。根据计算结果,确定打桩对地基的影响范围,并阐明地基中一点的超孔隙水压力随打桩过程的变化特性。对一定的深度,打桩引起的超孔隙水压力在径向... 用有限元法首次模拟了将桩锤击打入饱和黏土地基的全过程,得到地基在打桩过程中的反应规律。根据计算结果,确定打桩对地基的影响范围,并阐明地基中一点的超孔隙水压力随打桩过程的变化特性。对一定的深度,打桩引起的超孔隙水压力在径向关于桩径有很好的无量纲化特性,用桩径无量纲化后,不同桩径下计算的最大超孔隙水压力径向分布基本重合在一起。在半对数坐标中,最大超孔隙水压力与离桩心的距离近似为直线关系。有限元计算的超孔隙水压力也分别和圆柱孔扩张理论计算结果与现场实际测量结果进行了对比,有限元计算结果和实际测量结果一致,而圆柱孔扩张理论得出的超孔隙水压力分布与实际测量结果有较大差别,其主要原因是有限元分析完整地模拟了打桩过程中桩对土的动态横向挤压和竖向剪切作用,而圆柱孔扩张理论则忽略了打桩过程中桩周土所受的较大竖向剪力。 展开更多
关键词 土力学 动力打桩 超孔隙水压力 不排水强度 饱和黏土 有限元分析
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纳米SiO_(2)-硅烷协同改性对玄武岩纤维/环氧树脂复合材料力学性能及蠕变性能的影响 被引量：10
6
作者 别依诺 朱四荣 +1 位作者 贺攀 陆士平 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3723-3732,共10页
分别采用硅烷偶联剂和纳米SiO_(2)粒子-硅烷偶联剂对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,通过缠绕成型工艺制备了玄武岩纤维/环氧树脂(BF/EP)复合材料。采用万能材料试验机测定了BF的拉伸性能和BF/EP复合材料的弯曲性能,借助FESEM观察了纤维表... 分别采用硅烷偶联剂和纳米SiO_(2)粒子-硅烷偶联剂对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,通过缠绕成型工艺制备了玄武岩纤维/环氧树脂(BF/EP)复合材料。采用万能材料试验机测定了BF的拉伸性能和BF/EP复合材料的弯曲性能,借助FESEM观察了纤维表面及其复合材料弯曲断裂断口的形貌,自制三点弯曲蠕变测试装置测定了BF/EP复合材料2544 h的长期蠕变性能,采用万能材料试验机在不同应力水平下测定了BF/EP复合材料6000 s的短时蠕变性能,并分析了纤维表面改性对各项力学性能的影响。结果表明,在BF上浆剂中引入纳米SiO_(2)粒子后,纤维的拉伸性能、BF/EP复合材料的弯曲性能均得到有效改善。FESEM形貌显示BF的协同改性提高了纤维与树脂界面的粘结性能;2544 h的低应力长期蠕变实验及6000 s的不同应力水平短时蠕变实验中,均表现出蠕变柔量及其增长速率的显著降低;在20%、30%、40%及50%初始弯曲强度加载时的短时蠕变实验中,由蠕变曲线重合的应力值,可大致得到材料线性蠕变的应力阈值。使用Hooke-Kelvin-Kelvin(HKK)模型可有效描述BF/EP复合材料在低应力水平下的长期蠕变性能,由此可进行其蠕变性能指标的长期预测。 展开更多
关键词 表面改性 纳米SiO_(2) 玄武岩纤维/环氧树脂复合材料 蠕变 应力水平
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褶皱缺陷影响L型层合板失效行为:实验和数值研究 被引量：8
7
作者 于晓东 胡海晓 +2 位作者 贾欲明 王敏 曹东风 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1932-1943,共12页
