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先進(jìn)復(fù)合材料以其輕質(zhì)高強(qiáng)、可設(shè)計(jì)性等特點(diǎn),在航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文概述了復(fù)合材料在航天領(lǐng)域用作飛行器結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程,進(jìn)而從更、可靠及大量應(yīng)用角度,重點(diǎn)介紹了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、增強(qiáng)體與基體材料、復(fù)合成型工藝及性能檢測評價等結(jié)構(gòu)復(fù)合材料之四大方面核心技術(shù)的研究動向與發(fā)展趨勢。同時展望了新一代復(fù)合材料——碳納米管復(fù)合材料發(fā)展及其在航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
FRP采光板和PC陽光板的性能對比
鋼結(jié)構(gòu)建筑的采光一直成為鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)系統(tǒng)的一個重要組成部分,直接影響著屋面的
使用壽命,屋面的防水性能。
目前型的采光材料是FRP采光板,在工業(yè)廠房工程中都得到了廣泛的應(yīng)
用,約占各種采光材料的95%。下面將FRP采光板和PC陽光板做詳細(xì)的對比,期望
能為貴工程提供一個的采光方案。
FRP采光板:
主要成分是高性能上下膜、強(qiáng)化聚脂、玻璃纖維組成的一種采光產(chǎn)品。
FRP采光板為實(shí)心板,可做成任意形狀。
常用厚度:1.2mm、1.5mm、2.0mm
PC陽光板:
主要成分是聚碳酸酯,分為中空板和實(shí)心板兩種:
中空板通稱為:陽光板、卡布隆板。
常用厚度:6mm、8mm、10mm、12mm、16mm
實(shí)心板通稱為:耐力板、PC板。
常用厚度:1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm
備注:(中空板的為雙層,但單層的實(shí)際厚度不到0.1mm,抗老化和抗壓性差)
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根據(jù)建筑復(fù)合型外墻在室外氣象參數(shù)周期性變化的邊界條件,建立了復(fù)合墻體內(nèi)表面溫度在一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱控制方程作用下的計(jì)算模型,結(jié)合夏熱冬暖地區(qū)復(fù)合墻體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及該地區(qū)的夏季氣象參數(shù),分析了不同朝向復(fù)合墻體隨室外氣象參數(shù)變化的內(nèi)表面溫度響應(yīng)特性及變化規(guī)律,為復(fù)合型墻體在隔熱和室內(nèi)舒適性方面的研究提供了理論指導(dǎo).
FRP采光板與PC陽光板性能比較
一、 熱膨脹性
采光材料的熱膨脹性直接影響施工的難易程度、施工成本,以及工程完工后的防水性。
在金屬板屋面維護(hù)系統(tǒng)中,采光材料的熱膨脹性是設(shè)計(jì)和施工所應(yīng)考慮的重要因素。
FRP采光板:熱膨脹系數(shù)是2.5×10-5cm/cm/℃ 與彩鋼板的熱膨脹系數(shù)相近,由冷熱變化而引起的相對位移較少,不易因變形而漏水。
PC陽光板:熱膨脹系數(shù)是6.75×10-5cm/cm/℃ ,約是彩鋼板的6倍,金屬屋面的溫差變化很大,PC板由熱脹冷縮引起的相對位移過大,引致接點(diǎn)松脫或螺釘孔周緣撕裂、變形而漏水。因板材鋼度差,以及熱膨冷縮系數(shù)大,所以必須采用小分格小檁距或凸起弧增加強(qiáng)度,不適合用于大檁距的鋼結(jié)構(gòu)屋面上,否則易凹下積水,漏水。
二、 匹配性
FRP采光板:根據(jù)需要可以定做與屋面金屬板完全匹配的板型,并且費(fèi)用低、方便快捷,定做周期只需1-2天。屋面防水性好。
PC陽光板:全部為平板,不易和壓型金屬板做防水處理,較容易造成屋面漏水。
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研究了輸電桿塔用復(fù)合橫擔(dān)節(jié)點(diǎn)的可靠性,建立了橫擔(dān)的簡化力學(xué)模型,分析了粘結(jié)應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理和節(jié)點(diǎn)失效原因,并借助ABAQUS軟件進(jìn)行了仿真分析,得到了粘結(jié)應(yīng)力與橫擔(dān)總長、玻璃鋼筒內(nèi)徑、玻璃鋼筒厚度、金屬套筒高度、金屬套筒厚度等關(guān)鍵尺寸的關(guān)系曲線,為復(fù)合橫擔(dān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了參考。