一、纤维缠绕玻璃钢环形试样测试方法补充说明（论文文献综述）
陈兆南[1]（2017）在《施工及服役条件下公路玻璃钢夹砂管涵洞安全性能研究》文中认为近年来,我国公路交通基础设施建设事业迅速发展,公路涵洞的数量与日俱增,埋地管涵的结构型式不断推陈出新。针对传统钢筋混凝土圆管涵在实际公路工程使用中常出现一些质量问题,本文创造性提出用玻璃钢夹砂管替代钢筋混凝土管。玻璃钢夹砂管作为一种新型柔性复合材料管道,具有优异的力学性能,并在中间设有夹砂层结构使其满足埋地管涵所需强度和刚度要求。目前,有关玻璃钢夹砂管的应用研究集中体现在给水排水、化工和石油领域,在公路涵洞方面的研究鲜有文献报道。鉴于此,本文通过材料性能试验、动力特性试验和现场试验检测对玻璃钢夹砂管受力与变形特性进行深入探究,对玻璃钢夹砂管施工技术指南的制定和公路推广应用具有一定的指导意义。本文研究工作可概括以下几个方面:（1）玻璃钢夹砂管制造工艺与过程控制分析。从玻璃钢夹砂管组成的3种原材料质量控制以及管壁结构层次与功能特性分析出发,论述了玻璃钢夹砂管的制造工艺流程以及相关质量控制要求,并进行夹砂层树脂砂浆强度控制分析,为材料性能试验、施工阶段动载试验及通车运营现场试验检测奠定基础。（2）实验用玻璃钢夹砂管材料性能试验。依据相关试验标准设计了压缩性能试验、拉伸性能试验、环刚度试验以及疲劳性能试验,得到玻璃钢夹砂管的抗压强度、弹性模量、拉伸强度、环刚度等基本力学参数以及不同疲劳荷载作用次数下的剩余环刚度,验证玻璃钢夹砂管材料性能参数可以满足公路涵洞设计规范的强度要求,为玻璃钢夹砂管结构优化设计及公路推广应用提供理论依据。（3）施工阶段玻璃钢夹砂管涵洞动力特性研究。系统地总结分析玻璃钢夹砂管涵洞施工技术,设计了动载试验方案,采用快速傅里叶变换方法得到管涵在动载下管顶V和管侧H的振动速度时间历程曲线以及FFT频谱特性曲线,并运用ANSYS计算管材固有频率,对比分析玻璃钢夹砂管振动频率和最大振动速度。（4）服役条件下玻璃钢夹砂管涵洞现场检测与安全性能研究。介绍了玻璃钢夹砂管工程实例应用概况,进行服役条件下玻璃钢夹砂管的通车运营安全状况现场试验检测,分析了玻璃钢夹砂管控制截面上的应变和变形特征以及管顶挠度变形特性,并与玻璃钢夹砂管材料强度指标进行比对,得到埋地玻璃钢夹砂管通车运营一年后处于良好的安全状况,以实现玻璃钢夹砂管涵洞的公路应用与推广。
季文婧[2]（2019）在《复合材料压力容器爆破压强与材料基本力学性能关联研究》文中研究指明随着氢能源的应用逐渐增加,对氢能储存要求越来越高,急需研究能满足氢能储存苛刻要求的气瓶,复合材料压力容器以其质量轻、强度高和安全可靠等优点得到了很多学者的研究,尤其是复合材料压力容器的受力状态的数值模拟分析。对压力容器爆破压强的有效模拟不仅能够预测压力容器的爆破压强,还能够将复合材料体系的基本力学性能和压力容器的爆破压强关联起来。因此本文使用ABAQUS有限元软件对压力容器爆破压强进行模拟,建立了较为精准的有限元模型,探究压力容器爆破压强与复合材料体系基本力学性能之间的关联关系。首先,本文通过对碳纤维T700/E-51环氧树脂、碳纤维T700/TDE85环氧树脂以及芳纶纤维/E-51环氧树脂三种材料的动态接触角测试,表征三种材料体系的微观浸润性能。通过微滴脱粘试验表征了三种材料体系的界面剪切性能,并且采用万能试验机测试对各材料体系进行拉伸、压缩、弯曲和层间剪切测试,表征了宏观力学性能,最终测得力学性能数据与微观界面性能优异性一致,均为碳纤维T700/TDE85环氧树脂>碳纤维T700/E-51环氧树脂>芳纶纤维/E-51环氧树脂,且为有限元分析提供数据基础。其次,通过有限元的方法分析复合材料压力容器的爆破压强,为了得到力学性能参数对压力容器爆破压强的影响。采用虚拟试验的方法调整碳纤维T700/TDE85环氧树脂材料体系的基本力学性能参数,得到了每个力学性能参数变化对复合材料压力容器爆破压强以及爆破位置的影响。剪切模量对复合材料压力容器的爆破压强影响最大,主方向的拉模量和泊松比次之,纵向的拉伸模量影响最小。最后,通过试验的方法制备所设计的两种材料体系复合材料压力容器,并进行水压爆破试验。测得碳纤维T700/E51环氧树脂和碳纤维T700/TDE85环氧树脂复合材料压力容器的爆破压强分别为17Mpa和22Mpa。试验结果表明两种材料体系压力容器的预测值和实验值较吻合,偏差在3%之内,说明使用该方法模拟压力容器的爆破压强较可靠。
郝建秀[3]（2020）在《缠绕成型用竹、麻纤维增强聚丙烯预浸带的研究》文中研究指明缠绕成型是将浸过树脂胶液的连续纤维或者布带,按照一定规律缠绕在芯模上,然后固化脱模成为制品的工艺过程,其具有生产效率高、可设计性强、精度高等优势。缠绕成型常以热固性树脂基体和人工合成纤维为原料,然而天然纤维来源广泛、价格低廉、节能环保且具有较佳的比强度、比模量,目前在大多数研究已经证明,天然纤维具有替代人工合成纤维的潜力。热塑性树脂相对热固性树脂具有耐损伤、耐冲击、耐化学和溶剂、保存期长、储存成本低、可焊接和可回收等优点。本文选取麻、竹纤维作为聚丙烯（PP）的增强体制备热塑性预浸带,提出在兼顾PP基体自身力学强度的前提下,采取高熔融指数的PP解决热塑性树脂黏度大难浸渍的问题;并采用漆酶和碱处理纤维以提高树脂基体与天然纤维的相容性。此外,自主研发的预制卷工艺可实现长天然纤维增强热塑性预浸带的制备。通过考察物理力学性能、流变性能、热性能和化学特性等系统地研究了新型预浸带的制备工艺与成型原理,并进行了理论模型分析。论文主要研究内容和结论如下:1.通过纤维改性和PP基体优化提高黄麻纤维/PP预浸带性能的研究针对生物质纤维与热塑性树脂相容性差、热塑性树脂熔体粘度大难以渗透到纤维绳内部的问题,采用碱和漆酶两种药剂处理黄麻捻绳,改善黄麻捻绳与PP间的相容性。同时选取熔融指数（MFI）:10.9 g/10 min、27.8 g/10 min 和 50.0 g/10 min 的三种 PP 进行浸渍试验,以确定最佳的浸渍用PP基体。结果表明,碱处理和漆酶处理均能使纤维表面粗糙化,降低纤维表面极性,有效地提高了黄麻捻绳与PP间的界面结合强度。但过度的碱处理会去除半纤维素、木质素和果胶等成分,造成纤维自身强度损失较大。漆酶处理条件比较温和,且只作用于木质素,在较大程度维持黄麻捻绳自身强度前提下使预浸带的拉伸和动态力学性能得到了明显改善。浸渍到黄麻捻绳中的PP量随着MFI的增大而增加,但MFI较高的PP力学性能较差,因此,需要平衡浸渍效果与PP的拉伸强度。综合各项性能测试结果,采用漆酶处理的黄麻捻绳增强MFI为27.8 g/10 min的PP,所制备出的预浸带具有较高的储存模量、损耗模量和拉伸性能。根据模拟公式计算,用这种预浸带缠绕的管道公称压力可达 2.88 MPa（GB/T 13663-2000 要求的公称压力为 2.3MPa）。2.通过挤压成型制备竹原纤维/PP复合材料的工艺技术和性能研究增加纤维长度可以明显改善复合材料的力学性能,但随着纤维长度的增加逐渐产生纤维缠结、与热塑性颗粒混合不均匀、进料困难等问题。因此,研究开发以PP膜为载体将纤维卷起,通过制备预制卷实现长度在40mm以上竹原纤维与PP的预混合、熔融共混及成型。重点研究了两种纤维长度（3-20mm和40-120mm）、三种纤维/PP配比（3:7,4:6,5:5）、两种转子（楞较多、楞旋转角度大的roller转子和楞少、楞旋转角度小的banbury转子）对复合材料性能的影响,并分析预制卷熔融混合过程优化长纤维增强复合材料制备技术。结果表明,在熔融混合过程中,长竹纤维明显地被双螺杆转子剪短,两种转子中,转子楞少,楞旋转角度小的banbury转子对竹原纤维损伤较小,保留下来的纤维长度较大,制备出复合材性能较高,更具有混合长纤维复合材料的潜力。长竹纤维对复合体系的增强作用明显优于竹粉,但是长竹纤维易团聚,因此其添加量的控制极为关键。