通过实验和数值分析相结合的方法开展了褶皱缺陷对L型复合材料层合板承载能力和失效过程影响的研究。实验方面,通过"横条法"人为引入褶皱缺陷,制备了含两种缺陷大小的L型层合板,研究了其在弯曲载荷作用下的承载能力和损伤扩... 通过实验和数值分析相结合的方法开展了褶皱缺陷对L型复合材料层合板承载能力和失效过程影响的研究。实验方面,通过"横条法"人为引入褶皱缺陷,制备了含两种缺陷大小的L型层合板,研究了其在弯曲载荷作用下的承载能力和损伤扩展形式,并与无缺陷L型层合板进行对比分析。数值分析方面,基于3D Hashin失效准则的渐进损伤失效模型,研究其失效过程中应力分布特征和失效模式,探求褶皱缺陷对L型层合板失效行为的影响机制。实验结果表明,褶皱缺陷会显著降低曲梁的承载能力,并使分层损伤演化的空间扩展特征从无褶皱试样的逐层扩展转变为褶皱区域的聚集式扩展。数值预测与实验现象吻合,并共同表明褶皱处横向应力和面法线应力的集中是导致结构提前失效的主导因素,且褶皱区域的应力集中改变了损伤过程中应力逐层重分配的趋势,导致含褶皱试样呈现出聚集式扩展的破坏特征。该工作可扩展应用于含褶皱缺陷L型层合板的安全性能评估及损伤容限设计。 展开更多
关键词 层合板 褶皱缺陷 数值分析 分层 渐进损伤
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单桩承载力的一种直接动测法 被引量：9
8
作者 蒋万里 朱国甫 张杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3500-3508,共9页
应用高应变动测法确定基桩的承载力非常依赖测试人员的经验且存在多解性问题。为克服这种现象,介绍了一种新的直接动测法,并以一灌注桩的现场静载试验为对象,建立了详细的基桩有限元静力、动力分析模型。静力模拟比较分析表明,该有限元... 应用高应变动测法确定基桩的承载力非常依赖测试人员的经验且存在多解性问题。为克服这种现象,介绍了一种新的直接动测法,并以一灌注桩的现场静载试验为对象,建立了详细的基桩有限元静力、动力分析模型。静力模拟比较分析表明,该有限元模型能准确地模拟文献的结果。在此基础上,通过有限元动力分析,得到锤击下桩的应力场、位移场、速度场和加速度场。根据有限元计算结果,分析了直接动测法的有效性。直接动测法确定的承载力和静载法一致。该直接动测法消除了现有高应变法存在的多解性问题,故可以得到单桩承载力的客观性结果。 展开更多
关键词 桩基础 高应变法 极限承载力 有限元模拟
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不同雷诺数下二维椭圆柱绕流的数值模拟研究 被引量：9
9
作者 刘二朋 陈威 +2 位作者 林永水 王思莹 李营 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2025-2031,共7页
利用计算流体力学软件Fluent对不同雷诺数(Re=100,3900,3.5×10^(6))下二维椭圆柱绕流进行了数值模拟研究,分析了不同轴长比(2b/2a=cosθ,θ=0°,15°,30°,45°,60°)下椭圆柱绕流的特性。通过对比尾部涡流情... 利用计算流体力学软件Fluent对不同雷诺数(Re=100,3900,3.5×10^(6))下二维椭圆柱绕流进行了数值模拟研究,分析了不同轴长比(2b/2a=cosθ,θ=0°,15°,30°,45°,60°)下椭圆柱绕流的特性。通过对比尾部涡流情况、升力系数CL、阻力系数CD以及斯特劳哈尔数St初步发现:由于椭圆形截面偏流线型的特点,在三种雷诺数下随着θ的增大椭圆柱绕流尾涡强度减小,流场的变化使圆柱表面的压力系数减小,最终导致圆柱的升力系数幅值与阻力系数均值减小。而斯特劳哈尔数St在三种雷诺数下的变化不同,随着θ的增大,层流雷诺数(Re=100)下St值减小;亚临界雷诺数(Re=3900)下St值在45°处轻微上扬,在60°处明显减小;超临界雷诺数(Re=3.5×10^(6))下St值增大。 展开更多
