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基于数值仿真分析方法,针对某航天器结构中的十字梁结构进行了优化设计。依据结构承载特点,优化了传力路径,合理地设计了加强区域以及铺层顺序,并采用复合材料整体铺设成型工艺制备了试验件。试验结果表明,经过优化设计,十字梁结构重量由699 g降低到436 g,减重达37.6%,在6000 N压缩载荷作用下的变形由0.33 mm降低到0.19 mm,满足其刚度设计要求。
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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以兴安落叶松(larix gmelini)40mm×65mm×4 000mm,40mm×90mm×4 000mm,40mm×140mm×4 000mm的Ⅰc和Ⅲc等级规格材为例,根据美材料试验协会标准ASTM D4761-05对试样进行抗弯强度测试,研究兴安落叶松规格材抗弯强度在长宽比为18∶1时的长宽比尺寸效应因数.结果表明:兴安落叶松规格材抗弯强度的长宽比尺寸效应因数存在等级间差异;Ⅰc等级的长宽比尺寸效应因数为0.43,Ⅲc等级的长宽比尺寸效应因数与强度百分位数之间存在线性关系.
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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根据水泥基材料的多孔介质特点和内部孔隙尺寸分布特征,结合多孔介质中的湿传输机理,认为水泥基材料的湿传输研究必须考虑Knudsen扩散的影响.根据中、微孔体积的等效直径理论以及气体分子运动论相关原理,推导建立了Knudsen扩散影响系数的理论计算公式,在此基础上,探讨了水泥基材料湿扩散系数的确定方法,并通过实际问题的分析进行了验证.