较长的竹原纤维在添加量为40%时,纤维的分散和取向效果较好,有效地限制聚丙烯的运动,提高复合材料的储存模量和拉伸性能。竹原纤维长度对复合材料的吸水变形影响不显着,较长的竹原纤维可以有效降低复合材的热膨胀变形和蠕变变形。3.通过纤维改性提高竹原纤维/PP预浸带性能的研究改善天然纤维与热塑性聚合物间的界面相容性一直是天然纤维增强热塑性聚合物复合材料的研究热点和难点。采用绿色环保、专一、处理条件温和的漆酶对竹原纤维进行处理,改善竹原纤维与PP基体间的界面结合强度,漆酶/竹纤维的配比分别为40U/g,50U/g 和 60U/g。研究结果表明,漆酶可以氧化竹纤维表面木质素,降低表面极性,增加表面粗糙度,从而改善竹纤维与PP基体间的界面结合,提高了复合体系的复数黏度,储存模量和损耗因子。但漆酶用量高,会造成微纤丝集束之间结合疏松,削弱纤维自身强度。当漆酶用量为50U/g竹纤维时,竹原纤维自身强度损失较小,PP预浸带的拉伸性能最佳,纵向拉伸强度为58.72MPa,拉伸模量为2.17GPa,环向拉伸强度为114.58GPa,断裂伸长率为21.33%。竹纤维经漆酶处理后还提高了预浸带的弯曲柔量,抑制了预浸带的热膨胀变形和蠕变变形,热稳定性提高。4.竹原纤维增强PP复合管缠绕工艺探索及性能模拟分析热塑性基体随温度升高所能承受的拉力逐渐降低,而非连续的竹原纤维也不能承载加热缠绕时所需要的缠绕张力。因此,非连续性竹原纤维增强预浸带难以采用常规的加热熔融缠绕工艺制备复合管或者环。针对缠绕成型问题,研究开发了“无张力热缠绕”和“冷缠绕”技术制备竹原纤维增强PP复合环。测试了环拉伸和环刚度性能,并通过有限元建模对复合环环拉伸和环刚度测试时的应力和应变分布进行理论分析。结果显示,两种缠绕方法均可以实现竹原纤维增强PP复合环的制备,且对环拉伸强度和环刚度性能没有明显影响。环刚度可达到行业标准QB/T1916-93报批的国家标准中管材管件公称环刚度分级中的S2级。有限元模拟分析结果表明,环拉伸时,竹纤维和PP基体的应力和应变都集中在平行于拉力方向的环两侧,竹纤维承受的最大应力明显大于PP基体,应变小于PP基体。当复合环受压力时,应力主要集中在复合环的上下两端,其次是左右两端。纤维应力分布区域大于PP基体的应力分布区域,这是纤维之间应力能够有效传递的结果。综上结论,可以从两个方面优化复合环的力学性能:（1）协调树脂基体与增强纤维间的应变差异,从而减小因应变不一致产生的应力集中;（2）改善树脂基体与增强纤维间的界面结合,使界面相能实现树脂和纤维间应力的有效传递,从而达到树脂基体和增强纤维的相互约束。
国家建材总局玻璃钢技术交流组[4]（1976）在《玻璃钢测试方法(试行草案)》文中研究指明 关于印发《玻璃钢测试方法（试行草案）》的通知（76）材科字第61号各省、市、自治区建委、建材局（基建局）,有关企事业单位: 现将玻璃钢技术交流组一九七五年提出的《玻璃钢测试方法（试行草案）》发给你们,请参照试行,并将试行中发现的问题及时告玻璃铜技术交流组（北京二六一信箱）,以便进一步修改,使之日臻完善。
俞涛[5]（2018）在《带缠绕工艺参数耦合对制品性能影响机制研究》文中研究表明先进树脂基复合材料由于具有高比强度和比刚度,可设计性强,抗疲劳,耐腐蚀性能好等独特优点,已在航空航天领域得到了大量应用。随着复合材料结构件用量的增加,人们对其性能的关注也日益提高。然而,复合材料结构件的性能不仅取决于材料自身性能,更重要的取决于成型工艺方法和成型工艺过程中工艺参数的选取及控制精度。不合理的成型工艺方法和工艺参数选取会导致复合材料结构件性能恶化,影响复合材料结构件的服役性能,严重时造成零件报废。因此,控制复合材料结构件的成型工艺过程及成型工艺中的工艺参数是保证制品性能的关键。复合材料带缠绕成型工艺是复合材料结构件的主要成型工艺之一。在复合材料带缠绕成型工艺过程中,多工艺参数相互耦合共同决定了制品的质量。论文从带缠绕成型工艺原理入手,以工艺参数对制品性能影响为研究对象,采用机理建模、数值仿真、成型工艺实验和制品性能测试相结合的方法,对缠绕成型工艺过程建模、工艺参数敏感度分析、稳定域划分、工艺参数对制品性能影响规律、工艺参数耦合作用机制以及工艺参数区间优选等内容进行研究,从而掌握带缠绕成型结构件性能的预测、控制原理和方法,提高缠绕制品的质量。论文研究内容主要包括以下几点。首先,对带缠绕成型工艺过程进行分析,得到了影响成型过程的关键成型工艺参数,包括热辊温度、缠绕张力、压辊压力和缠绕速度。设计了基于DCS原理的工艺参数精确控制系统,实现了对主要工艺参数的精确控制和集中管理。并将复合材料性能基础理论和带缠绕工艺的特点相结合,对缠绕制品的主要表征参数进行分析,确定了对缠绕过程敏感的表征参数即层间结合强度和孔隙率作为带缠绕成型质量控制目标。其次,建立了带缠绕成型工艺理论数学模型和多参数耦合经验模型。针对带缠绕成型工艺过程,从预浸编织胶带微观形貌特征入手,建立了面向层间结合强度和孔隙率的理论数学模型。并以碳纤维环氧树脂T300/Y69正交编织预浸胶带为例,利用缠绕实验以及层间剪切强度和孔隙率性能测试数据,建立了多工艺参数耦合经验模型。在此基础上,针对多目标优化问题提出了两种适合带缠绕制品的多目标优化方法:统一目标法和主要目标法,并分别采用两种优化方法对缠绕成型工艺参数进行优化并将优化结果进行了对比。第三,提出了缠绕工艺参数敏感度分析方法及稳定域划分方法。基于带缠绕成型工艺过程经验模型,提出了多参数相对敏感度分析和单工艺参数区间敏感度分析方法,分别得到了面向层间结合强度和孔隙率的各工艺参数的相对敏感度值,并绘制了单工艺参数区间敏感度曲线。随后,基于敏感度原理设计了工艺参数稳定域划分方法,获得了工艺参数总体稳定域为:加热温度为[101℃,150℃],缠绕张力为[50N,500N],压辊压力为[861N,1500N],缠绕速度为[0.100m/s,0.294m/s]。工艺参数总体稳定域内层间剪切强度平均值为73.2MPa,孔隙率平均值为1.64%。并通过实验验证了该工艺参数稳定域的稳定性和可靠性。第四,揭示了带缠绕成型工艺参数对制品性能的单作用及耦合作用机制。采用带缠绕成型工艺过程理论数学模型,对T300/Y69预浸胶带缠绕成型过程进行仿真分析和实验研究,得到了敏感工艺参数包括加热温度、压辊压力、缠绕张力和缠绕速度分别对层间剪切强度和孔隙率的影响规律曲线,在通过实验验证理论模型准确性的基础上分析了各工艺参数对制品性能表征参数的影响机制。并利用模型仿真对工艺参数耦合作用对制品性能表征参数的影响机制进行了分析,阐述了缠绕成型工艺参数之间的相互作用以及其对最终制品性能的影响。最后,对工艺参数进行了区间优选并设计开发了带缠绕制品质量控制系统。基于带缠绕成型过程理论数学模型进行仿真计算,分别得到面向层间结合强度和孔隙率的工艺参数四维切片图以及特定条件下的三维工艺窗口,以及带缠绕成型总体三维工艺窗口。结合工艺参数总体稳定域,对工艺参数进行了区间优选并进行了实验验证。实验结果表明:采用优选区间内的工艺参数组合加工的缠绕制品孔隙率均小于1.5%,且制品层间剪切强度平均值为86.1MPa。最后,将缠绕成型过程理论模型/经验模型和参数优化方法相结合,设计并开发出面向带缠绕制品的质量控制系统。
