橋梁復(fù)合材料防撞護舷的結(jié)構(gòu)設(shè)計??

由于復(fù)合材料的制造水平和一個國家的航空航天、汽車等對重量敏感的先進應(yīng)用領(lǐng)域有著最為直接的關(guān)系，需要引起我國的重視。由于復(fù)合材料所表現(xiàn)出來的獨特性，不能照搬傳統(tǒng)的金屬材料加工方法?；诖耍疚膶ο嚓P(guān)的內(nèi)容進行了探討，希望可以為相關(guān)的理論和實踐提供借鑒。

由于復(fù)合材料的制造水平和一個國家的航空航天、汽車等對重量敏感的先進應(yīng)用領(lǐng)域有著最為直接的關(guān)系，需要引起我國的重視。由于復(fù)合材料所表現(xiàn)出來的獨特性，不能照搬傳統(tǒng)的金屬材料加工方法?；诖?，本文對相關(guān)的內(nèi)容進行了探討，希望可以為相關(guān)的理論和實踐提供借鑒。

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)練習(xí)題1 練習(xí)題 一填空 1、復(fù)合材料的重要特點是（結(jié)構(gòu)）設(shè)計與（材料）設(shè)計同時進行。 2、研究復(fù)合材料的強度和剛度時的基本假設(shè)有： (1)假設(shè)層合板是（連續(xù)）的； (2）假設(shè)單向?qū)雍习迨牵ň鶆颍┑?，多向?qū)雍习迨欠侄尉鶆虻模?(3)假設(shè)限于單向?qū)雍习迨牵ㄕ桓飨虍愋裕┑模杭凑J為單向?qū)雍习寰?有兩個相互垂直的彈性對稱面； (4)假設(shè)限于層合板是（線彈性）的：即認為層合板在外力作用下產(chǎn)生 的變形與外力成正比關(guān)系，且當(dāng)外力移去后，層合板能夠完全恢復(fù)其原 來形狀； (5)假設(shè)層合板的變形（很?。?3、復(fù)合材料單層（正交各向異性材料）基本強度指標(biāo)包括： xt——縱向拉伸強度；xc——縱向壓縮強度；yt——橫向拉伸強度； yc——橫向壓縮強度；s——面內(nèi)剪切強度。 4、對正交各向異性材料，當(dāng)載荷作用在非材料主方向時，正交各向異 性性能常常導(dǎo)致（耦合）效應(yīng)。

復(fù)合材料層合板下陷是飛機結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛的典型結(jié)構(gòu)細節(jié)。以下陷長深比、相同方向下陷區(qū)間距、兩個不同方向下陷區(qū)間距為下陷區(qū)設(shè)計變量,建立參數(shù)化有限元模型；通過下陷應(yīng)力應(yīng)變分布、初始失效和最終承載能力分析,確定各設(shè)計變量對下陷區(qū)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響,并進行參數(shù)化設(shè)計。分析結(jié)果表明:下陷區(qū)結(jié)構(gòu)最先發(fā)生損傷的部位為下陷區(qū)轉(zhuǎn)折處；合理的下陷參數(shù)設(shè)計變量取值為長深比b/a≥20、主受力方向上兩個下陷區(qū)間距a/h≥12、不同方向上兩個下陷區(qū)間距c/a_(min)≥1.5。

《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計》作為復(fù)合材料與工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課程,對培養(yǎng)高水平應(yīng)用型本科人才具有重要作用。本文針對課程教學(xué)普遍存在的問題,通過對教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)形式、實踐環(huán)節(jié)等方面的教學(xué)改革與實踐,結(jié)合實際教學(xué)效果,探討了本門課程教學(xué)過程中如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及提高整體教學(xué)效率的可行措施。

通過將\"蛋盒\(zhòng)"origami結(jié)構(gòu)和纖維增強復(fù)合材料應(yīng)用在橋梁防車撞結(jié)構(gòu)上,采用均勻?qū)嶒灥玫浇Y(jié)構(gòu)外板及芯材壁厚的樣本空間,借助非線性顯示有限元計算軟件ls-dyna進行仿真計算.得到結(jié)果后通過響應(yīng)面法和功效系數(shù)法進行多目標(biāo)優(yōu)化以得到合理的結(jié)構(gòu)尺寸.結(jié)果表明,優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)在滿足結(jié)構(gòu)耐撞性的前提下,有效地降低了橋梁防撞成本,提升了防撞結(jié)構(gòu)的材料效率.

