
玻璃钢复合材料作为一种新型的工业材料,被广泛应用于包括造船行业在内的诸多领域当中。在船体设计时,为了避免因碰撞等外力因素造成船体损伤,需要事先对其相关结构的力学性能进行数值分析。以带有大开口的玻璃钢游艇舷侧夹层板架结构作为研究对象,对该结构的相关力学性能进行了有限元分析,并对其位移变形量和应力分布情况进行了校核。按照此种方式,分别计算了不同大小的静压力载荷、不同大小的冲击载荷、不同的开口形状和尺寸以及不同的载荷作用位置等诸多工况下的仿真算例,分析、比较其计算结果,终得出结论。
FRP采光板和PC阳光板的性能对比
钢结构建筑的采光一直成为钢结构维护系统的一个重要组成部分,直接影响着屋面的
使用寿命,屋面的防水性能。
目前型的采光材料是FRP采光板,在工业厂房工程中都得到了广泛的应
用,约占各种采光材料的95%。下面将FRP采光板和PC阳光板做详细的对比,期望
能为贵工程提供一个的采光方案。
FRP采光板:
主要成分是高性能上下膜、强化聚脂、玻璃纤维组成的一种采光产品。
FRP采光板为实心板,可做成任意形状。
常用厚度:1.2mm、1.5mm、2.0mm
PC阳光板:
主要成分是聚碳酸酯,分为中空板和实心板两种:
中空板通称为:阳光板、卡布隆板。
常用厚度:6mm、8mm、10mm、12mm、16mm
实心板通称为:耐力板、PC板。
常用厚度:1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm
备注:(中空板的为双层,但单层的实际厚度不到0.1mm,抗老化和抗压性差)
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经过几十年的发展,玻璃钢材料已经在各项工程中得到了广泛的应用,也对其做了广泛的研究,但是对玻璃钢长期性能的研究却很少。目前内的设计方法基本上是在初始性能的基础上按一定的安全系数折减,这种设计方法的安全性有待进一步的考证。本文从粘性分析的角度出发,在理论研究的基础上设计了实验方案,并通过具体实验测定了不同铺层角度的玻璃钢试样在某种应力水平下保留强度与时间的关系,通过对实验数据的分析处理,推导了长期性能保留强度与时间的关系式,并结合相关规范证明了所得结论的准确性。
FRP采光板与PC阳光板性能比较
热膨胀性
采光材料的热膨胀性直接影响施工的难易程度、施工成本,以及工程完工后的防水性。
在金属板屋面维护系统中,采光材料的热膨胀性是设计和施工所应考虑的重要因素。
FRP采光板:热膨胀系数是2.5×10-5cm/cm/℃ 与彩钢板的热膨胀系数相近,由冷热变化而引起的相对位移较少,不易因变形而漏水。
PC阳光板:热膨胀系数是6.75×10-5cm/cm/℃ ,约是彩钢板的6倍,金属屋面的温差变化很大,PC板由热胀冷缩引起的相对位移过大,引致接点松脱或螺钉孔周缘撕裂、变形而漏水。因板材钢度差,以及热膨冷缩系数大,所以必须采用小分格小檩距或凸起弧增加强度,不适合用于大檩距的钢结构屋面上,否则易凹下积水,漏水。
匹配性
FRP采光板:根据需要可以定做与屋面金属板完全匹配的板型,并且费用低、方便快捷,定做周期只需1-2天。屋面防水性好。
PC阳光板:全部为平板,不易和压型金属板做防水处理,较容易造成屋面漏水。
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纤维增强树脂基复合材料泡沫夹芯管在较少提高承压试件重量的前提下较大地提高了承压试件的稳定性。为进一步了解设计参数对复合材料泡沫夹芯管轴压力学性能的影响,对四组复合材料泡沫夹芯管试件进行了轴压静载试验。结果表明,复合材料内外管纤维铺层组合对夹芯管轴压极限承载力及破坏模式有很大影响;不同的纤维铺层组合可使夹芯管的破坏模式由脆性破坏转为延性破坏;聚氨酯泡沫芯层密度在0.15~0.45g/cm3时对夹芯管轴压极限承载力的影响不大,通过试验得到了不同设计参数对复合材料泡沫夹芯管的轴压极限承载力的影响规律。



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