贾哲[6]（2016）在《基于有限元分析的玻璃钢夹砂管道的强度分析和数值模拟辅助设计》文中提出玻璃钢夹砂管道以其优越的力学性能和低成本大刚度的独特优势,在市政工程、化工工程、能源输送工程等领域被广泛应用和推广。针对玻璃钢夹砂管道设计周期长、设计成本高的问题,本文提出了一种基于有限元分析方法的结构优化设计方法,即结合有限元分析软件,对玻璃钢管道结构设计方案进行力学性能的数值模拟研究,并在保证相关力学性能达标的情况下不断对初始设计方案进行优化,最终获得制造成本低、相关力学性能达标的设计方案。这种优化设计方法将有效地缩短玻璃钢管夹砂道的设计周期、降低管道设计成本。本文提出的玻璃钢夹砂管道计算机辅助设计方法主要内容为基于有限元理论分别对玻璃钢夹砂管道轴向拉伸强度、环向拉伸强度和环刚度建立相应的数值模拟模型,从而利用数值模拟方法替代试验方法对其进行相关力学分析和评估。模拟结果表明,本文建立的数值模拟模型在准许误差内可以准确直观地预测所设计铺层结构的力学性能。随后,本文利用建立的数值模拟模型分别研究了三种受力情况下的材料破坏规律。主要结论如下：与钢制管道不同,玻璃钢夹砂管道受拉和受压过程中呈逐层破坏的形式,而且材料的最初破坏一般发生在夹砂层,另外,缠绕层单层呈脆性失效形式,即在达到极限载荷前没有屈服过程；同时本文通过拉伸试验和数值模拟研究验证了相关文献发现的玻璃钢夹砂管道与钢制管道不同,轴向拉伸强度不一定是环向拉伸强度的1/2,而是一般在1/2～2/3之间；本文还通过数值模拟研究发现玻璃钢夹砂管道的轴向拉伸强度与夹砂层厚度大致呈反比的数值关系,而环向拉伸拉伸强度与夹砂层厚度的数值关系却非简单的线性关系；在对玻璃钢夹砂管道的环刚度进行数值模拟研究时发现,在总厚度不变的情况下随着试样夹砂层厚度的增加,管道环刚度提高了,但材料的极限载荷降低了,因此设计方案需要很好地权衡两项力学性能。最后本文通过一个具体工程案例说明本文提出的数值模拟辅助优化设计方法的使用流程,并验证了所提出的计算机辅助数值模拟方法可以大大提高设计效率,降低设计成本,在工程实际中发挥积极作用。
周帆[7]（2018）在《高速永磁电机转子碳纤维复合材料护套的设计研究》文中提出高速永磁电机具有效率高、功率因素大和体积小等优势,是高速电机领域的主要研究方向之一。高速永磁电机的转子在高速旋转时永磁体不能承受由离心力产生的拉应力,必须在外层设置保护套并提供一定的预紧力来抵消,目前保护套主要是采用合金材料和碳纤维复合材料,由于碳纤维复合材料轻质高强同时可以降低转子的涡流损耗,具有广阔的应用前景。本课题以两种不同体积的高速永磁电机转子为研究对象,提出碳纤维护套不同的预紧力形成方式,即大张力缠绕护套和过盈配合护套,并针对不同状态转子的应力进行了研究和分析。首先,基于碳纤维缠绕的工艺特点,通过制备不同张力缠绕的T800碳纤维NOL环和单向板试样并测试其基本力学性能参数,研究张力对碳纤维缠绕制品的性能影响规律,确定大张力缠绕工艺的极限张力,并为碳纤维护套转子的设计分析提供参数依据。其次,针对体积较小的高速永磁电机转子,提出一种大张力缠绕护套方案,在制备护套的同时通过纤维张力提供预紧力。考虑缠绕过程中外层纤维张力对内层结构的作用导致已缠绕的内层纤维产生放松效应,基于弹性力学相关原理推导了张力与纤维层剩余应力的解析模型,分析不同张力制度下纤维层对永磁体的压紧作用,在此基础上以转子永磁体径向始终受压为条件,结合材料的强度准则设计了大张力缠绕护套的厚度。然后,利用ABAQUS有限元软件建立大张力缠绕护套的计算模型,模拟缠绕张力放松效应和逐层缠绕过程,运用该模型计算恒定张力缠绕和等应力缠绕两种张力制度下转子静态和高速旋转的应力分布情况,并与解析计算的结果进行对比,验证了两种计算方法结果的一致性。通过实验测试在大张力缠绕护套作用下永磁体的径向应变,验证了大张力缠绕方案的可行性,以及理论计算和有限元仿真模型的正确性。最后,针对体积较大的高速永磁电机转子,大张力缠绕提供的预紧力不足以抵消高速旋转的离心力,故采用过盈配合的方案。基于弹性力学相关原理推导了过盈护套转子静态和高速旋转时的应力的解析模型,分析不同护套厚度和过盈量的影响规律,选取更为合理的碳纤维过盈护套参数。采用有限元法对过盈护套转子应力进行仿真分析,并与解析计算的结果进行对比,证明建立的过盈护套转子应力解析模型的正确性。按计算得到护套厚度和过盈量,实际缠绕制备了转子的碳纤维护套并进行过盈压装和旋转实验,验证了转子的稳定运行。本文提出的大张力缠绕碳纤维护套可以满足部分永磁电机转子高速旋转的要求,为转子碳纤维护套的设计提供了一种新思路,随着碳纤维材料和张力缠绕技术的发展,能够应用的转子范围会越来越广。
范诒杰[8]（2017）在《玻璃纤维增强竹木复合管材物理力学性能研究》文中研究指明纤维增强竹木复合材料不仅绿色环保、强重比高,而且可以提高木材利用率,缓解木质资源短缺危机。良好的胶合性能是纤维增强竹木复合材料力学强度充分发挥的保障,本文首先分别对马来酸酐和丙烯酸单体接枝改善玻璃纤维增强竹木胶合板胶合性能进行了研究,进一步对相同内径,不同壁厚以及相同壁厚,不同内径的纤维增强竹木复合管材力学性能进行了研究。主要试验结果如下:（1）玻璃纤维表面经马来酸酐接枝处理对其增强竹木胶合板的胶合性能和抗弯性能有显着的提高效果,马来酸酐接枝改性玻璃纤维表面活性的优化方案为:马来酸酐处理时间为3 h,溶液温度为50℃,溶液浓度为0.08 mol/L。复合板材干、湿态胶合强度分别为3.98 MPa和2.53 MPa,煮沸剥离率为0,抗弯强度和弹性模量分别为102.48 MPa 和 7912.04 MPa。（2）玻璃纤维表面经丙烯酸接枝处理对其增强竹木胶合板的胶合性能和抗弯性能有显着的提高效果,丙烯酸接枝改性玻璃纤维表面活性的优化方案为:丙烯酸处理时间为2 h,溶液温度为30℃,溶液浓度为0.30mol/L。复合板材干、湿态胶合强度分别为3.12 MPa和2.05 MPa,煮沸剥离率为0,抗弯强度和弹性模量分别为94.03 MPa和 7298 MPa。（3）经马来酸酐或丙烯酸二次接枝改性的玻璃纤维制备的纤维增强竹木胶合板的胶合性均得到了明显的改善,马来酸酐接枝处理效果更优。（4）相同内径不同壁厚的玻璃纤维增强竹木复合管材,随壁厚的增大,其抗弯极限承载力、挠度以及管刚度而增大,轴压弹性模量而减小,剪切和轴压强度受壁厚影响较小。壁厚为30 mm时,剪切强度为2.40 MPa,轴压强度为49.60 MPa,轴向压缩模量为2.61 GPa,管径变化量3%的管刚度为5.19 MPa,抗弯极限承载力为56.1 KN,极限荷载时挠度为80.55 mm。（5）相同壁厚不同内径的纤维增强竹木复合管材,随内径的增大,其管刚度而减小,内径为380 mm,壁厚为30mm的纤维增强竹木复合管材的径向压缩性能明显减弱,管径变化量仅为6.8%时管材达到极限承载力。
赵书平[9]（2015）在《玻璃纤维增强竹/木复合材料管件的研制》文中研究说明高性能纤维增强竹/木复合材料作为一种新型的复合材料,可广泛应用于建筑、管道运输、电力输送等领域,同时该复合材料将有效扩大人工林、竹林的应用范围,提高高性能纤维制品的环保性。本文就高性能纤维的组坯形式,排布角度及夹芯材料形态对高性能纤维增强竹/木复合板材力学性能的影响进行了研究,并进一步研究了玻璃纤维增强竹/木复合材料管件的成型工艺以及不同胶黏剂体系及竹材表面处理方式对其性能的影响。研究结果表明：（1）影响高性能纤维增强竹/木复合材料板材性能的三个因素的主次顺序为：夹芯材料>纤维组坯方式>纤维排布角度。该正交试验得出的优化方案为：疏解竹作为夹芯材料,玻璃纤维布4层、纤维布的排布角度为30°。（2）通过玻璃纤维增强竹/木复合材料管件的剪切强度测试、平行外载试验以及轴向压缩试验,结果表明三个因素（缠绕张力、缠绕角度、夹芯材料）对管件剪切强度、刚度、轴向压缩强度性能的影响主次顺序都为：夹芯材料>缠绕角度>缠绕张力。该正交实验得出的优化方案为：缠绕张力300N,缠绕角度30°,夹芯材料为疏解竹。采用优化工艺制造的管件其剪切强度可达4.1331Mpa;杆件的刚度可达2.21Mpa；管件能承受的最大弯曲载荷达3.227T。（3）使用经过表面处理的疏解竹作为夹芯材料制作的管件较未处理的试验组剪切强度提高了40.74%,刚度提高了47.51%,承载能力提高了34.06%。（4）采用异氰酸酯胶黏剂作为胶黏剂体系管件较不饱和聚酯体系的管件剪切强度提高了72.38%,刚度提高了153.84%,承载能力提高了91.97%。
