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玻璃布/酚醛復(fù)合材料有較好的耐燒蝕和隔熱特性,被廣泛用于工業(yè)耐高溫設(shè)備以及高速飛行的航天器防隔熱設(shè)計上,但是不同的成型工藝表現(xiàn)出的耐燒蝕及隔熱特性卻存在差異。將不同玻璃布厚度、不同纏繞工藝、不同固化方式、以及有機纖維與玻璃纖維混編工藝獲得的玻璃布/酚醛制品,取樣進(jìn)行風(fēng)洞條件下的耐燒蝕、隔熱性能試驗,試驗測量了各模型的質(zhì)量燒蝕率及背面溫升,用于評估其相應(yīng)的防隔熱性能。試驗結(jié)果顯示傾斜纏繞工藝耐燒蝕及隔熱性能,與理論預(yù)期一致,可為工程應(yīng)用提供參考。
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)致接點很難處理,施工時成本高,費時、費力。又由于熱膨脹系數(shù)高,施工時需要計算膨脹預(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:拉力強度為94MPa,能承受與金屬板板相近的較高荷載,抗風(fēng)能力強。
PC陽光板:拉力強度為60MPa,承受荷載的能力弱,與金屬板承受荷載的能力
相差較大,抗臺風(fēng)能力弱。
五、隔熱性
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本文回顧了幾種常用樹脂的發(fā)展歷史和20世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來的幾種高性能樹脂的發(fā)展過程。
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、抗撕裂性及拉伸強度
FRP采光板:采用上下膜與玻璃纖維、樹脂加強的結(jié)構(gòu)形式,使其抗撕裂性及拉伸
強度好。
PC聚碳酸脂板:為純樹脂結(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
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陽光板:采用在樹脂中加入抗紫外線添加劑的方式來抵抗紫外線,但同時又使得原
材料的純度降低影響板材性能,使得抗紫外線性能不能長久有效,易老化、變黃、變
脆。陽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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用Ritz法研究了各應(yīng)力分量的應(yīng)變能,并計算了嵌入式共固化復(fù)合材料阻尼結(jié)構(gòu)的損耗因子,得到了損耗因子隨阻尼層厚度變化的規(guī)律。結(jié)果表明:當(dāng)薄板總厚度不變,阻尼層厚度由2 mm增加到5.5 mm時,損耗因子隨著阻尼層厚度的增大而增大,阻尼層較厚時,損耗因子對阻尼層厚度的變化不再敏感;當(dāng)復(fù)合材料層厚度不變時,增加阻尼層的厚度可以使損耗因子增大,阻尼層厚度較厚時,阻尼層厚度的變化對損耗因子的影響較小;與復(fù)合材料層厚度不變時相比,薄板總厚度不變時,阻尼層較厚時對損耗因子的影響更小。
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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為了定量研究橢圓環(huán)試驗約束度,采用數(shù)值分析方法,通過對混凝土施加虛擬溫度場來模擬其收縮作用,計算了橢圓環(huán)試件中混凝土在自由收縮和限制收縮條件下的位移,分析了混凝土壁厚、鋼環(huán)厚度和混凝土性模量對橢圓環(huán)試驗約束度的影響,并擬合得到橢圓環(huán)試驗約束度計算表達(dá)式.通過對比橢圓環(huán)混凝土的開裂時間后發(fā)現(xiàn),預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,驗證了所提出的數(shù)值分析方法的可行性.后針對不同約束度條件下的早齡期混凝土,進(jìn)行了約束圓環(huán)和橢圓環(huán)試驗設(shè)計.