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依托某全新開(kāi)發(fā)的純電動(dòng)車(chē)型,開(kāi)展碳纖維復(fù)合材料上車(chē)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證;根據(jù)原上車(chē)體設(shè)計(jì)的性能要求及碳纖維復(fù)合材料的材料和成型工藝特性進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),CAE分析驗(yàn)證,零部件及整車(chē)驗(yàn)證,成功試制碳纖維復(fù)合材料上車(chē)體并應(yīng)用于整車(chē)。研究結(jié)果表明,碳纖維復(fù)合材料經(jīng)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更適合作為結(jié)構(gòu)件在汽車(chē)領(lǐng)域中予以應(yīng)用,并具有顯著輕量化效果,在汽車(chē)尤其是純電動(dòng)轎車(chē)領(lǐng)域具有發(fā)展前景。
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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采用瀝青路面分析儀(APA)對(duì)排水性瀝青混合料(DA混合料)和SMA混合料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)條件和重載交通條件下的車(chē)轍試驗(yàn),采用車(chē)轍深度指標(biāo)分析DA混合料的抗車(chē)轍能力及其對(duì)加載水平、加載次數(shù)及溫度的敏感性.結(jié)果表明:采用高黏度瀝青、適當(dāng)級(jí)配組成并予以充分壓實(shí),DA混合料的抗車(chē)轍能力可有效提高;DA混合料抗車(chē)轍能力對(duì)加載水平、加載次數(shù)以及溫度的敏感性均低于SMA混合料.
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(chēng)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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通過(guò)試驗(yàn)分析了恒溫恒濕條件下不同應(yīng)力比的普通膠合木梁和FRP板增強(qiáng)膠合木梁的蠕變規(guī)律,建立了膠合木梁蠕變模型,并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合,得到了蠕變變形曲線和相對(duì)蠕變變形曲線,對(duì)受荷期為50a的相對(duì)蠕變變形進(jìn)行了預(yù)測(cè).結(jié)果表明:使用FRP板增強(qiáng)后,膠合木梁的初始剛度提高,其初始變形減少了27%,50a的相對(duì)蠕變變形下降了80%.
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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通過(guò)單向玻璃纖維/復(fù)合材料試件的單軸向壓縮實(shí)驗(yàn),結(jié)合聲發(fā)射及應(yīng)變電測(cè)技術(shù),研究含直徑分別為5mm和10mm兩種圓形分層復(fù)合材料損傷演化特性,并探討了試件的壓縮損傷破壞過(guò)程。結(jié)果表明,在壓縮載荷作用下,兩類(lèi)分層直徑試件的破壞路徑基本一致,層間破壞機(jī)理相同。分層缺陷面積的大小對(duì)試件的承載能力有較大影響,分層缺陷面積越大,試件的承載能力降低,試件的破壞程度加劇。載荷-縱向應(yīng)變曲線由線性變化到近似線性變化再到非線性變化的過(guò)程與聲發(fā)射信號(hào)分析結(jié)果較吻合。