穆建桥[10]（2017）在《复合材料压力容器的非测地线缠绕成型及强度分析研究》文中指出随着纤维缠绕技术的发展,高性能、轻量化的纤维缠绕复合材料制品应用愈加广泛。在缠绕成型过程中,纤维的滑线和排布不均会造成制品的力学性能降低,这一现象往往被大多数研究者忽略,造成力学分析的强度与实际值偏差较大。目前多数学者对缠绕构件的成型过程进行设计时,在给定缠绕尺寸下,往往不能兼顾稳定缠绕和均匀布满两个工艺条件。运用网格理论对压力容器缠绕线型设计时,缠绕角可根据封头尺寸由稳定缠绕方程确定,但此时纤维缠绕模具往返一次的中心转角也已确定,在缠绕一个完整循环后纤维不能严格错开一个纱宽的距离,造成模具表面纤维重叠或留缝。在确定缠绕尺寸的情况下,研究兼顾稳定缠绕和均匀排布两个工艺条件的缠绕规律,是解决这一问题的有效途径。本文以复合材料压力容器为对象,在满足纤维稳定缠绕、均匀排布的工艺基础上,基于非测地线理论对线型模式进行研究,求解满足工艺要求的缠绕参数,根据缠绕工艺参数建立有限元模型,分析压力容器强度,最终通过实际缠绕成型、爆破实验,比较压力容器实际爆破强度与预测理想值的差别,验证基于非测地线缠绕压力容器线型设计理论和强度分析方法的正确性。本文主要内容如下:（1）分析复合材料单层结构的力学模型与失效准则,为压力容器力学分析奠定理论基础。探讨复合材料压力容器筒身和封头的网格分析理论,分析基于网格理论的结构设计方法,并探究基于网格理论线型设计的局限性。（2）通过制备并测试NOL环力学性能,在T700、T800碳纤维与三种环氧树脂的六种体系中选取最优复合材料匹配体系T800/EW-60D,制作选定体系复合材料的单向板并测试其基本力学性能。（3）为得到定缠绕尺寸下,满足纤维稳定缠绕、均匀排布的工艺参数,对纤维缠绕的非测地线缠绕线型模式进行研究。推导并求解出纤维轨迹中心角的二阶非齐次非线性方程。求解出定极孔半径下缠绕角和滑移系数的对应关系,中心转角与滑移系数之间的关系以及纤维稳定缠绕、均匀排布的缠绕参数。考虑纱片宽对缠绕过程进行仿真,分析纤维纱带的排布规律,研究纱片宽度、切点数对线型模式的影响,最后计算出丝嘴轨迹点空间位置和主轴旋转角度。另外,为了给缠绕成型过程中参数设置提供参考,比较缠绕参数、悬纱长度的改变对主轴转角和丝嘴运动轨迹的影响。（4）根据求解出的缠绕工艺参数,建立有限元模型,分析30MPa内压下压力容器的受力状态,并预测爆破强度为89.1MPa。利用5轴数控缠绕机进行实际缠绕成型,缠绕过程中纤维排列整齐、均匀,并未发生滑线现象,纤维排列的型式与仿真结果一致。测试爆破强度为85MPa,与预测值相差4.82%,误差较低,实验结果与模拟情况符合较好。结果表明,本文研究的非测地线缠绕成型理论兼顾了纤维稳定缠绕和均匀布满两个工艺条件,使制品的强度接近理想值。本文提出的兼顾两个工艺条件的非测地线缠绕线型设计理论与方法是准确可行的,基于工艺过程的强度分析是精确可靠的,为制备更高性能、更高规格的纤维缠绕制品奠定基础。
二、纤维缠绕玻璃钢环形试样测试方法补充说明（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、纤维缠绕玻璃钢环形试样测试方法补充说明（论文提纲范文）
（1）施工及服役条件下公路玻璃钢夹砂管涵洞安全性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与评述 |
| 1.2.1 国外有关玻璃钢夹砂管研究现状 |
| 1.2.2 国内有关玻璃钢夹砂管研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 玻璃钢夹砂管制造工艺与过程控制分析 |
| 2.1 原材料组成及基本要求 |
| 2.1.1 玻璃纤维增强材料 |
| 2.1.2 树脂基体材料 |
| 2.1.3 石英砂填充料 |
| 2.2 管壁结构层次及功能特性 |
| 2.3 制造工艺及质量控制分析 |
| 2.3.1 工艺流程 |
| 2.3.2 各道工序质量控制要求 |
| 2.4 夹砂层强度优化控制分析 |
| 2.4.1 试验内容 |
| 2.4.2 力学性能试验结果分析 |
| 2.4.3 断面形貌特征分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 实验用玻璃钢夹砂管材料性能试验 |
| 3.1 压缩性能试验 |
| 3.1.1 试件截取与要求 |
| 3.1.2 试验条件和方法 |
| 3.1.3 试验结果及分析 |
| 3.2 拉伸性能试验 |
| 3.2.1 试件制备与要求 |
| 3.2.2 试验方法 |
| 3.2.3 试验结果及分析 |
| 3.3 环刚度试验 |
| 3.3.1 试件截取要求 |
| 3.3.2 试验实施步骤与方法 |
| 3.3.3 试验结果及分析 |
| 3.4 疲劳性能试验 |
| 3.4.1 疲劳试验方案设计 |
| 3.4.2 静载试验结果与分析 |
| 3.4.3 等幅疲劳试验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 浅覆土玻璃钢夹砂管涵洞动力特性研究 |
| 4.1 玻璃钢夹砂管涵洞施工技术 |
| 4.1.1 填土材料与施工工艺流程 |
| 4.1.2 施工关键技术 |
| 4.2 动载试验方案设计 |
| 4.2.1 动载试验路概况 |
| 4.2.2 振动速度传感器布设 |
| 4.3 动载试验测试结果 |
| 4.3.1 加载工况 |
| 4.3.2 振动速度测试结果 |
| 4.4 动力特性分析 |
| 4.4.1 最大振动速度分析 |
| 4.4.2 管材固有频率的有限元计算 |
| 4.4.3 频谱特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 服役条件下玻璃钢夹砂管涵洞现场检测与安全性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工程实例概况 |
| 5.3 现场检测条件 |
| 5.3.1 应变采集系统 |
| 5.3.2 加载车辆基本参数与轴重 |
| 5.4 现场试验方案设计 |
| 5.4.1 试验准备工作 |
| 5.4.2 试验检测元件布设 |
| 5.4.3 车辆加载工况 |
| 5.5 检测结果与安全性能分析 |
| 5.5.1 控制截面上应变和变形特征分析 |
| 5.5.2 管顶挠度变形特性分析 |
| 5.5.3 安全性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果 |
（2）复合材料压力容器爆破压强与材料基本力学性能关联研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 压力容器使用材料研究现状 |
| 1.2.2 压力容器爆破性能研究现状 |
| 1.2.3 压力容器损伤破坏研究现状 |
| 1.2.4 压力容器封头的研究现状 |
| 1.2.5 压力容器缠绕参数研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状简析 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料和实验方法 |
| 2.1 实验材料与实验设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 材料分析测试方法 |
| 2.2.1 材料体系动态接触角测试 |
| 2.2.2 材料体系界面性能表征 |
| 2.2.3 材料力学性能测试方法 |
| 第3章 材料体系基本性能表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合材料体系界面性能表征 |
| 3.2.1 复合材料体系动态接触角测试 |
| 3.2.2 复合材料体系微脱粘测试 |
| 3.3 复合材料体系力学性能表征 |
| 3.3.1 复合材料力学性能测试件的制备 |