关键词 椭圆柱绕流 数值模拟 漩涡脱落 阻力系数 轴长比
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硅磷双改性环氧树脂的合成及阻燃性能 被引量：5
10
作者 曹东风 刘江波 +5 位作者 冀运东 胡海晓 陈新昌 李晨阳 陈震 李书欣 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期40-50,共11页
磷改性环氧的极限氧指数高但会降低力学性能且抑烟效果不明显,硅改性环氧具有增韧和耐温的特性但其极限氧指数偏低。为了满足工程应用对环氧树脂防火安全性和力学性能的要求,采用硅磷协同阻燃改性得到综合性能优异的树脂。文中用聚苯基... 磷改性环氧的极限氧指数高但会降低力学性能且抑烟效果不明显,硅改性环氧具有增韧和耐温的特性但其极限氧指数偏低。为了满足工程应用对环氧树脂防火安全性和力学性能的要求,采用硅磷协同阻燃改性得到综合性能优异的树脂。文中用聚苯基丙基硅氧烷(Z-6018)和10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-HQ)作为载体,通过化学接枝将硅磷元素引入到环氧树脂中,制得硅改性环氧树脂(B-30)、磷改性环氧树脂(P-27)和硅磷双改性环氧树脂(B-P),并通过红外光谱确认化学结构。通过拉伸试验、热失重、极限氧指数、锥形量热、扫描电镜和X射线光电子能谱等方法研究了树脂的力学性能、阻燃性能、阻燃机制和抑烟机制。B-P的拉伸强度为75.0 MPa,较E-51,P-27和B-30分别提升15.4%,67.7%和44.2%。而与E-51相比,P-27和B-30拉伸强度降低,这体现了“脆”和“韧”共混时的强度协同作用。通过阻燃性能测试可知B-P各自继承了B-30显著的抑烟性和P-27较高的LOI,对点燃和播焰性没有协同作用。B-P燃烧后残留硅磷元素量显著大于单独改性树脂,且残留物外观综合了硅磷单独改性的特征,形成了一种致密坚硬微观复合结构,体现了成份和结构的协同作用。 展开更多
关键词 阻燃 环氧树脂 硅氧烷 DOPO-HQ 拉伸性能
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湿热环境下复合材料冲击损伤的近场动力学模拟 被引量：6
11
作者 苏伯阳 李书欣 +2 位作者 刘立胜 赖欣 谷卫敏 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第1期201-206,共6页
研究在湿热条件下复合材料的冲击损伤特征,是复合材料应用在舰船壳体的一个重要基础。现有的有限元方法在分析损伤及裂纹扩展问题中遇到了一定困难,需引入近场动力学(PD)理论,用于分析复合材料湿热冲击损伤。在复合材料近场动力学模型中... 研究在湿热条件下复合材料的冲击损伤特征,是复合材料应用在舰船壳体的一个重要基础。现有的有限元方法在分析损伤及裂纹扩展问题中遇到了一定困难,需引入近场动力学(PD)理论,用于分析复合材料湿热冲击损伤。在复合材料近场动力学模型中,定义层内和层间共4种不同作用键;在本构方程中引入湿热伸长率项,改进键伸长率判定和键常数为湿热环境下的形式,建立了湿热环境下复合材料层合板PD模型。基于上述模型,模拟了不同湿热环境下复合材料层合板冲击损伤,并分析冲击速度对湿热处理复合材料层合板吸能性能的影响。结果表明:在冲击速度较低情况下,湿热因素对层合板冲击损伤影响较大;当温度与湿度共同作用时,层合板抵抗冲击能力更强。 展开更多
关键词 湿热环境 近场动力学 复合材料 冲击损伤
