
采用光滑粒子流体动力学法(SPH)耦合有限元法对复合材料层合板受鸟撞击的过程进行了数值模拟。复合材料层合板采用渐进损伤模型,鸟体采用SPH粒子建立模型,利用ANSYS/LS-DYNA显示动力分析模块分析了复合材料层合板结构非线性接触。分析了鸟撞层合板过程中鸟体损伤及层合板单层纤维失效和基体失效情况,分析了鸟体的入射角方向及层合板采用不同铺层时对层合板能效果的影响。计算结果表明,合理设计层合板铺层可以提高层合板的能效果。
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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界面缺陷对复合材料的性能有着显著的影响,基于性力学以及能量原理基本理论,利用基于界面上应力连续而位移有一定突变的无厚度簧模型,对含界面缺陷的材料性能进行了探究。得出界面的非完善参数、纤维相体积分数对材料的纵向与横向性模量、泊松比以及应力的影响规律。并将计算结果与完善界面、开孔的经典结果以及实验数据进行了对比验证。计算结果表明,利用非完善界面参数预测含缺点界面的材料性能并进行应力分析比利用完善界面模型计算的结果更。
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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先采用数值模型得到水泥浆体的模拟微观结构,然后将其离散化为像素.根据该离散化微观结构建立具有扩散性能的格构单元组成的三维格构网络,求解固定离子浓度边界条件下通过水泥浆体的离子流量和内部离子浓度分布,并预测材料的扩散系数.在求解离子浓度分布的过程中,比较了差分法和共轭梯度法的优缺点,发现采用共轭梯度法更快捷.后用稳态氯离子扩散试验验证了该模拟方法的可靠性,并预测了水泥浆体的氯离子有效扩散系数随水胶比和养护龄期的变化关系.