
基于VCCT建立复合材料低周疲劳模型,对层合板结构分层损伤进行疲劳寿命预测。采用ABAQUS软件通过直接循环法计算复合材料低周疲劳分层扩展情况,在模拟中分层扩展所沿的界面,基于VCCT可以计算界面单元裂纹尖端的断裂能量释放率,通过Paris准则来判断疲劳裂纹的产生和扩展。
FRP采光板:可以根据需要定制完全匹配的板型,因此安装配件少,并且可做暗扣、
直立锁边咬合屋面。 安装方便、快捷、成本低、防水性好。
PC阳光板:大多是平板,为了与金属板搭接,需要做其它的辅助结构,而屋面金属板都为波浪型,导致接点很难处理,施工时成本高,费时、费力。又由于热膨胀系数高,施工时需要计算膨胀预留(热胀冷缩值),所以非常容易造成漏水。
四、抗拉力性
FPR采光板:拉力强度为94MPa,能承受与金属板板相近的较高荷载,抗风能力强。
PC阳光板:拉力强度为60MPa,承受荷载的能力弱,与金属板承受荷载的能力
相差较大,抗台风能力弱。
五、隔热性
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采用性损伤本构模型和参数,通过非线性有限元方法实现了EPS外保温系统黏结强度的原型结构仿真,并对改进材料性能和调整结构的EPS外保温系统进行了数值仿真与分析.研究发现,原型系统的数值分析结果与试验结果相一致,即原型系统的黏结强度无法达到家强制要求;通过分析各因素的影响作用,改进系统的数值仿真给EPS外保温系统提出了采用锚固构件及砂浆抗拉强度为2.50MPa的优化方案,此时所得到的系统黏结强度可达0.48MPa.研究结果表明EPS外保温系统数值仿真可以有效运用于结构设计和材料选择.
FRP采光板:热传导率为0.158w/m.k,
PC聚碳酸脂板:热传导率为0.166w/m.k,FRP的隔热性能优于PC板。
六、抗撕裂性及拉伸强度
FRP采光板:采用上下膜与玻璃纤维、树脂加强的结构形式,使其抗撕裂性及拉伸
强度好。
PC聚碳酸脂板:为纯树脂结构形式,其分子结构的特殊性致使其抗撕裂性及拉伸强
度差,容易被金属毛裂而漏水,螺钉孔周缘也容易被撕裂。
七、隔热保温性
FRP采光板:可做双层板,上层和下层板中间距离大,中间以空气作为隔热层,能有
效保温。
PC阳光板:本身为双层,上层和下层板距离小,保温性差。
八、 使用寿命(抗紫外线性)
FRP采光板:表面贴覆标称20微米之美杜邦公司Melinex R74抗紫外线薄膜,能99%以上的隔绝紫外线,并抵抗其腐蚀物,保护基材不受破坏,使采光板的使用寿命至少可达15年,实际能达20年以上。生产厂家提供15年以上质量保证。
PC阳光板:采用在树脂中加入抗紫外线添加剂的方式来抵抗紫外线,但同时又使得原
材料的纯度降低影响板材性能,使得抗紫外线性能不能长久有效,易老化、变黄、变
脆。阳光板的使用寿命约为5-10年,生产厂家提供10年以下质量保证。
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利用有限元方法,数值模拟了不同挖补角度的树脂基复合材料修补片热固化过程中的温度场和热应力场,并分析了挖补角度对修补片的温度、固化度和热应力的影响。仿真计算结果表明:挖补角度越小,修补片中心点处的温度峰值越大,固化速率越快,热应力越大;挖补角度越小,修补片非中心点处的固化速率越快,热应力越小,且挖补角度对非中心点处的热应力影响较大。综合分析后可知,在一定挖补角度范围内,合理选择挖补角度,可控制修补材料内部热应力,并获得较好的复合材料修补质量。研究结果为实际修理提供了良好的数值依据。
综上所述:
FRP采光板:防水性好、耐用性好、自洁性好、抗撕裂性好、经济性好。
PC聚碳酸脂板:防水性差、耐用性一般、自洁性差、抗撕裂性差、经济性一般。
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建立了压缩天然气车(CNGV)用大容积环缠绕复合材料气瓶的充气温升数值模型,通过计算流体力学软件Fluent17.1进行数值仿真,模拟1800 s充满20 MPa、2500 L的CNG气瓶的填充过程以及5400s的静态冷却过程。详细介绍了该有限元模型的设置过程,重点分析了气瓶内气体流向、温度分布,以及充气及冷却过程的壁面温度状况,模拟结果表明,大容积气瓶的高温区域集中在瓶尾,该工况下的充气不会使气瓶壁面温度超过许用温度。