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针对港珠澳大桥建设项目,对大桥防撞护舷系统技术指标进行了验证,并进行船舶碰撞有限元数值模拟,旨在对防撞护舷系统的安全性及结构设计的合理性进行评估,通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对船只碰撞防撞护舷进行非线性模拟仿真,得到计算工况下的碰撞能量和碰撞力时程曲线,同时对复合材料防撞护舷的结构设计和材料选用也进行了分析工作。针对FRP加固混凝土梁界面特性研究的众多问题,研究了FRP-混凝土界面粘结-滑移本构模型问题,界定了被加固混凝土梁体中介质与界面,找出了界面粘结剪应力的获取方法困难的原因,分析了界面滑移量的组成及刚体滑移以及界面粘结-滑移本构关系的参数及其适应性,对FRP加固混凝土梁FRP-混凝土界面的本构模型的有关问题进行了归纳和评价,并提出了FRP-混凝土界面特性研究的宽缺口梁试验法。根据定量体视学的原理,应用光学显微镜和计算机图像处理软件(Image-Pro Plus),针对混凝土内部的细观气孔(10~1 600μm),详细介绍了Image-Pro Plus混凝土孔结构图像分析方法,并计算出图像分析中砂浆的样本数为4,混凝土的样本数为1,满足了图像分析混凝土孔结构的适用性.结果表明:Image-Pro Plus混凝土孔结构图像分析方法具有典型代表性和良好操作性,适于深入研究混凝土孔结构与宏观性能的关联性.

与传统的改善层合板层间断裂韧性的方法相比,无纺布层间增韧技术工艺措施更简便、应用对象更灵活,且兼具低成本优势。通过将PPS、PEI、PI三种无纺布加入碳纤维层合板中面层与未增韧试样对比,结果表明,PPS无纺布的加入对Ⅰ型层间断裂韧性能量释放率提果为显著。并于试验中观察到了Ⅰ型加载下,该组试样裂纹存在纤维桥联效应。结合SEM手段获取的层合板断面微观结构信息验证了短纤维无纺布中间层在基体中形成了三维交织的纤维网络,纤维的脱粘和拔出对分层裂纹起到了较好的阻碍作用,从而提升了层间断裂韧性。对6组250μm厚乙烯-四氟乙烯(ethylene-tetrafluoroethylene,ETFE)薄膜进行了不同应力幅值单轴循环拉伸试验.利用自编MATLAB程序分析了试验所得应力-应变曲线,得到了循环弹性模量、屈服应力、棘轮应变以及滞回环面积等力学性能参数;分别建立了循环弹性模量、棘轮应变和滞回环面积与循环次数的关系式.试验和分析结果表明:随着循环次数的增加,循环弹性模量、棘轮应变和滞回环面积的变化率逐渐减小,分别近似稳定于13,14,14次循环.对恒定匀强磁场作用下钢纤维增强水泥净浆中钢纤维的受力状况及转动运动状态进行了分析,确定了钢纤维转动角加速度与磁场磁感应强度及磁场作用时间之间的关系,并据此计算了钢纤维达到设计方向所需的磁场磁感应强度及磁场作用时间,从而确定了单向分布钢纤维增强水泥净浆的制备条件.根据理论计算结果,在磁场磁感应强度为1.13×10-5 T、磁场作用时间为60s条件下制备了单向分布钢纤维增强水泥净浆试件,测试了试件中钢纤维的方向分布,结果表明,试件中80%左右的钢纤维方向与设计方向基本一致,钢纤维方向系数达到0.968.

通过正交实验设计分析,将有机硅、环氧树脂及相关助剂与聚氨酯预聚体进行复合搭配,制备出一种新型有机硅环氧复合改性聚氨酯防腐涂料,确定了该涂料的配方。采用傅里叶转换红外光谱与扫描电镜对涂料化学结构和形貌进行了分析,采用热重分析对涂料热性能进行了表征,按照相应标准对涂料进行了冲击强度、拉伸强度、吸水率和耐酸碱盐腐蚀等一系列测试,结果证明该涂料各项性能优异,能够实现对材料的有效防腐。为了更有效地研究石英玻璃在流体静压强作用下的力学性能,直接采用石英玻璃块体进行了常温流体静压强试验,建立了石英玻璃的流体静压强-玻璃密度的关系;应用拉曼射线仪分析压后玻璃的微观结构变化,建立了压密度-拉曼光谱频率的关系;对石英玻璃进行了Vickers压痕试验,将试验后的试样进行拉曼射线测定,根据上述拉曼光谱频率随压密度变化的规律,研究了Vickers压头下石英玻璃中由流体静压强引起的体积压密分布情况.针对目前支持向量机(SVM)运用于复合材料的分层损伤识别的有关研究尚少,采用归一化后的模态频率,基于SVM回归理论对碳纤维增强复合材料(CFRP)悬臂梁的分层损伤位置、大小及分层界面进行了损伤识别。首先建立了CFRP梁的有限元模型,得到"损伤变量-模态频率"的数据库和数值测试案例,对比不同参数优化方法下的SVM回归预测效果。然后使用德国Polytec激光扫描测振仪进行模态试验获取CFRP梁试件的模态频率值,将实测频率值用于SVM回归预测,进一步证实了SVM在CFRP梁结构的分层损伤识别领域的应用前景。