摘要:纤维增强聚合物复合材料由于其高刚度,正在成为传统金属材料修复和替代中的重要且方便的材料。复合材料在其使用寿命期间会承受不同类型的疲劳载荷。增强纤维增强聚合物复合材料在疲劳应力下的设计方法和预测模型的动力依赖于更精确和可靠的疲劳寿命评估技术。在拉伸-拉伸疲劳场景中研究了纤维体积分数和应力水平对玻璃纤维增强聚酯 (GFRP) 复合材料疲劳性能的影响。本研究的纤维体积分数设置为:20%、35% 和 50%。使用万能试验机对样品进行拉伸试验,并使用四种不同的预测模型验证杨氏模量。为了确定复合材料的失效模式和疲劳寿命,对聚酯基 GFRP 样品在五个应力水平下进行了评估,这五个应力水平分别为最大拉伸应力的 75%、65%、50%、40% 和 25%,直到发生断裂或达到五百万次疲劳循环。实验结果表明,玻璃纤维增强聚酯样品在高施加应力水平下发生纯拉伸失效,而在低应力水平下,失效模式受应力水平控制。最后,利用不同体积分数的 GFRP 复合材料样品的实验结果进行模型验证和比较,结果表明,所提出的框架在拉伸-拉伸疲劳状态下预测疲劳寿命与实验疲劳寿命具有可接受的相关性。
摘要:纤维增强聚合物复合材料由于其高刚度,正在成为传统金属材料修复和替代中的重要且方便的材料。复合材料在其使用寿命期间会承受不同类型的疲劳载荷。增强纤维增强聚合物复合材料在疲劳应力下的设计方法和预测模型的动力依赖于更精确和可靠的疲劳寿命评估技术。在拉伸-拉伸疲劳场景中研究了纤维体积分数和应力水平对玻璃纤维增强聚酯 (GFRP) 复合材料疲劳性能的影响。本研究的纤维体积分数设置为:20%、35% 和 50%。使用万能试验机对样品进行拉伸试验,并使用四种不同的预测模型验证杨氏模量。为了确定复合材料的失效模式和疲劳寿命,对聚酯基 GFRP 样品在五个应力水平下进行了评估,这五个应力水平分别为最大拉伸应力的 75%、65%、50%、40% 和 25%,直到发生断裂或达到五百万次疲劳循环。实验结果表明,玻璃纤维增强聚酯样品在高施加应力水平下发生纯拉伸失效,而在低应力水平下,失效模式受应力水平控制。最后,利用不同体积分数的 GFRP 复合材料样品的实验结果进行模型验证和比较,结果表明,所提出的框架在拉伸-拉伸疲劳状态下预测疲劳寿命与实验疲劳寿命具有可接受的相关性。
沙特阿拉伯工业城沙尔曼能源园区 (SPARK) 是一个价值数十亿美元的开发项目,定位为一个工业生态系统和能源中心,将吸引和接纳充满活力的国际知名能源组织。SPARK 也是沙特阿拉伯“愿景 2030”计划的主要贡献者,旨在支持沙特王国的多元化目标。作为这些努力的一部分,SPARK 宣布部署多种高度创新和可持续的建筑解决方案。玻璃纤维增强聚合物 (GFRP) 筋作为混凝土结构的加固材料,是帮助 SPARK 获得能源与环境设计先锋 (LEED) 银级认证的领先技术之一。工业城由三个主要区域组成,包括工业社区、非工业社区和物流区。该城市位于拟议的海湾合作委员会 (GCC) 线(也称为海湾铁路)沿线的战略位置,该线将连接阿拉伯东部的六个 GCC 成员国,方便进入和与当地、区域和国际市场进行贸易。 SPARK 大桥(图 1)建于布盖格,用于引导车辆交通至工业城市的主要入口。这座大桥建于 2020 年,长 71 米(233 英尺),采用预制/预应力混凝土梁和用 GFRP 筋加固的混凝土桥面,是 GCC 中首座此类桥梁。这座桥距离阿拉伯湾海岸仅 24 公里(15 英里),处于恶劣的环境条件下,环境盐度高、湿度高,沙丘沙被风吹盐污染。在这样的环境中,GFRP 筋可消除混凝土因腐蚀而未来劣化的风险。
讲座-5 再生混凝土骨料及其对混凝土复合材料疲劳性能的影响 (SPS) 讲座-6 复合材料和结构疲劳寿命建模和预测的计算工具 (APV) 讲座-7 实际载荷条件下的疲劳寿命预测 (恒定寿命图) (APV) 第三天,星期三,2024 年 11 月 20 日 讲座-8 基于 GFRP 层压板的蠕变-疲劳相互作用损伤模型
世界各地的钢结构都容易在其使用寿命期内恶化。这种恶化可以分别由疲劳负荷和极端天气条件引起的裂缝和腐蚀引起的钢构件的潜在强度和刚度。此外,在设计和施工阶段可能会出现缺陷。进行钢结构改造的常规方法是使用焊缝或螺栓连接到结构的钢板[1]。但是,这种方法呈现出缺点,包括焊接施加的残余应力,这可能会对结构造成新的损害[2,3]。此外,钢板容易受到腐蚀的影响,其重量重量在安装过程中构成了挑战[4,5]。另外,将外部粘结碳纤维增强聚合物(CFRP)的应用可以提供耐用的解决方案来应对这些挑战[6,7]。CFRP材料的高强度重量比和耐腐蚀性在选择改造钢组件的选择中具有重要作用[8-10]。近年来,高级复合材料的应用在改造民用基础设施方面已获得接受。在这些类型的材料中,CFRP和石墨纤维增强聚合物(GFRP)已得到很好的确定[11]。但是,由于其强度较高,CFRP表现出优于GFRP的优势。研究表明,CFRP改造系统可以有效地增强钢构件的弯曲能力并延长其疲劳寿命[4,12 - 32]。CFRP根据其弹性模量分类为低模量(LM),正常模量(NM)或中间模量(IM),高模量(HM)和超高模量(UHM)。没有一种一致的方法来表征每个类别的弹性模量范围。但是,它可以相对于表1所示的钢弹性模量表示[33]。