在飛機復(fù)合材料零件設(shè)計中,基于cad系統(tǒng)的設(shè)計復(fù)合材料,存在制造變形問題與復(fù)雜曲面的鋪層展開形狀難以確定的問題,通過基于catia的大曲面復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計,鋪層設(shè)計的同時就考慮鋪層在復(fù)雜曲面上的展開形狀,從而避免了復(fù)合材料存在潛在的制造變形和材料浪費問題。

通過對w型鋼帶的結(jié)構(gòu)和材料的改進,設(shè)計出復(fù)合材料π型帶,并與w型鋼帶進行了有限元分析比較,得出了復(fù)合材料π型帶優(yōu)于w型鋼帶的結(jié)論。

橋梁工程作為道路系統(tǒng)重要組成部分,因為其施工與運行條件的特殊性,想要保證其維持最佳運行狀態(tài),必須要保證前期所選材料的合適性,加上科學(xué)規(guī)范施工,來減少各類質(zhì)量病害的發(fā)生.現(xiàn)在復(fù)合材料已經(jīng)被有效應(yīng)用到各個領(lǐng)域中,并且已經(jīng)取得了良好效果,本文結(jié)合復(fù)合材料特性,主要對其在橋梁工程中應(yīng)用方向與要點進行了簡單分析.

相比于傳統(tǒng)鋁合金、高強鋼和玻纖復(fù)合材料等材料,碳纖維復(fù)合材料減重效果和強度優(yōu)勢更加明顯.在國內(nèi)市場,雖然已有部分展車實現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料在汽車車身局部及一些零部件上的應(yīng)用,但目前尚處于樣車、樣件及研制品的階段.如何開發(fā)出適用于汽車量產(chǎn)工藝和制造節(jié)拍的加工及連接工藝,同時降低制造成本,仍然是國內(nèi)碳纖維復(fù)合材料在量產(chǎn)汽車領(lǐng)域應(yīng)用的重大難點.本文介紹了碳纖維的各向異性與復(fù)合材料設(shè)計方法、加工工藝及多材料連接工藝的方法.

基于飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計,詳細探討、分析復(fù)合材料的環(huán)境影響問題,重點探討了環(huán)境因素對負荷材料的影響程度和方式,希望通過本文研究,能夠為相關(guān)飛機設(shè)計專業(yè)提供可以參考的依據(jù)。

以某飛機復(fù)合材料翼面為研究對象,基于aerobook軟件平臺,對復(fù)合材料翼面進行了結(jié)構(gòu)與強度快速迭代設(shè)計。解決了復(fù)合材料部件級結(jié)構(gòu)在方案設(shè)計和初步設(shè)計中結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)確定的問題,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)快速設(shè)計、快速優(yōu)化、快速校核、快速傳遞數(shù)據(jù),提升設(shè)計效率與質(zhì)量。

從葉片成本出發(fā),對風(fēng)電葉片的材料設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了剖析,結(jié)合實例進行了\"材料/結(jié)構(gòu)設(shè)計-成本模型\"影響研究;分析出對風(fēng)電葉片成本影響的關(guān)鍵材料/結(jié)構(gòu)設(shè)計因素,用以對風(fēng)電葉片的設(shè)計提供指導(dǎo)與參考。材料組分和結(jié)構(gòu)部件的角度建立的成本模型顯示,對材料成本影響最大的因素為主梁部件單向玻纖材料和蒙皮夾心結(jié)構(gòu)部件夾心材料,通過合理選材與優(yōu)化,可以對兆瓦級40~50m葉片降低材料成本超過8%。

