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碳纖維復合材料在民用飛機上得到廣泛應(yīng)用,但是由于其差的導電性易受雷擊損傷。采用化學鍍的方法在碳纖維復合材料試樣表面制備了導電金屬銅鍍層以提高復合材料抗雷擊特性。利用掃描電子顯微鏡和X射線衍射分析了鍍層的表面形貌與晶體結(jié)構(gòu),研究了的濃度對金屬銅鍍層的沉積速率與導電性能的影響。結(jié)果表明,隨著濃度的增加,沉積速率逐漸升高,而鍍層電阻值逐漸降低,導電性增加。當濃度為14g/L時,碳纖維復合材料表面銅晶粒均勻,結(jié)晶性好,電阻為19.8mΩ/sq,具有良好的導電性。針對不同界面連接形式的FRP板與混凝土進行單剪試驗,重點研究破壞形式、極限承載力及破壞機理等內(nèi)容,研究表明:布置單向剪力連接件時,增加連接件數(shù)量、減小連接件間距可以提高界面抗剪承載力,也可改善構(gòu)件彈性階段整體剛度;提出的雙向格柵剪力連接件可明顯提高界面整體抗剪承載力,并可增強彈性階段構(gòu)件整體剛度。以環(huán)氧樹脂(E-44)為基體,氯磺化聚乙烯(CSM)為增韌劑,納米TiO2為填料,制備了環(huán)氧樹脂/CSM復合材料,研究了改性物對復合材料的拉伸性能、沖擊性能及耐腐蝕等性能的影響。實驗結(jié)果表明CSM質(zhì)量為環(huán)氧樹脂的6%、TiO2為5%時,環(huán)氧樹脂/CSM復合材料性能。復合材料沖擊強度達到11.25MPa,拉伸強度為8.775MPa,復合材料的耐腐蝕性也得到了一定的改善。環(huán)氧樹脂/CSM復合材料沖擊斷面掃描電鏡圖片表明,改性后由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。

CFRP是典型的難加工材料,特別是鉆削直徑d≥8 mm的孔。探究性設(shè)計了一種新型鉆削CFRP的旋刨刀具,基于對旋刨刀刀具、麻花鉆、套料鉆進行的鉆削實驗,在不同的主軸轉(zhuǎn)速和進給速度下,得到三種刀具軸向力的大小,然后利用MATLAB分別擬合出三種刀具的經(jīng)驗公式,并分析對比不同的轉(zhuǎn)速和進給速度下軸向力對三種刀具的影響。結(jié)果表明旋刨刀刀具對CFRP制孔效果更優(yōu)。采用應(yīng)力控制模式對不同材料組成的多孔瀝青混合料進行疲勞試驗,分析了空隙率、油石比和浸水狀態(tài)對混合料疲勞特性的影響,并比較了不同油石比的瀝青混合料在不同浸水時間下的疲勞特性差異.結(jié)果表明:多孔瀝青混合料的抗疲勞性能隨空隙率的增大而減小;隨著油石比的增大,多孔瀝青混合料疲勞壽命的應(yīng)力敏感性降低,存在著油石比,在油石比下混合料的抗疲勞性能;浸水狀態(tài)對多孔瀝青混合料的疲勞特性影響與油石比大小密切相關(guān),當油石比適中或偏大時,浸水3～10d對其疲勞特性影響較小.骨料級配特征對透水混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計方法及其基本性能有較大影響.采用A,B,C3種粒徑的骨料進行混料設(shè)計試驗,通過對大量的試驗數(shù)據(jù)擬合與方差分析,建立了透水混凝土有效孔隙率、單位體積骨料顆粒數(shù)量、骨料比表面積、不同齡期抗壓強度與骨料級配的關(guān)系式.研究結(jié)果對透水混凝土配合比設(shè)計方法優(yōu)化和基本性能的預(yù)測具有重要的指導意義.

復合材料預(yù)緊力齒連接是一種新型連接方式,具有較高的連接效率。本文對預(yù)緊力齒連接平板單齒試件進行拉伸與壓縮試驗,研究對比兩種荷載狀態(tài)下的承載力和剪應(yīng)力分布規(guī)律,采用數(shù)字散斑和有限元接觸建模兩種方法分析齒剪切面的剪應(yīng)力分布。通過研究發(fā)現(xiàn),相同參數(shù)的單齒試件在拉伸與壓縮荷載下的承載力相差不大,但兩種荷載下齒剪切面的剪應(yīng)力分布規(guī)律卻不同。該結(jié)論可以用于預(yù)緊力齒連接接頭的設(shè)計計算中。通過改變帶預(yù)切縫半圓形試件三點彎曲斷裂(SCB)試驗的支座位置和預(yù)制裂紋位置來改變試件的加載模式,對瀝青混凝土試件進行了4種溫度和5種加載模式的斷裂試驗,獲得了臨界應(yīng)力強度因子(CSIF)隨溫度和加載模式的變化規(guī)律.結(jié)果表明:溫度和加載模式對瀝青混凝土抗裂性能有顯著影響,在試驗溫度范圍內(nèi),瀝青混凝土抗裂性能隨溫度的降低而增大,在Ⅰ/Ⅱ型斷裂的某個混合模式時弱,純Ⅰ型或純Ⅱ型斷裂試驗會高估其抗裂性能,應(yīng)以Ⅰ/Ⅱ型混合模式下的臨界應(yīng)力強度因子作為瀝青混凝土抗裂性能評價指標.在了解輕質(zhì)菱苦土木絲板吸濕性現(xiàn)象產(chǎn)生原因及其常用改善措施的基礎(chǔ)上,探討了以原料摩爾比、添加劑和養(yǎng)護方式3種途徑來改善蒸壓輕質(zhì)菱苦土木絲板的吸濕性現(xiàn)象.研究結(jié)果表明:MgO/MgCl2摩爾比為5,采用復合型添加劑(鐵礬+鋁粉+NH4H2PO4),且初期養(yǎng)護采用恒溫恒濕處理,對輕質(zhì)菱苦土木絲板的吸濕性改善效果.