利用分子动力学对高岭石脱水过程进行模拟,并采用密度泛函理论分析其脱水机理.结果表明:在300~600K时高岭石并未发生明显变化,在700K之后高岭石中Al配位数逐渐降低,H配位数逐渐,X射线衍射图谱显示其中的氧化铝相对含量逐渐,高岭石发生脱水反应.脱水机理为在温度影响下Al的3p轨道中部分电子向相键连的基中O的2p轨道发生转移,使得Al—OH键活化,经活化后基中O的2p轨道与相邻基中H的1s轨道形成杂化轨道.
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针对传统混凝土管片中存在的问题,为推动新型隧道管片的发展以及为慕尼黑-维罗纳铁路隧道采用钢纤维混凝土管片提供设计依据,参照德新近提出的对称倾角梁试验模型,研究了不同钢纤维掺量、钢筋配筋率对自密实混凝土管片力学性能的影响.结果表明:钢纤维可明显提高混凝土构件的承载力和韧性,将钢纤维自密实混凝土应用于地下工程,并用钢纤维部分替代钢筋切实可行.
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针对碳纤维复合材料π型胶接接头在拉伸载荷下的损伤,建立了碳纤维复合材料π型胶接接头的有限元模型,预测了接头失效部位,并分析了其损伤演化和应力分布的映射关系。然后基于传递矩阵法计算了损伤部位光纤布拉格光栅(FBG)的反射光谱,并通过实验验证了反射光谱计算方法的有效性。后利用遗传算法对应力分布进行重构,得到了损伤部位的应力分布形式,为工程上碳纤维复合材料π型胶接接头的损伤测提供了新的方法。
本文研究了短切碳纤维增强硬质聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度和形貌。探讨了不同短切碳纤维含量对硬质聚氨酯泡沫力学性能的影响,利用光学显微镜和扫描电镜观察了不同短切碳纤维含量情况下,硬质聚氨酯泡沫复合材料泡孔形成情况及试样破坏的微观相貌。研究结果表明,当短切碳纤维含量为30%时,硬质聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度,泡体泡孔均匀致密;当短切碳纤维含量超过30%后,开始出现了大量闭孔和塌泡,碳纤维与聚氨酯泡孔剥离,力学强度下降。
碳纤维支杆与金属接头的连接方式通常有两种:胶接和胶-销连接。为了比较二者连接强度的大小,根据当前需求,设计并制作了拉伸试样,然后利用试验机对试样进行了拉伸试验。试验结果表明,胶接方式所能承受的拉伸载荷为42.25kN,连接强度为5.83MPa;胶-销连接方式所能承受的拉伸载荷为42.10kN,连接强度为5.81MPa。与胶接相比,胶-销连接对支杆和接头的连接强度没有较明显的提升,反而略有下降。