分析了宇航復(fù)合材料壓力容器技術(shù)指標(biāo)的特點和確定方法,初步探討了圓柱形、球形、近球形、橢球形、環(huán)形、錐形容器纖維纏繞復(fù)合材料殼體的結(jié)構(gòu)特點,copv作為宇航系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,其研制技術(shù)(如copv結(jié)構(gòu)效率)將直接決定其性能,對宇航系統(tǒng)有很大的影響。本文對宇航復(fù)合材料壓力容器的發(fā)展趨勢進行了分析。

采用加強筋可提高復(fù)合材料方管在內(nèi)外壓下的抗變形能力,但目前對于加強筋的結(jié)構(gòu)設(shè)計研究不足。針對復(fù)合材料方管,采用ansys軟件研究了3種結(jié)構(gòu)的加強環(huán)筋(π型空心加強筋、u型空心加強筋和實心加強筋)對復(fù)合材料方管變形的約束能力。制作了5件復(fù)合材料方管試樣,并測試了其受內(nèi)外壓下的最大變形。結(jié)果:采用π型空心加強環(huán)筋的復(fù)合材料方管具有最小的變形。在內(nèi)壓0.02mpa下測得最大變形為3.7～4.1mm,在外壓0.01mpa下測得最大變形為4.5～4.7mm,試驗結(jié)果與有限元分析結(jié)果基本一致。表明:π型加強環(huán)筋更適合于方管筒身段的加強,方管的最大變形均未超過高強玻璃纖維的彈性變形。

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計參考資料 復(fù)合材料與工程 考試形式 筆試閉卷 考試時間和地點 時間：2015年6月25日14:00--15:40 地點：材料學(xué)院a107 題型與分數(shù)分布 一．名詞解釋 二．填空題 三．簡答題 四．計算題 1 一、緒論 1.復(fù)合材料：由兩種或兩種以上具有不同的化學(xué)或物理性質(zhì)的組分材料組成的一種與組分材 料性質(zhì)不同的新材料，且各組分材料之間具有明顯的界面。 一相為連續(xù)相，稱為基體；起連接增強體、傳遞載荷、分散載荷的作用。 一相為分散相，稱為增強體（增強相）或功能體。是以獨立的形態(tài)分布在整個連續(xù)相中的， 兩相之間存在著相界面。（分散相可以是增強纖維，也可以是顆粒狀或彌散的填料） 主要起承受載荷的作用，賦予復(fù)合材料以一定的物理、化學(xué)功能。 2.復(fù)合材料分類： a按基體材料分：樹脂基的復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、無機非金屬復(fù)合材料 b按分散相形態(tài)分：連續(xù)纖維增強

本文圍繞湘潭市湘江芙蓉大橋進行防撞設(shè)計,首先運用經(jīng)驗公式進行船撞力計算。以湘潭芙蓉大橋通航孔16#為例,通過有限元軟件ansys/ls-dyna模擬在不設(shè)防撞裝置下2000t級船舶滿載正撞雙片橋墩、單片橋墩、滿載側(cè)橋向20°撞擊順橋向橋墩中部、角部及橫橋向橋墩中部和在設(shè)防撞裝置下2000t級船舶滿載正撞及滿載側(cè)橋向20°撞擊。同時整理出每種工況下的碰撞力及碰撞能量時程曲線。通過有限元軟件分析比較橋墩有無防撞裝置兩種工況下的撞擊力,來進行橋梁防撞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。研究結(jié)構(gòu)表明:1.由各國經(jīng)驗公式計算的結(jié)果差異較大,需要結(jié)合有限元數(shù)值模擬計算船撞力;2.本文設(shè)計的自浮式d250型圓筒形截面復(fù)合材料防撞系統(tǒng)具有較大的變形能力和較強的緩沖吸能作用,不僅能減輕橋墩受損程度還能減緩船舶撞擊時自身的損傷。

