基于有限元分析方法,针对复合材料在风电叶片制造过程中可能出现的缺陷——纤维波纹,建立了一种有限元微观模型预测单向均一波纹板的力学性能。在ANSYS软件中,采用参数化建模方法,建立正弦曲线状波纹的单胞模型,即代表性体积元(RVE)。采用均匀化方法,建立周期性边界条件,求出不同的加载条件下平均应力与应变关系,进而得到等效刚度。此外,对轴向压缩载荷下纤维基体局部应力进行了数值模拟和计算。结果表明,波纹比对复合材料刚度影响较大,特别是纵向杨氏模量损失严重,正应力和层间应力在沿波纹方向发生了显著变化。
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为了改善环氧树脂浸渍后的纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结性能,通过对薄板试件进行四点弯曲试验,研究了对纤维束表面进行黏砂处理、在混凝土中掺加短切聚丙烯纤维及在纤维编织网上挂U型钩等措施的影响.结果表明:这3种措施都有助于提高纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结力,从而提高保护层混凝土的抗剥离能力,终提高构件的承载性能;黏细砂网的增果优于黏粗砂网;聚丙烯纤维掺量略低于1.0kg/m3的效果较好;加入U型钩的试件承载能力提高明显.
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利用X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电镜(SEM)、红外分析(IR)等微观测试手段,对3种有机大分子(萘系、脂肪族系、聚羧酸系)作用下的3CaO.SiO2(C3S)单矿水化过程进行了研究,分析了有机大分子对C3S单矿水化的影响,探讨了有机大分子与水泥浆体的化学反应作用.结果表明:有机大分子的掺入改变了C3S单矿的水化历程,促进了C3S的后期水化,同时使得纤维状的C-S-H凝胶生长更完整,水泥颗粒间的空隙变小,但并未发现新的水化产物生成.