| 3.3.2 复合材料力学性能测试 |
| 3.3.3 复合材料体系力学性能测试破坏形式分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 复合材料压力容器爆破压强分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合材料压力容器有限元模型的建立 |
| 4.2.1 复合材料压力容器铺层设计 |
| 4.2.2 复合材料压力容器模型的建立 |
| 4.3 复合材料压力容器有限元分析求解 |
| 4.4 有限元分析求解结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 复合材料压力容器爆破性能验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合材料压力容器的制备 |
| 5.3 复合材料爆破性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（3）缠绕成型用竹、麻纤维增强聚丙烯预浸带的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 麻、竹纤维增强复合材料研究 |
| 1.2.1 黄麻纤维增强复合材料的研究现状 |
| 1.2.2 竹纤维增强复合材料的研究现状 |
| 1.3 天然纤维增强复合材料改性方法 |
| 1.4 天然纤维增强复合材料成型工艺 |
| 1.4.1 挤出成型 |
| 1.4.2 模压成型 |
| 1.4.3 注塑成型 |
| 1.4.4 树脂传递模塑成型(RTM) |
| 1.4.5 缠绕成型 |
| 1.5 纤维增强预浸料在缠绕成型上的应用概述 |
| 1.5.1 浸渍缠绕工艺 |
| 1.5.2 天然纤维增强预浸带的研究现状 |
| 1.6 本文研究的目的意义、主要内容及创新点 |
| 1.6.1 目的及意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 1.6.3 创新点 |
| 2 黄麻纤维/聚丙烯预浸带的性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 原料 |
| 2.2.2 仪器和设备 |
| 2.2.3 黄麻纤维表面改性 |
| 2.2.4 性能测试与表征方法 |
| 2.3 实验结果及讨论 |
| 2.3.1 黄麻纤维的表面化学性能 |
| 2.3.2 黄麻纤维的表观形貌 |
| 2.3.3 碱和漆酶处理对黄麻捻绳拉伸强度的影响 |
| 2.3.4 PP熔融指数和黄麻捻绳表面处理对二者界面结合的影响 |
| 2.3.5 黄麻捻绳/PP预浸带的拉伸强度 |
| 2.3.6 黄麻捻绳/PP预浸渍带的动态力学性能分析 |
| 2.3.7 黄麻捻绳/PP预浸渍带的短期蠕变性能分析 |
| 2.3.8 输水管公称压力推算 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 竹原纤维/聚丙烯复合材的制备工艺及力学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 原料 |
| 3.2.2 仪器和设备 |
| 3.2.3 竹原纤维增强复合材料的制备 |
| 3.2.4 性能测试与表征方法 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 竹原纤维/PP复合材料的流变性能 |
| 3.3.2 加工过程对竹原纤维长度的影响 |
| 3.3.3 动态机械性能分析 |
| 3.3.4 拉伸性能分析 |
| 3.3.5 吸水性能 |
| 3.3.6 热膨胀分析 |
| 3.3.7 短期蠕变分析 |
| 3.3.8 竹原纤维在复合材里的分散性和定向度 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 漆酶改性对竹原纤维增强聚丙烯预浸带性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料 |
| 4.2.2 仪器和设备 |
| 4.2.3 长竹原纤维增强PP预浸带的制备 |
| 4.2.4 性能测试与表征方法 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.3.1 漆酶改性对竹原纤维表观形貌的影响 |
| 4.3.2 竹原纤维表面化学成分分析 |
| 4.3.3 竹原纤维拉伸性能测试 |
| 4.3.4 竹原纤维/PP混合物料的流变性能 |
| 4.3.5 竹原纤维/PP预浸渍带的静态力学性能 |
| 4.3.6 竹原纤维/PP浸渍带的动态力学性能 |
| 4.3.7 竹原纤维/PP预浸渍带的热膨胀性 |
| 4.3.8 竹原纤维/PP预浸带的短期蠕变 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 竹原纤维增强聚丙烯复合环缠绕工艺探索及力学性能模拟分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 原料 |
| 5.2.2 仪器和设备 |
| 5.2.3 竹原纤维增强PP环的制备 |
| 5.2.4 性能测试与表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 竹原纤维增强PP复合环环拉伸性能分析 |
| 5.3.2 竹原纤维增强PP复合环环拉伸模拟分析 |
| 5.3.3 竹原纤维增强聚丙烯复合环的环刚度测试 |
| 5.3.4 竹原纤维增强聚丙烯复合环环刚度模拟分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）带缠绕工艺参数耦合对制品性能影响机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 复合材料缠绕成型工艺概述 |
| 1.2.1 缠绕工艺及成型装备 |
| 1.2.2 CAD/CAM技术及轨迹规划 |
| 1.2.3 工艺过程控制 |
| 1.3 成型工艺参数对制品性能影响的国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 带缠绕成型工艺及参数控制系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 预浸胶带缠绕成型工艺简介 |
| 2.3 关键成型工艺参数 |
| 2.3.1 加热温度 |
| 2.3.2 压辊压力 |
| 2.3.3 缠绕张力 |
| 2.3.4 缠绕速度 |
| 2.4 DCS工艺参数控制系统 |
| 2.5 带缠绕制品性能表征参数及测试方法 |
| 2.5.1 层间剪切强度 |
| 2.5.2 孔隙率 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 带缠绕成型工艺过程建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 层间结合强度机理建模 |
| 3.2.1 传热学模型 |
| 3.2.2 紧密接触模型 |
| 3.2.3 自粘结模型 |
| 3.3 孔隙率机理模型 |
| 3.3.1 层内孔隙模型 |
| 3.3.2 层间孔隙模型 |
| 3.3.3 总孔隙率模型 |
| 3.4 多目标多参数耦合经验模型 |
| 3.4.1 多参数耦合经验模型 |
| 3.4.2 多目标优化方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 工艺参数敏感度分析及稳定域划分 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多工艺参数相对敏感度分析 |