歷時一個多月的精心施工,常溧線航道橋梁防撞保護示范工程——新孟滆大橋防撞保護設(shè)施安裝已基本完工。這標(biāo)志著新型復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施在內(nèi)河橋梁上成功示范應(yīng)用。該項目由常州航道處(武進航道處)、南京工業(yè)大學(xué)、上海博泓低碳節(jié)能科技股份有限公司、江蘇省

1 玻璃鋼復(fù)合材料埋地管結(jié)構(gòu)設(shè)計研究 摘要:玻璃鋼復(fù)合材料管比強度高、重量輕、運輸安裝方便、摩擦阻力小、輸 運能力高、熱應(yīng)力小、耐磨性好、防腐蝕、可設(shè)計性強、維修方便、生產(chǎn)效率高、 成本低,適用于石油輸送管。為玻璃鋼復(fù)合材料石油輸送管的使用安全，同時節(jié) 約施工開支，本文根據(jù)玻璃鋼復(fù)合材料石油輸送管的性能，以及地面壓力對埋地 下管子的角擴散理論，對受卡車的載荷的埋在地下的玻璃鋼石油輸送管,進行了 不同鋪層層數(shù)建模，并進行了強度計算，設(shè)計出了合理的管壁厚度，有效的減輕 了玻璃鋼復(fù)合材料埋地管的重量。 1.概述 管道是現(xiàn)代工業(yè)中流體輸送的重要材料。傳統(tǒng)的金屬管、混凝土管或因易銹 蝕，或因質(zhì)量大，已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要，復(fù)合材料管便應(yīng)運而生。 1.1玻璃鋼管的優(yōu)點 與傳統(tǒng)的鋼管和混凝土管相比，玻璃鋼管具有以下優(yōu)點。 （1）耐久性好。金屬和混凝土管的防銹、耐化學(xué)腐蝕性很差。

針對復(fù)合材料易碎蓋關(guān)鍵部位薄弱區(qū)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,并采用數(shù)值模擬方法對其力學(xué)性能進行了研究。首先對易碎蓋整體進行數(shù)值模擬,為薄弱區(qū)結(jié)構(gòu)局部模型分析提供了邊界條件與載荷。其次通過局部數(shù)值模擬結(jié)果結(jié)合相應(yīng)的強度準(zhǔn)則,預(yù)測了相應(yīng)的易碎蓋沖破壓力,并通過對易碎蓋實驗件進行沖破實驗驗證了設(shè)計方案與理論方法的準(zhǔn)確性。最后討論了薄弱區(qū)參數(shù)對易碎蓋沖破壓力的影響。

為了設(shè)計和制造出重量輕、工藝簡單且經(jīng)濟實惠的電動通用飛機,提出了一種新型的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計和驗證方法.對飛機的載荷傳遞進行了理論分析,采用catia對飛機結(jié)構(gòu)進行建模,并使用patran/nastran進行了強度計算,根據(jù)計算結(jié)果,優(yōu)化了復(fù)合材料鋪層設(shè)計,采用二維圖紙的形式快速完成發(fā)圖.對所采用復(fù)合材料的組件和整機進行了一系列的力學(xué)試驗驗證,形成了一套適合輕型飛機的結(jié)構(gòu)快速試驗驗證方法.根據(jù)不同類型零部件的特點采用不同的制造工藝,使生產(chǎn)成本和周期得到有效控制.設(shè)計結(jié)果、試驗數(shù)據(jù)的有效性和工藝質(zhì)量的可靠性已經(jīng)在銳翔rx1e電動雙座飛機上得到了證實,該飛機的各項性能滿足設(shè)計指標(biāo)要求.

復(fù)合材料電桿具有輕質(zhì)高強的特點,適用于復(fù)雜地形使用。以使用工況為依據(jù),計算了水泥電桿的彎矩,構(gòu)建了復(fù)合材料電桿的結(jié)構(gòu),采用有限元分析了其受力狀態(tài),結(jié)果表明,依此設(shè)計的電桿能夠替代目前的水泥電桿,達到使用要求。