基于ANSYS Composite Prep/Post復(fù)合材料分析模塊研究了潛水器在起吊工況下的結(jié)構(gòu)強度。采用Hill-Tsai強度理論和Tsai-Wu強度理論,對比了兩種不同失效準則下的潛水器結(jié)構(gòu)失效形式。對潛水器不同結(jié)構(gòu)區(qū)域處碳纖維編織材料的鋪層數(shù)量進行參數(shù)化設(shè)置,結(jié)合試驗設(shè)計方法,用合理有效的計算樣本了復(fù)合材料潛水器載體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。文中采用的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)有限元計算與試驗設(shè)計相結(jié)合的方法,對于復(fù)合材料工程結(jié)構(gòu)的直接具有一定的參考價值。
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通過室內(nèi)單一碳化、單一凍融,以及碳化與凍融交替作用下的混凝土耐久性循環(huán)試驗,對比分析了混凝土相對抗壓強度、相對動彈性模量和碳化深度等指標的變化規(guī)律.結(jié)果表明:在碳化與凍融交替作用下,混凝土相對抗壓強度要比單一凍融作用時大,但程度有限;混凝土相對動彈性模量要比單一凍融作用時小,碳化深度則比單一碳化作用時大.碳化與凍融交替作用下的混凝土抗凍耐久性較之單一凍融作用下有所下降,抗碳化能力較之單一碳化作用下有所減弱.后建立了碳化與凍融交替作用下以碳化時間和凍融循環(huán)次數(shù)為變量的混凝土抗壓強度擬合模型.
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基于復(fù)合材料層合板彈塑性分析理論,參考DOT CFFC《鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶的基本要求》,利用網(wǎng)格理論設(shè)計了容積70L的鋁內(nèi)襯碳纖維纏繞復(fù)合氣瓶。在相同的預(yù)緊力和工作壓力下,研究對比分析了兩種不同型號鋁合金6061和7075作為內(nèi)襯的氣瓶的受力狀況。結(jié)果表明,鋁合金6061作為內(nèi)襯時,其內(nèi)襯應(yīng)力水分布比較均勻,可以更好地發(fā)揮外纏碳纖維的度特性,且價格經(jīng)濟實惠,較7075更適合作為復(fù)合材料氣瓶的內(nèi)襯材料。