| 4.2.1 多参数相对敏感度计算方法 |
| 4.2.2 面向层间剪切强度的MPSA分析 |
| 4.2.3 面向孔隙率的MPSA分析 |
| 4.3 单工艺参数区间敏感度分析 |
| 4.3.1 单工艺参数区间敏感度计算方法 |
| 4.3.2 面向层间剪切强度的SPSA分析 |
| 4.3.3 面向孔隙率的SPSA分析 |
| 4.4 基于敏感度分析的稳定域划分 |
| 4.4.1 稳定域划分方法 |
| 4.4.2 面向层间剪切强度的稳定域划分 |
| 4.4.3 面向孔隙率的稳定域划分 |
| 4.5 缠绕成型工艺参数总体稳定域及实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 工艺参数对制品性能的影响及耦合作用机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单工艺参数对制品性能的影响机制分析 |
| 5.2.1 工艺参数对层间结合强度的影响机制 |
| 5.2.2 工艺参数对孔隙率的影响机制 |
| 5.3 工艺参数耦合对层间结合强度的影响机制分析 |
| 5.3.1 温度与压力耦合对层间结合强度的影响 |
| 5.3.2 温度与张力耦合对层间结合强度的影响 |
| 5.3.3 温度与速度耦合对层间结合强度的影响 |
| 5.3.4 压力与张力耦合对层间结合强度的影响 |
| 5.3.5 压力与速度耦合对层间结合强度的影响 |
| 5.4 工艺参数耦合对孔隙率的影响机制分析 |
| 5.4.1 温度与压力耦合对孔隙率的影响 |
| 5.4.2 温度与速度耦合对孔隙率的影响 |
| 5.4.3 压力与速度耦合对孔隙率的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 工艺参数区间优选及质量控制系统 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工艺参数三维工艺窗口 |
| 6.2.1 层间结合强度三维工艺窗口 |
| 6.2.2 孔隙率三维工艺窗口 |
| 6.3 结合稳定域理论的工艺参数区间优选 |
| 6.4 实验验证 |
| 6.5 带缠绕成型质量控制系统设计及开发 |
| 6.5.1 工艺参数智能优化模块 |
| 6.5.2 缠绕制品质量报警模块 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的学术论文和参与的科研情况 |
（6）基于有限元分析的玻璃钢夹砂管道的强度分析和数值模拟辅助设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 玻璃钢夹砂管道应用现状 |
| 1.3 玻璃钢夹砂管道生产工艺 |
| 1.3.1 定长缠绕玻璃钢夹砂管道 |
| 1.3.2 内衬层成型工艺 |
| 1.3.3 缠绕层成型工艺 |
| 1.3.4 夹砂层成型工艺 |
| 1.4 玻璃钢夹砂管道数值模拟研究现状 |
| 1.4.1 玻璃钢夹砂管道国内数值模拟研究概况 |
| 1.4.2 玻璃钢夹砂管道国外数值模拟研究概况 |
| 1.4.3 缠绕层数值模拟研究概况 |
| 1.4.4 夹砂层数值模拟研究概况 |
| 1.5 复合材料渐进失效分析研究现状 |
| 1.5.1 复合材料层合板理论 |
| 1.5.2 层合板渐进失效模型研究现状 |
| 1.6 玻璃钢夹砂管道强度分析和结构设计存在的问题 |
| 1.7 本文研究的主要内容 |
| 第2章 玻璃钢夹砂管道强度分析理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 玻璃钢夹砂管道单层刚度和强度预测 |
| 2.2.1. 缠绕层刚度和强度预测理论公式 |
| 2.2.2 夹砂层刚度和强度预测理论公式 |
| 2.3 玻璃钢夹砂管道刚度预测公式 |
| 2.3.1 单层板的应力-应变本构关系 |
| 2.3.2 层合板的应力-应变本构关系 |
| 2.3.3 层合板的刚度预测 |
| 2.4 玻璃钢夹砂管道的强度预测 |
| 2.4.1 单层板的失效准则 |
| 2.4.2 层合板刚度退化准则 |
| 2.4.3 层合板渐进失效模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 玻璃钢夹砂管道的数值分析模型及试验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 玻璃钢夹砂管道材料属性定义 |
| 3.3 玻璃钢夹砂管道渐进失效模型 |
| 3.4 玻璃钢夹砂管道单元类型选择 |
| 3.5 玻璃钢夹砂管道轴向拉伸数值分析模型建立 |
| 3.5.1 玻璃钢夹砂管道轴向拉伸模型尺寸和载荷设定 |
| 3.5.2 玻璃钢夹砂管道轴向拉伸强度数值模拟与试验对比 |
| 3.6 玻璃钢夹砂管道环向拉伸数值分析模型的建立 |
| 3.6.1 玻璃钢夹砂管道环向拉伸模型的尺寸和载荷设定 |
| 3.6.2 玻璃钢夹砂管道环向拉伸强度模拟值与试验值对比 |
| 3.7 玻璃钢夹砂管道环刚度的数值模拟 |
| 3.7.1 玻璃钢夹砂管道环刚度有限元模型的建立 |
| 3.7.2 玻璃钢夹砂管道环刚度模拟值与试验值的比较 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 玻璃钢夹砂管道力学性能数值模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 玻璃钢夹砂管道拉伸性能数值模拟研究 |
| 4.2.1 玻璃钢夹砂管道拉伸各层应力数值模拟研究 |
| 4.2.2 夹砂层厚度对玻璃钢夹砂管道轴向拉伸强度的影响 |
| 4.2.3 夹砂层厚度对玻璃钢夹砂管道环向拉伸强度的影响 |
| 4.3 玻璃钢夹砂管道环刚度数值模拟研究 |
| 4.3.1 玻璃钢夹砂管道承受平行板加压过程模拟 |
| 4.3.2 玻璃钢夹砂管道环刚度分层模拟研究 |
| 4.3.3 夹砂层厚度对试样环刚度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 玻璃钢夹砂管道计算机辅助结构优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 玻璃钢夹砂管道初始设计原则 |
| 5.3 玻璃钢夹砂管道优化设计案例 |
| 5.3.1 玻璃钢夹砂管道各项性能数值模拟 |
| 5.3.2 优化方案可行性校核 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 附录A 本文涉及到的部分理论公式 |
| 参考文献 |
（7）高速永磁电机转子碳纤维复合材料护套的设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 高速永磁电机转子的国内外研究现状 |
| 1.2.1 永磁材料和转子结构 |
| 1.2.2 保护措施和应力分析 |
| 1.2.3 转子损耗和温度场 |
| 1.3 纤维缠绕技术的研究 |
| 1.3.1 纤维缠绕工艺 |
| 1.3.2 缠绕张力的研究 |
| 1.3.3 张力控制系统的研究 |
| 1.4 国内外研究综述简析 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 不同张力缠绕材料基本力学性能测试 |
| 2.1 选用的纤维与树脂 |
| 2.1.1 碳纤维种类 |
| 2.1.2 树脂种类 |
| 2.2 不同张力缠绕NOL环性能测试 |
