本文以自制酚醛树脂发泡制备的酚醛泡沫为基体,Nomex纸蜂窝为增强体,采用特定的发泡制备工艺制得了Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫。通过对该材料微观形貌、力学性能和热性能的表征,初步探讨了材料基体和界面效应对其力学性能和隔热性能的影响。研究结果发现,填充了酚醛泡沫后,Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫的力学性能显著提高,导热系数显著降低。分析认为,良好的强结合界面保障了酚醛泡沫对Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫力学性能和隔热性能的贡献,该材料是一种综合性能较好的隔热、阻燃材料。
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根据单向玄武岩纤维复合材料中纤维排列方式,考虑几何对称性,并引入应变协调假设,提出了一种矩形代表性单元。根据代表性单元内纤维和基体的分布推导出单向玄武岩纤维复合材料的横向弹性模量。与实验、其他理论的结果比较表明,该代表性单元方法可以较好地预测单向玄武岩纤维复合材料的横向弹性模量。
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提出一种利用复合材料插接中空锥形杆段连接而成的输电杆塔,应用于66 k V的电压等级。杆塔主承力梁由杆段插接而成,依据电力设计规范,设计了杆塔的结构形式,给出了变截面杆塔受点载荷下挠度的计算公式,利用层合理论分析了杆段复合材料的铺层角度、铺层厚度与杆段刚度之间的关系。采用有限元软件计算出杆段间插接长度对主梁弯曲性能的影响,通过小角度纤维缠绕工艺成型各插接杆段。开展杆塔安装导线、断线、风载等各工况真型试验。试验结果表明,插接形式的复合材料杆塔具有良好的抗弯性能和耐疲劳性能,可满足输电杆塔的使用要求。