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随着玻璃纤维增强复合材料的广泛应用,如何正确地分析其蠕变特性已成为为迫切的课题之一。但由于实验方法和理论研究的不成熟性,致使玻璃钢长期性能的研究发展较为缓慢。在前人研究的基础上,制备不同铺层角度的玻璃钢试样,探究蠕变柔量随服役时间的增加而改变的特性,并建立相应的双变参理论模型,用理论公式拟合实验数据,并比较不同铺层角度蠕变性能的差。结果表明理论模型与实验数据契合度较高。
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通过单向玻璃纤维/复合材料试件的单轴向压缩实验,结合声发射及应变电测技术,研究含直径分别为5mm和10mm两种圆形分层复合材料损伤演化特性,并探讨了试件的压缩损伤破坏过程。结果表明,在压缩载荷作用下,两类分层直径试件的破坏路径基本一致,层间破坏机理相同。分层缺陷面积的大小对试件的承载能力有较大影响,分层缺陷面积越大,试件的承载能力降低,试件的破坏程度加剧。载荷-纵向应变曲线由线性变化到近似线性变化再到非线性变化的过程与声发射信号分析结果较吻合。

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针对混凝土在不同应变率加载作用下的变形和强度特征,在现有试验数据研究基础上,先提出了基于热力学定律的一般塑性损伤模型,再将应变率敏感性参数引入其中,推导出了应变率型塑性损伤本构模型.模型计算结果与试验结果比较表明,所建立的本构模型可以很好地描述混凝土在不同加载速率时的力学特征.应用该模型可预测大范围应变加载情况下混凝土破坏强度.结果表明:应变率对混凝土力学性能影响较大.
模拟地下水热系的成岩机理,利用水热固化技术在反应釜中将海砂固化成高强度(抗折强度≥20MPa)的新型建筑材料.结果表明:硅酸钙水合物(C-S-H)和托勃莫来石相的生成提高了海砂固化体的强度;消石灰掺量、固化时间和温度均影响C-S-H和托勃莫来石的生成;水热固化可使海砂固化体的氯离子溶出量大大降低,达到了建设部制定的建筑用海砂中氯离子含量(溶出量)标准.
为研究缠绕复合材料夹芯圆柱壳的力学特性,先开展了缠绕复合材料夹芯圆柱壳模型的轴向压缩试验,得到载荷-位移曲线与应变分布规律;进而,依据复合材料经典层合板理论,将缠绕圆柱壳模型的内外蒙皮均匀化,等效为单向纤维增强复合材料,采用ABAQUS有限元软件对结构模型进行分析,得到不同载荷下的应变规律;后,将有限元计算结果与试验结果进行对比,轴向刚度误差为10.69%,测点应变值误差为12.88%,表明该方法可用于缠绕复合材料夹芯圆柱壳计算,为复合材料夹芯圆柱壳的设计应用提供指导。