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通過選用柔性樹脂及不同的增強材料,制備三維縫合夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,得到具備較佳阻尼性能和較高結(jié)構(gòu)強度的復(fù)合材料。通過測定三維縫合結(jié)構(gòu)阻尼復(fù)合材料的各項性能,得到三維縫合結(jié)構(gòu)的體系為結(jié)構(gòu)層采用樹脂復(fù)合材料,阻尼層采用芳綸纖維布增強柔性樹脂,其阻尼比為3.33%,彎曲模量為14.3GPa,彎曲強度為290MPa,沖擊韌性為338k J/m2。
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,抗臺風能力弱。
五、隔熱性
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試驗研究了高溫低濕環(huán)境下新澆筑水泥混凝土在塑性階段的表面蒸發(fā)速率;在自由水蒸發(fā)速率模型基礎(chǔ)上,通過對混凝土表面蒸發(fā)速率相對于自由水蒸發(fā)速率隨時間變化的數(shù)值分析,得到混凝土表面蒸發(fā)速率公式.該公式可以較為準確地對一定環(huán)境條件下的混凝土表面蒸發(fā)速率進行模擬.結(jié)果表明:混凝土表面被泌水覆蓋時,混凝土表面蒸發(fā)速率等于自由水蒸發(fā)速率;泌水被逐漸蒸發(fā)的過程中,混凝土表面蒸發(fā)速率與自由水蒸發(fā)速率之比值隨時間的增加以一定規(guī)律減小.
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,保護基材不受破壞,使采光板的使用壽命至少可達15年,實際能達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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用石墨水泥砂漿注漿鋼纖維混凝土(graphite-cement slurry infiltrated fiber concrete,GSIF-CON)試件進行了不同環(huán)境溫度條件下的升溫和化試驗.結(jié)果表明:GSIFCON材料具有良好的電熱升溫性能,若試件底部和側(cè)部設(shè)有3 cm厚的保溫層,其升溫速率可提高40%以上;在相同的負溫環(huán)境下,電功率對化熱效率和熱量損失影響較小,但對化時間影響顯著;在相同的負溫環(huán)境和電功率條件下,化熱效率隨層厚度的增加而明顯提高.
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)濟性一般。
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使用ABAQUS有限元分析軟件,按照GB/T 24500-2009規(guī)定建立了成人頭部沖擊器撞擊碳纖層合板模型,探討了9種鋪層方式下,頭部傷害指標HIC值與侵入量、撞擊持續(xù)時間和沖擊能量收之間的關(guān)系,并比較了層合板不同鋪層角度對行人頭部損傷的影響。結(jié)果表明,HIC值大小基本與侵入量、撞擊持續(xù)時間和沖擊能量收有一定的反比關(guān)系;鋪設(shè)三種角度的層合板有利于行人頭部保護;45°方向鋪層對降低HIC值和減小侵入量貢獻。