| 2.2.1 测试仪器设备 |
| 2.2.2 不同张力缠绕NOL环试样制备 |
| 2.2.3 制备试样的测试 |
| 2.3 不同张力缠绕单向板性能测试 |
| 2.3.1 不同张力缠绕单向板试样制备 |
| 2.3.2 制备试样的测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 大张力缠绕护套方案设计 |
| 3.1 弹性力学分析基础 |
| 3.2 大张力缠绕转子的应力分析 |
| 3.2.1 芯轴与永磁体的应力分析 |
| 3.2.2 碳纤维护套的应力分析 |
| 3.2.3 缠绕剩余应力分析模型 |
| 3.3 高速旋转转子的应力分析 |
| 3.4 高速永磁电机转子强度准则 |
| 3.5 张力制度和缠绕厚度设计 |
| 3.5.1 不同张力缠绕剩余应力和压紧作用 |
| 3.5.2 护套厚度设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 大张力缠绕护套有限元仿真分析 |
| 4.1 大张力缠绕有限元模型 |
| 4.1.1 缠绕张力的施加 |
| 4.1.2 放松效应的模拟 |
| 4.1.3 逐层缠绕过程的实现 |
| 4.2 恒定张力缠绕转子有限元与理论计算对比 |
| 4.2.1 缠绕完成时转子应力 |
| 4.2.2 高速旋转时转子应力 |
| 4.3 等应力缠绕转子有限元与理论计算对比 |
| 4.3.1 缠绕完成时转子应力 |
| 4.3.2 高速旋转时转子应力 |
| 4.4 两种张力制度计算结果汇总分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 大张力缠绕护套压紧力测试 |
| 5.1 实验材料和仪器设备 |
| 5.2 碳纤维大张力缠绕成型工艺 |
| 5.2.1 数控缠绕设备简介 |
| 5.2.2 工艺控制关键 |
| 5.3 大张力缠绕压紧力的测试 |
| 5.3.1 测试应变片布置方案 |
| 5.3.2 测试过程 |
| 5.4 实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 碳纤维护套过盈方案分析 |
| 6.1 过盈配合转子的应力分析 |
| 6.1.1 芯轴与永磁体的应力分析 |
| 6.1.2 碳纤维护套的应力分析 |
| 6.2 护套厚度及过盈量对转子应力的影响 |
| 6.3 理论计算与有限元仿真对比 |
| 6.3.1 静态时转子应力分析 |
| 6.3.2 高速旋转时转子应力分析 |
| 6.4 过盈护套转子样件的制备 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
（8）玻璃纤维增强竹木复合管材物理力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纤维增强木质复合材料研究概况 |
| 1.2.1 纤维增强木质板材研究现状 |
| 1.2.2 纤维增强木质梁柱研究现状 |
| 1.2.3 纤维增强木质管材研究现状 |
| 1.3 纤维界面改性概况 |
| 1.3.1 偶联剂改性研究现状 |
| 1.3.2 等离子体改性研究现状 |
| 1.3.3 酸碱刻蚀改性研究现状 |
| 1.3.4 二次接枝改性研究现状 |
| 1.4 纤维缠绕成型概况 |
| 1.5 有限元数值模拟概况 |
| 1.6 研究目的和意义 |
| 1.7 本论文主要研究内容 |
| 2 GF表面MAH接枝对其增强竹木胶合板胶合性能的影响 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 玻璃纤维增强竹木胶合板制备 |
| 2.3.1 试验方案 |
| 2.3.2 复合板材制备工艺流程 |
| 2.3.3 复合板材制备方法 |
| 2.4 玻璃纤维增强竹木胶合板性能检测 |
| 2.4.1 检测依据及试件制作 |
| 2.4.2 检测方法 |
| 2.5 结果与分析 |
| 2.5.1 玻璃纤维增强竹木胶合板试验结果 |
| 2.5.2 玻璃纤维增强竹木胶合板试验结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 GF表面丙烯酸接枝对其增强竹木胶合板胶合性能的影响 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验设备 |
| 3.3 玻璃纤维增强竹木胶合板制备 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 复合板材制备工艺流程 |
| 3.3.3 复合板材制备方法 |
| 3.4 玻璃纤维增强竹木胶合板性能检测 |
| 3.5 结果与分析 |
| 3.5.1 玻璃纤维增强竹木胶合板试验结果 |
| 3.5.2 复合板材试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 相同内经不同壁厚对GF增强竹木复合管材力学性能的影响 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.2 试验设备 |
| 4.3 玻璃纤维增强竹木复合管材制备 |
| 4.3.1 复合管材制备工艺流程 |
| 4.3.2 复合管材制备工艺流程 |
| 4.3.3 复合管材制备方法 |
| 4.4 玻璃纤维增强竹木复合管材性能检测 |
| 4.4.1 层间剪切性能 |
| 4.4.2 轴向压缩性能 |
| 4.4.3 径向压缩性能 |
| 4.4.4 抗弯性能 |
| 4.5 纤维增强竹木复合管材结果与分析 |
| 4.5.1 层间剪切性能试验结果分析 |
| 4.5.2 轴压性能试验结果分析 |
| 4.5.3 径压性能试验结果分析 |
| 4.5.4 抗弯性能试验结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 不同直径复合管材径压性能研究及有限元数值模拟 |
| 5.1 不同直径复合管材径压性能试验 |
| 5.1.1 试验材料与设备 |
| 5.1.2 纤维增强竹木复合管材制备 |
| 5.1.3 纤维增强竹木复合管材径向压缩性能检测 |
| 5.1.4 径压试验结果与分析 |
| 5.2 纤维增强竹木复合管材径向压缩性能的有限元数值分析 |
| 5.2.1 管件有限元模型分析方法 |
| 5.2.2 有限元分析结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录清单 |
| 致谢 |
（9）玻璃纤维增强竹/木复合材料管件的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 复合材料的发展现状 |
| 1.2.1 竹木复合材料的发展与应用概况 |
| 1.2.2 木质复合材料柱状成型的研究概况 |
| 1.3 纤维增强复合材料管件的应用与研究 |
| 1.3.1 纤维缠绕增强钢混结构的研究 |
| 1.3.2 纤维缠绕增强木质材料的研究 |
| 1.3.3 纤维增强筒形单板层积材的研究 |
| 1.4 本研究的目的和意义 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 2 纤维增强竹/木复合材料板材的试制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料与设备 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.3 纤维增强竹/木复合材料板材的制备 |
| 2.3.1 制备板材的试验方案 |
| 2.3.2 原材料的预处理 |