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复合材料开孔板拉伸损伤对剩余压缩强度的影响 被引量：1
12
作者 王湘江 夏俊康 +3 位作者 冀运东 曹东风 胡海晓 李书欣 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2111-2125,共15页
通过试验和数值分析相结合的方式,探究含孔复合材料层合板拉伸损伤对其剩余压缩强度和失效模式的影响。试验方面,首先,通过开孔复合材料层合板拉伸试验引入两种程度的拉伸损伤,使用热揭层方法表征和量化其拉伸损伤程度。随后,开展含拉... 通过试验和数值分析相结合的方式,探究含孔复合材料层合板拉伸损伤对其剩余压缩强度和失效模式的影响。试验方面,首先,通过开孔复合材料层合板拉伸试验引入两种程度的拉伸损伤,使用热揭层方法表征和量化其拉伸损伤程度。随后,开展含拉伸损伤的开孔复合材料层合板压缩试验,记录其载荷-位移曲线,并通过数字图像相关法(DIC)、应变片、微距相机等手段观察其变形和损伤演化特征。数值分析方面,构建基于LaRC失效准则的渐进损伤失效模型描述层内损伤演化,使用内聚力单元方法刻画复合材料层间分层损伤,基于此模型探究了开孔复合材料层合板损伤扩展规律。试验结果表明:拉伸载荷引起的孔边复合材料损伤以基体裂纹和分层损伤为主,在加载方向和纤维朝向夹角较小的层间,分层损伤程度更大。拉伸损伤会进一步加剧孔周应变集中,使孔邻域应变呈非对称,导致结构局部屈曲更早地发生,进而诱发结构整体破坏,相对于不含拉伸损伤开孔板,含拉伸损伤开孔板可使结构压缩承载能力下降25.8%。构建的数值计算模型可以准确预测拉伸载荷下孔周剪切应力引起的分层损伤和压缩阶段应变域场演化特征,也可揭示含不同程度拉伸损伤的开孔板压缩损伤扩展模式差异及探究纤维弯折失效、基体损伤和层间分层对结构承载能力的影响规律,为复合材料开孔板在变载荷作用下结构设计与剩余强度的确定提供支撑。 展开更多
关键词 含孔复合材料层合板 剩余压缩强度 LaRC失效准则 渐进损伤 变载荷
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平齐端板连接偏心支撑钢框架抗震试验研究 被引量：6
13
作者 时强 王新武 +1 位作者 晏石林 孙海粟 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期107-112,共6页
为研究耗能梁段长度和柱轴压对平齐端板连接偏心支撑钢框架抗震性能的影响,进行4个偏心支撑半刚接钢框架的低周反复荷载试验,并从滞回曲线、承载力、延性、耗能及螺栓应变等方面分析了试件的抗震性能.试验结果表明:平齐端板连接偏心支... 为研究耗能梁段长度和柱轴压对平齐端板连接偏心支撑钢框架抗震性能的影响,进行4个偏心支撑半刚接钢框架的低周反复荷载试验,并从滞回曲线、承载力、延性、耗能及螺栓应变等方面分析了试件的抗震性能.试验结果表明:平齐端板连接偏心支撑钢框架破坏模式为耗能梁段端板焊缝或腹板断裂,其余构件均未出现明显屈曲变形和裂纹,易于震后修复和更换耗能梁段.耗能梁段长度是偏心支撑半刚接钢框架抗震性能的重要影响因素之一,随耗能梁段长度比的增大,极限承载力及累计耗能均呈下降趋势,短耗能梁段试件的承载力高于长耗能梁段试件的,由于构件之间的滑移,平齐端板连接偏心支撑钢框架结构滞回曲线呈现不同程度的捏缩现象,且随着耗能梁段长度增加,捏缩现象愈加明显. 展开更多
关键词 钢结构 偏心支撑框架 平齐端板 高强螺栓 拟静力试验 抗震性能
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液体模塑成型工艺二维径向非饱和流动数值模拟 被引量：6
14
作者 谢翔宇 李永静 晏石林 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3386-3392,共7页