BaltiCo 已经开发出一种生产轻型面板、船舶或类似结构的技术:以自动化方式铺设碳纤维以形成承重内部结构 - 桁架状结构,然后将覆盖该结构,例如使用 GFRP 层压板。这种股线铺设工艺已经用于设计和建造零排放轻型双体船 0e-N。它由四个模块组成 - 两个船体、主甲板和太阳能甲板 - 可以组装和拆卸。这艘双体船配有太阳能模块,可为电力推进装置提供能量,也是由 BaltiCo 设计和制造的。使用股线铺设工艺制造的轻型面板可用作舱壁、甲板或建造船舱。这种面板通过了 FTP 规则第 11 部分的规定,即在测试中经受了 60 分钟的火焰考验而没有发生故障。
根据中国的研究,由于其良好的耐腐蚀性,使用纤维增强聚合物(FRP)复合材料钢筋钢筋钢筋钢筋钢筋钢筋钢筋钢筋钢筋作为替代海洋砂混凝土中传统钢棒的可行性。它探讨了FRP在海水海洋砂混凝土等碱性环境中提高建筑耐用性的潜力。该研究比较了玻璃纤维增强聚合物(GFRP)和碳纤维增强聚合物(CFRP)钢棒,FRP的预期寿命约为20至30年,突出了SWSSC中耐腐蚀性和性能的差异(海水和海水砂混合物)。它解决了腐蚀后FRP复合材料钢筋钢筋的故障特性,强调了树脂基质在维持与混凝土键合中的重要性。诸如寻找更多耐腐蚀的树脂矩阵或在光纤矩阵界面上添加层的策略,以增强FRP复合材料钢筋的性能。
皱纹鉴定。这些技术中的大多数对典型的皱纹“副作用”很敏感。虽然这些副作用可以通过传统的 NDT 技术检测到,但它们并不是导致强度降低的驱动参数。皱纹可能伴随着表面凸起、不同的层间距、树脂池和局部刚度的变化而出现。这些特征可以分别通过目视检查、由于声速变化而产生的超声波、由于树脂池反射而产生的超声波和导波来检测。然而,就强度而言,重要的参数是纤维的曲率。很少有方法对此参数敏感。一个例外是布里斯托尔大学史密斯教授团队目前开发的一种技术。该技术涉及将超声波频率“调整”到层压板的周期性结构中,并可以从接收信号的相位信息中恢复纤维的曲率。虽然该技术在航空航天领域已显示出良好的效果,但 Vestas 正在与布里斯托尔大学合作,使该方法适应风级 GFRP 的特性。
摘要:向电气航空的过渡代表着解决运输的环境影响的重大大步,尤其是关于气体排放的。随着航空部门被确定为碳排放的重要贡献者,电动飞机的发展成为实现可持续航空旅行的关键创新。本文探讨了复合材料在电动飞机发展中的作用,重点是它们在机身构造中的应用,电气系统集成以及推进系统的增强。复合材料,包括碳纤维增强聚合物(CFRP),玻璃纤维增强聚合物(GFRP),Aramid纤维复合材料和杂化复合材料,提供了出色的强度,降低的重量和高耐用性,使它们非常适合电动飞机设计。尽管具有优势,但诸如高制造成本和回收复杂性之类的挑战仍然存在。通过全面的分析,本研究研究了先进的制造技术和可持续有机材料克服这些障碍的潜力,为广泛采用电动飞机铺平了道路。本文强调了复合材料对电航空的变革性影响,既解决了它们所促进的性能提高以及更广泛应用的障碍。
1。基于遗传算法的植物布局设计(2008)2。使用遗传算法的细胞形成(2008)3。设施布局设计中的单位负载和材料处理注意事项(2009)4。使用神经网络(2009)5。设计和开发用于汽车与性能分析的防锁制动系统(2010)6。LML Kanpur(2010)7。自动导向车辆的设计,制造和性能分析(2011年)8。汽车应用自动变速器的设计,制造和性能分析(2011)9。扭转杆悬架系统的设计,制造和性能分析(2012)10。电磁离合器的设计与开发(2012)11。电动剪刀杰克的设计与开发(2013)12。四个车轮转向机制的设计和制造(2014)13。汽车的自动维护和检查时间表(2014)14。基于尼龙的扭转杆悬架系统的设计和开发(2015)15。划分的开发和性能分析由周期驱动(2015)16。自动化液压杰克的设计和制造(2016)17。设计,开发和制造干湿清洁机(2016)18。开发盘式制动器的实验设置和性能分析(2017)19。磁制动系统实验设置的开发和分析(2017)20。使用日内瓦机制设计和开发自动滚动器。(2019)(2018)21。设计和开发真空辅助电动制动系统。(2018)22.设计和测试GFRP叶弹簧的制造和测试。(2018)23.设计,开发和制造混合机,用于草切割和表面研磨。(2019)24。设计,用于农业应用的基于太阳能的开发和制造。