| 2.3.3 制作工艺 |
| 2.3.4 抗弯性能测试 |
| 2.3.5 拉伸性能测试 |
| 2.4 结果与分析 |
| 2.4.1 弯曲性能 |
| 2.4.2 拉伸性能 |
| 2.5 小结 |
| 3 玻璃纤维增强竹/木复合材料管件的试制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料与设备 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验设备 |
| 3.3 玻璃纤维增强竹/木复合材料管件的制备 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 制作工艺 |
| 3.3.3 剪切强度测试 |
| 3.3.4 平行外载试验 |
| 3.3.5 轴向压缩试验 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 剪切强度测试的结果与分析 |
| 3.4.2 平行外载试验结果与分析 |
| 3.4.3 轴向压缩试验结果与分析 |
| 3.5 小结 |
| 4. 不同胶黏剂与竹材表面处理方式对管件性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料与设备 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.3 试验方法 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 疏解竹的表面处理 |
| 4.3.3 制造工艺 |
| 4.4 玻璃纤维增强竹/木复合材料管件的性能检测 |
| 4.4.1 剪切强度测试 |
| 4.4.2 平行外载试验 |
| 4.4.3 抗弯性能试验 |
| 4.5 结果与分析 |
| 4.5.1 不同胶黏剂与竹材表面处理方式对管件剪切强度的影响 |
| 4.5.2 不同胶黏剂与竹材表面处理方式对管件刚度的影响 |
| 4.5.3 不同胶黏剂与竹材表面处理方式对管件抗弯性能的影响 |
| 4.6 小结 |
| 5 结论与创新点及建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 研究创新点 |
| 5.3 建议 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果与目录清单 |
| 致谢 |
（10）复合材料压力容器的非测地线缠绕成型及强度分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纤维缠绕技术简介 |
| 1.1.1 纤维缠绕成型方法 |
| 1.1.2 缠绕工艺分类 |
| 1.1.3 纤维缠绕材料 |
| 1.1.4 纤维缠绕设备 |
| 1.1.5 纤维缠绕技术发展历程 |
| 1.2 纤维缠绕成型工艺的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 存在的主要问题 |
| 1.3 研究背景和意义 |
| 1.3.1 研究背景 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 论文主要内容与研究思路 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 |
| 1.4.2 论文研究思路 |
| 第二章 复合材料压力容器的设计准则与力学分析 |
| 2.1 复合材料力学分析基础 |
| 2.1.1 正交各向异性弹性力学基本方程 |
| 2.1.2 正交各向异性材料的工程弹性常数 |
| 2.1.3 单向复合材料的刚度 |
| 2.2 复合材料压力容器的设计准则 |
| 2.3 复合材料压力容器力学分析 |
| 2.3.1 网格理论分析 |
| 2.3.2 筒身部分网格分析 |
| 2.3.3 封头部分网格分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 材料选择与基本力学性能测试 |
| 3.1 纤维种类 |
| 3.2 树脂种类 |
| 3.3 不同纤维和树脂的匹配性测试 |
| 3.3.1 实验仪器和设备 |
| 3.3.2 不同复合体系NOL环的制备 |
| 3.4 选定匹配体系的基本力学性能测试 |
| 3.4.1 复合材料单向板的制作 |
| 3.4.2 标准试样的制备 |
| 3.4.3 标准试样的测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于非测地线缠绕理论的线型模式研究 |
| 4.1 非测地线稳定缠绕的数学模型 |
| 4.1.1 法曲率与测地曲率的求解 |
| 4.1.2 纤维稳定缠绕中心转角方程 |
| 4.1.3 缠绕纤维的方向方程 |
| 4.1.4 缠绕方程的数值模型求解 |
| 4.2 纤维缠绕轨迹的计算与模拟 |
| 4.2.1 筒身段中心转角方程 |
| 4.2.2 纤维缠绕轨迹方程 |
| 4.3 定极孔纤维轨迹的缠绕参数优化计算 |
| 4.4 缠绕过程仿真 |
| 4.5 纱线宽度对缠绕线型的影响 |
| 4.6 切点数对缠绕线型的影响 |
| 4.7 缠绕线型实现方法 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于有限元方法的压力容器强度分析 |
| 5.1 压力容器结构模型 |
| 5.1.1 复合材料层几何模型 |
| 5.1.2 内衬几何模型 |
| 5.1.3 材料模型 |
| 5.2 压力容器强度分析 |
| 5.2.1 ABAQUS简介 |
| 5.2.2 有限元模型 |
| 5.2.3 计算结果与分析 |
| 5.2.4 爆破压强的预测 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 压力容器的制造及爆破实验 |
| 6.1 数控缠绕机简介 |
| 6.1.1 数控系统 |
| 6.1.2 缠绕机头与丝嘴 |
| 6.1.3 浸胶系统 |
| 6.1.4 张力系统 |
| 6.2 压力容器的制造 |
| 6.3 爆破实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
四、纤维缠绕玻璃钢环形试样测试方法补充说明（论文参考文献）
- [1]施工及服役条件下公路玻璃钢夹砂管涵洞安全性能研究[D]. 陈兆南. 河北工业大学, 2017(01)
- [2]复合材料压力容器爆破压强与材料基本力学性能关联研究[D]. 季文婧. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [3]缠绕成型用竹、麻纤维增强聚丙烯预浸带的研究[D]. 郝建秀. 东北林业大学, 2020
- [4]玻璃钢测试方法(试行草案)[J]. 国家建材总局玻璃钢技术交流组. 工程塑料应用, 1976(02)
- [5]带缠绕工艺参数耦合对制品性能影响机制研究[D]. 俞涛. 西北工业大学, 2018(02)
- [6]基于有限元分析的玻璃钢夹砂管道的强度分析和数值模拟辅助设计[D]. 贾哲. 南昌大学, 2016(03)
- [7]高速永磁电机转子碳纤维复合材料护套的设计研究[D]. 周帆. 武汉理工大学, 2018(07)
- [8]玻璃纤维增强竹木复合管材物理力学性能研究[D]. 范诒杰. 北京林业大学, 2017(04)
- [9]玻璃纤维增强竹/木复合材料管件的研制[D]. 赵书平. 北京林业大学, 2015(10)
- [10]复合材料压力容器的非测地线缠绕成型及强度分析研究[D]. 穆建桥. 武汉理工大学, 2017(02)