通过引入沉浸函数建立了双尺度多孔介质非饱和流动模型,并采用有限元/控制体积法实现了恒压及恒流注射条件下液体模塑成型(LCM)工艺二维径向非饱和流动的数值模拟,得到了不同注射条件下纤维织物内的压力场分布及半饱和区域长度随时间的... 通过引入沉浸函数建立了双尺度多孔介质非饱和流动模型,并采用有限元/控制体积法实现了恒压及恒流注射条件下液体模塑成型(LCM)工艺二维径向非饱和流动的数值模拟,得到了不同注射条件下纤维织物内的压力场分布及半饱和区域长度随时间的变化规律,并将双尺度非饱和理论结果与单尺度饱和理论结果进行对比。结果表明:非饱和流动过程中,半饱和区域内的压力和压力梯度明显下降;半饱和区域长度随时间逐渐增加随后保持稳定,当流动前沿到达出口后半饱和区域长度开始逐渐减小;当两个主方向渗透率不同时,沿主方向半饱和区域长度也不同,渗透率越大该方向的半饱和区域长度也越大,纤维织物完全浸润时间取决于较小的渗透率。研究结果对合理预测树脂填充过程中压力分布及纤维预制件的浸润具有指导意义。 展开更多
关键词 液体模塑成型(LCM) 非饱和流动 饱和理论 半饱和区域 二维径向流动 数值模拟
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考虑界面效应的GFRP复合材料蠕变模型 被引量：6
15
作者 张尧 朱四荣 +2 位作者 陆士平 吕泳 陈建中 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3682-3692,共11页
建立了包含界面的玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)蠕变混合率单胞模型,对GFRP的蠕变性能进行分析;并与GFRP在应力水平为初始弯曲强度的20%所对应的载荷下的弯曲蠕变实验结果进行对比。分析了界面模量、界面厚度、纤维连续性与形态以及... 建立了包含界面的玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)蠕变混合率单胞模型,对GFRP的蠕变性能进行分析;并与GFRP在应力水平为初始弯曲强度的20%所对应的载荷下的弯曲蠕变实验结果进行对比。分析了界面模量、界面厚度、纤维连续性与形态以及位向等因素对复合材料蠕变性能的影响。结果表明:相较于不考虑界面效应的混合率模型,本模型具有更高的准确性,与实验结果更为吻合;界面模量反应了纤维与基体的结合程度,对复合材料的蠕变性能产生影响,其蠕变柔量随着界面模量的增大而减小;界面厚度的增大会导致复合材料的蠕变柔量略微增大;相较于连续纤维增强树脂复合材料,短切纤维毡增强树脂复合材料的蠕变性能更易受到界面效应的影响;纤维方向对复合材料蠕变性能有显著影响,随着纤维方向角的增大,复合材料蠕变柔量增大,但当纤维方向角达到60°后,纤维已基本失去载荷传递和增强能力,复合材料蠕变柔量不再继续随着纤维方向角的增大而增大。 展开更多
关键词 复合材料 界面效应 蠕变 单胞模型 混合率
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厚/薄铺层混杂复合材料层合板低速冲击损伤及冲击后压缩特性研究
16
作者 郑凯东 曹东风 +2 位作者 胡海晓 李瑞奇 李书欣 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第4期469-477,共9页
