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復(fù)合材料空氣導(dǎo)管組件為碳纖維/蜂窩芯夾層結(jié)構(gòu),外形為閉環(huán)、變截面、雙曲度的腔體式,其零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成型工藝難度大。本文從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具加工和成型工藝等方面對(duì)復(fù)合材料空氣導(dǎo)管進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,可為復(fù)雜結(jié)構(gòu)整體成型技術(shù)提供參考。
FRP采光板:可以根據(jù)需要定制完全匹配的板型,因此安裝配件少,并且可做暗扣、
直立鎖邊咬合屋面。 安裝方便、快捷、成本低、防水性好。
PC陽(yáng)光板:大多是平板,為了與金屬板搭接,需要做其它的輔助結(jié)構(gòu),而屋面金屬板都為波浪型,導(dǎo)致接點(diǎn)很難處理,施工時(shí)成本高,費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。又由于熱膨脹系數(shù)高,施工時(shí)需要計(jì)算膨脹預(yù)留(熱脹冷縮值),所以非常容易造成漏水。
四、抗拉力性
FPR采光板:拉力強(qiáng)度為94MPa,能承受與金屬板板相近的較高荷載,抗風(fēng)能力強(qiáng)。
PC陽(yáng)光板:拉力強(qiáng)度為60MPa,承受荷載的能力弱,與金屬板承受荷載的能力
相差較大,抗臺(tái)風(fēng)能力弱。
五、隔熱性
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對(duì)由干混蒸汽法制得的普通硅酸鹽水泥硬化漿體及其性能進(jìn)行了隨蒸壓溫度和蒸壓時(shí)間變化的研究.得到硬化漿體的抗壓強(qiáng)度、表觀密度、水灰比、非蒸發(fā)水與水泥比、氫氧化鈣含量和水化程度均隨著蒸壓溫度的提高和蒸壓時(shí)間的延長(zhǎng)而提高.在階段蒸壓溫度為140℃和蒸壓時(shí)間為3 h與第二階段蒸壓溫度為213℃和蒸壓時(shí)間為9 h的條件下,硬化漿體試樣的抗壓強(qiáng)度達(dá)到120 MPa,非蒸發(fā)水與水泥質(zhì)量比為0.134,氫氧化鈣含量為23.9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),水化程度測(cè)定值為60%.
FRP采光板:熱傳導(dǎo)率為0.158w/m.k,
PC聚碳酸脂板:熱傳導(dǎo)率為0.166w/m.k,F(xiàn)RP的隔熱性能優(yōu)于PC板。
六、抗撕裂性及拉伸強(qiáng)度
FRP采光板:采用上下膜與玻璃纖維、樹(shù)脂加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)形式,使其抗撕裂性及拉伸
強(qiáng)度好。
PC聚碳酸脂板:為純樹(shù)脂結(jié)構(gòu)形式,其分子結(jié)構(gòu)的特殊性致使其抗撕裂性及拉伸強(qiáng)
度差,容易被金屬毛裂而漏水,螺釘孔周緣也容易被撕裂。
七、隔熱保溫性
FRP采光板:可做雙層板,上層和下層板中間距離大,中間以空氣作為隔熱層,能有
效保溫。
PC陽(yáng)光板:本身為雙層,上層和下層板距離小,保溫性差。
八、 使用壽命(抗紫外線性)
FRP采光板:表面貼覆標(biāo)稱20微米之美杜邦公司Melinex R74抗紫外線薄膜,能99%以上的隔絕紫外線,并抵抗其腐蝕物,保護(hù)基材不受破壞,使采光板的使用壽命至少可達(dá)15年,實(shí)際能達(dá)20年以上。生產(chǎn)廠家提供15年以上質(zhì)量保證。
PC陽(yáng)光板:采用在樹(shù)脂中加入抗紫外線添加劑的方式來(lái)抵抗紫外線,但同時(shí)又使得原
材料的純度降低影響板材性能,使得抗紫外線性能不能長(zhǎng)久有效,易老化、變黃、變
脆。陽(yáng)光板的使用壽命約為5-10年,生產(chǎn)廠家提供10年以下質(zhì)量保證。
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介紹了等離子的定義,簡(jiǎn)要描述了等離子處理技術(shù)的原理及其在纖維表面改性的應(yīng)用,綜述了近年來(lái)等離子處理技術(shù)在處理復(fù)合材料待膠接表面的研究進(jìn)展,闡述了等離子處理技術(shù)在處理過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的幾個(gè)關(guān)鍵因素,如功率、時(shí)間、氣體種類和氣壓等,同時(shí)闡述了表征處理結(jié)果的方法,如平均表面粗糙度、接觸角(水),以及膠接完成后的剪切強(qiáng)度、破壞模式。后,指出內(nèi)開(kāi)展等離子體處理復(fù)合材料膠接表面研究存在的問(wèn)題。
綜上所述:
FRP采光板:防水性好、耐用性好、自潔性好、抗撕裂性好、經(jīng)濟(jì)性好。
PC聚碳酸脂板:防水性差、耐用性一般、自潔性差、抗撕裂性差、經(jīng)濟(jì)性一般。
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與傳統(tǒng)纖維直線鋪放的復(fù)合材料層合板相比,變剛度層合板可以更好地實(shí)現(xiàn)材料的可設(shè)計(jì)性,并通過(guò)鋪放路徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)提高層合板的屈曲載荷。先,對(duì)鋪放角隨坐標(biāo)軸線性變化的鋪放路徑進(jìn)行擴(kuò)展,提出多種鋪放角非線性變化的曲線線型,并以此作為基準(zhǔn)軌跡重新設(shè)計(jì)了四種纖維變角度鋪放方式。其次,利用ANSYS軟件對(duì)上述五種不同鋪放路徑的變剛度層合板進(jìn)行建模運(yùn)算,在單軸和雙軸載荷下,對(duì)其進(jìn)行屈曲載荷計(jì)算分析并與定角度鋪放的層合板對(duì)比。計(jì)算結(jié)果表明,鋪放路徑優(yōu)化下的變剛度層合板與纖維直線鋪放的層合板相比,其屈曲載荷得以顯著提高。