相对于传统厚铺层碳纤维增强树脂基复合材料,薄铺层复合材料具有明显的损伤抑制效应,在诸多力学性能方面表现更为优异。基于准各项同性厚铺层层合板,采用“离散”与“聚集”2种薄层嵌入厚层的方式衍生出的2种厚/薄层混杂层合板,研究低... 相对于传统厚铺层碳纤维增强树脂基复合材料,薄铺层复合材料具有明显的损伤抑制效应,在诸多力学性能方面表现更为优异。基于准各项同性厚铺层层合板,采用“离散”与“聚集”2种薄层嵌入厚层的方式衍生出的2种厚/薄层混杂层合板,研究低能量冲击载荷作用下的复合材料结构的损伤程度和分布特征以及冲击后的剩余压缩性能。实验获取了冲击与准静态压缩实验过程的力学响应;超声C扫与热揭层实验揭示了3类含冲击损伤复合材料层合板的分层损伤形貌特征,量化了损伤尺寸大小。实验结果分析表明:薄层的“离散”与“聚集”2种嵌入厚层的方式,充分利用了薄铺层复合材料的损伤抑制效应,改变了复合材料结构分层损伤的中心对称分布特征与特征分层损伤沿厚度方向分布位置,改善了复合材料层合板的剩余压缩性能。 展开更多
关键词 低速冲击 混杂效应 热揭层 损伤抑制
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橡胶粘结颗粒材料粘弹性性能的试验研究与离散元模拟 被引量：4
17
作者 张江涛 易廷军 +3 位作者 张梅 刘立胜 翟鹏程 张清杰 《固体力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期416-425,共10页
制备了颗粒规则四方排列和六方排列的橡胶粘接颗粒材料试样,实验测试了所制备试样在单向拉伸载荷下的应力松弛曲线和不同应变率时的应力应变曲线.基于所测试的应力松弛曲线,采用曲线拟合方法得到了所测试材料的宏观Burger’s粘弹性本构... 制备了颗粒规则四方排列和六方排列的橡胶粘接颗粒材料试样,实验测试了所制备试样在单向拉伸载荷下的应力松弛曲线和不同应变率时的应力应变曲线.基于所测试的应力松弛曲线,采用曲线拟合方法得到了所测试材料的宏观Burger’s粘弹性本构模型参数.采用离散元模型中单元间连结模型代表颗粒间橡胶粘接剂的作用,并基于试样的宏观Burger’s模型参数与离散元模型中细观Burger’s连结模型参数间的关系,建立了橡胶粘接颗粒材料的无厚度胶结离散元分析模型.最后采用所建立的离散元模型计算了所测试试样的松弛和拉伸力学性能.离散元预测结果与实验结果的对比表明,采用无厚度胶结离散元模型能较好的计算颗粒规则排列的橡胶粘接颗粒材料松弛和拉伸力学性能,但基于应力松弛实验拟合而来参数不能准确反应橡胶粘接剂在高应变率条件下其力学性能的应变率相关性. 展开更多
关键词 橡胶粘接颗粒材料 离散元 粘弹性本构模型 应力松弛 单向拉伸
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基于复合材料Ⅰ型分层损伤机制的解耦内聚力方法
18
作者 张旭东 段青枫 +4 位作者 曹东风 陈翀一 胡海晓 王继军 李书欣 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4942-4955,共14页
分层损伤是航空航天复合材料结构分层的主要损伤模式之一。Ⅰ型分层具有起始断裂韧性值低,损伤模式复杂的特征,深入分析裂纹尖端损伤区多种损伤机制之间的相互关系及纤维桥接损伤演化过程,对研究Ⅰ型分层损伤起关键作用。本文针对性采用... 分层损伤是航空航天复合材料结构分层的主要损伤模式之一。Ⅰ型分层具有起始断裂韧性值低,损伤模式复杂的特征,深入分析裂纹尖端损伤区多种损伤机制之间的相互关系及纤维桥接损伤演化过程,对研究Ⅰ型分层损伤起关键作用。本文针对性采用3种不同层间铺层(0//0、0//45、0//90)设计T700级碳纤维/环氧复合材料层合板并开展Ⅰ型分层测试。通过观测分层起始及损伤演化过程,总结标准双悬臂梁(DCB)试验结果载荷位移曲线及R曲线规律,并根据试样断口形貌、SEM等多种表征方法分析,揭示了裂纹尖端的损伤机制。在此基础上提出了一种分层损伤机制解耦的新方法。该方法基于3个双线性内聚力本构叠加,通过建立内聚力单元模型来解耦不同损伤尺度的分层损伤机制,独立表征了不同损伤机制在分层扩展过程中所作的贡献。仿真模拟所需参数均可从试验获得,计算得到的仿真结果与试验结果具有良好的一致性。 展开更多
关键词 复合材料层合板 分层 纤维桥接 损伤机制 DCB 内聚力模型
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流道宽度及来流速度对鲫鱼运动模式的影响 被引量：5
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作者 丁宁 王子聪 +2 位作者 黄明海 纪茹萱 王思莹 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第3期64-69,共6页
为考察鲫鱼在不同流道宽度和来流速度下的运动模式,在自循环型水槽中进行了鱼游运动观测实验。实验用鱼体长18~20 cm,体重180~200 g,流道宽度为7~60 cm,来流速度0.1~0.6 m/s。利用高速摄影对不同条件下的鲫鱼游泳运动过程进行了记录,使... 为考察鲫鱼在不同流道宽度和来流速度下的运动模式,在自循环型水槽中进行了鱼游运动观测实验。实验用鱼体长18~20 cm,体重180~200 g,流道宽度为7~60 cm,来流速度0.1~0.6 m/s。利用高速摄影对不同条件下的鲫鱼游泳运动过程进行了记录,使用image Pro等图像数据分析软件对鱼游运动的摆尾频率、振幅、体波数等参数进行了定量分析,并拟合得到了鱼游运动方程,归纳了各运动参数随来流速度和流道宽度的变化规律。分析结果表明:鲫鱼的摆动频率、摆动幅度及体波数随来流速度变化有明显的改变,而流道宽度对鱼游泳运动模式的影响有限;来流速度增大,鱼的运动频率、运动幅度、体波数均有所增加。目前与鱼游运动相关的研究多集中于流速对其摆尾频率和振幅的影响,少有探讨鱼体摆动的体波数这一参数,更少有探究流道宽度对鱼运动的影响。研究成果积累了相关实验数据,可增加对鱼游运动机理的认识,为鱼类洄游通道恢复措施的制定提供理论支撑。 展开更多
关键词 鱼游运动模式 流道宽度 来流速度 摆尾频率 振幅
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基于X射线断层扫描的硬化水泥砂浆孔隙结构分析及表征 被引量：5
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作者 严辰成 胡五龙 +1 位作者 朱四荣 池晴佳 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第3期596-603,共8页
水泥砂浆是一种应用广泛的水泥基材料,其内部孔隙结构对其力学性能和耐久性有重要影响。水泥砂浆中孔隙结构复杂,传统方法都是通过实验获得统计平均的结果,无法从孔隙尺度分析孔隙结构对材料宏观力学性能及渗透性的影响,近些年发展起来... 水泥砂浆是一种应用广泛的水泥基材料,其内部孔隙结构对其力学性能和耐久性有重要影响。水泥砂浆中孔隙结构复杂,传统方法都是通过实验获得统计平均的结果,无法从孔隙尺度分析孔隙结构对材料宏观力学性能及渗透性的影响,近些年发展起来的X射线断层扫描(X-CT)等成像技术为研究水泥砂浆孔隙结构提供了新的途径。利用X-CT获取水泥砂浆的孔隙图像,通过二维图像分析水泥砂浆的细观组分,根据形成原因与形貌对水泥砂浆内部孔隙(3.34μm以上的大孔和微裂缝)进行了分类;并重构了水泥砂浆的三维孔隙结构,探讨了水灰比对水泥砂浆孔隙率、孔隙体积以及孔径分布的影响,为分析水泥砂浆的力学性能与耐久性提供依据。 展开更多
关键词 X-CT 水泥砂浆 水灰比 孔隙结构
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