CFRP圆管表层纤维铺向对钻削质量的影响研究

1

作者 王福吉 仇沈 +3 位作者 付饶 赵猛 李泳坤 刘欣 《机械工程师》 2023年第3期1-4,8,共5页

由碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)制成的圆管在钻削加工时,圆管表面与刀具相交形成相贯线形式孔边缘轮廓,随着刀具切削刃旋转至轮廓较低点过程中被切削材料的减少,切削刃外缘处从材料中切出,纤维在切削速度方向上为无未切削材料支撑的... 由碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)制成的圆管在钻削加工时,圆管表面与刀具相交形成相贯线形式孔边缘轮廓,随着刀具切削刃旋转至轮廓较低点过程中被切削材料的减少,切削刃外缘处从材料中切出,纤维在切削速度方向上为无未切削材料支撑的弱约束状态;随着切削刃旋转至较高点过程中被切削材料的增多,切削刃外缘处又切入材料,切削厚度的增加将带来更大的切削力,纤维与树脂基体之间更易开裂。文中对CFRP圆管钻削过程中切削刃切入、切出过程进行分析,得到其对入口、出口损伤的影响规律,通过实验分析了钻削具有不同表层铺层方向的CFRP圆管中切入、切出过程对入口、出口损伤的影响程度。结果表明,在钻削入口处曲面特征下切削刃切入、切出不同纤维铺向条件下的纤维时,产生损伤的角度范围与损伤面积均会增加,与切出过程相比,切入过程会造成更严重的毛刺、撕裂损伤。钻削出口处CFRP圆管的曲面特征对分层损伤并无显著影响。 展开更多

关键词 cfrp圆管 钻削入口 钻削出口 切削过程 加工质量

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短切CFRP管增强混凝土抗压性能试验研究

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作者 曹广 张永权 +6 位作者 李晨 王大永 杜志 张学杰 郑庆涛 张煜 吕杨 《施工技术（中英文）》 CAS 2023年第15期67-72,共6页

CFRP管质量轻、强度高,是一种理想的混凝土增强材料。在CFRP管表面采用环氧树脂粘石英砂以增强黏结性能,将黏砂后的CFRP管切成15,25,35mm三种长度,按照0.5%,1%,1.5%,2.5%和3.5%的体积分数掺到混凝土中,设计制作了12组36个圆柱体混凝土试... CFRP管质量轻、强度高,是一种理想的混凝土增强材料。在CFRP管表面采用环氧树脂粘石英砂以增强黏结性能,将黏砂后的CFRP管切成15,25,35mm三种长度,按照0.5%,1%,1.5%,2.5%和3.5%的体积分数掺到混凝土中,设计制作了12组36个圆柱体混凝土试件,通过抗压性能试验研究混凝土试块的破坏模式、应力-应变关系,确定最优的CFRP管长度和掺量。 展开更多

关键词 混凝土 cfrp管 抗压性能 破坏模式 试验

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长细比对CFRP-铝合金管混凝土柱轴压性能影响研究

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作者 刘军 《广东水利水电》 2023年第10期37-41,共5页

为研究CFRP-铝合金管约束混凝土柱轴压性能,基于可靠的模型对铝合金管强度、长细比和CFRP层数进行了拓展分析,探讨了各影响参数对CFRP-铝合金管约束混凝土柱轴压性能的影响。研究结果表明,有限元软件模拟结果与试验结果吻合良好,极限承... 为研究CFRP-铝合金管约束混凝土柱轴压性能,基于可靠的模型对铝合金管强度、长细比和CFRP层数进行了拓展分析,探讨了各影响参数对CFRP-铝合金管约束混凝土柱轴压性能的影响。研究结果表明,有限元软件模拟结果与试验结果吻合良好,极限承载力误差在10%以内;应力分析表明,该种组合柱的破坏特征为CFRP的断裂,在CFRP断裂之前铝合金管尚未屈服,达到峰值点后铝合金发挥约束作用,避免了脆性破坏;铝合金管强度的增大提高了对核心混凝土的约束,弥补了弹性模量较小的缺点,极限承载力最大提高了17.1%;长细比的增大导致试件发生失稳,从而降低了承载力;随着CFRP层数的提高,在试验范围内承载力最大提高了19.1%,层数在1~3层时提升效率较高。稳定系数与长细比的计算关系,吻合较好。 展开更多

关键词 cfrp-铝合金管 混凝土柱 轴压性能 有限元分析 稳定系数

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CFRP尾撑杆热缩套管成型工艺质量缺陷的研究 被引量：2

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作者 赵景丽 李河清 赵鹏飞 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期37-38,51,共3页

重点论述了碳纤维复合材料(CFRP)锥形管在采用热缩套管成型工艺过程中表面易产生皱褶、孔隙的原因,指出了热缩套管的残余收缩率及柔韧性不利于树脂的流动和气泡的排出。试验结果表明:成型过程中尽可能采用预压实工艺,排出预浸料吸收的... 重点论述了碳纤维复合材料(CFRP)锥形管在采用热缩套管成型工艺过程中表面易产生皱褶、孔隙的原因,指出了热缩套管的残余收缩率及柔韧性不利于树脂的流动和气泡的排出。试验结果表明:成型过程中尽可能采用预压实工艺,排出预浸料吸收的水分及铺叠过程中夹裹的气体;选择合适的热缩套管,是解决CFRP尾撑杆表面皱褶和气孔等工艺质量缺陷的关键。 展开更多

关键词 cfrp 管件 皱褶 孔隙 热收缩

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轴心受压CFRP—铝合金组合管弹塑性屈曲性能分析 被引量：12

5

作者 钱鹏 叶列平 冯鹏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第S2期210-216,共7页

CFRP管具有轻质高强的特点,适合于建造大跨度空间网格结构,但其破坏呈脆性,且以节点连接破坏为主,不能充分发挥CFRP材料的优点,为此建议将CFRP与铝合金组合形成CFRP-铝合金组合管来改善其受力性能和构件连接性能。首先对CFRP-铝合金组... CFRP管具有轻质高强的特点,适合于建造大跨度空间网格结构,但其破坏呈脆性,且以节点连接破坏为主,不能充分发挥CFRP材料的优点,为此建议将CFRP与铝合金组合形成CFRP-铝合金组合管来改善其受力性能和构件连接性能。首先对CFRP-铝合金组合长管进行了轴心受压稳定试验研究,得到其基本受力性能与破坏模式。利用有限元方法对组合管的特征值屈曲进行分析,研究不同CFRP铺层角度、厚度和顺序的影响。根据特征值屈曲的分析结果,引入初始几何缺陷,对组合管进行了弹塑性屈曲分析,并将分析结果与试验结果进行了对比,确定了有限元分析模型的合理性,进一步研究了不同长细比、铺层角度和厚度对组合管弹塑性稳定性能的影响机理。最后基于试验结果与数值分析结果,通过修正Perry稳定计算公式,得到了CFRP-铝合金组合长管屈曲荷载的计算公式。 展开更多

关键词 轴心受压 cfrp 铝合金 组合管 弹塑性屈曲 稳定

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持载条件下的CFRP加固偏压方钢管承载力试验研究 被引量：1

6

作者 陈安英 王伟 完海鹰 《建井技术》 2020年第6期34-39,共6页

对7组纵向粘贴2层CFRP的方钢管试件进行稳定承载力试验,研究了偏心距、初始荷载大小以及中部环包措施对于偏压方钢管试件极限稳定承载力的影响。采用有限元软件建模分析,并将试验结果与有限元结果做对比分析。结果表明:相对于轴压试件,... 对7组纵向粘贴2层CFRP的方钢管试件进行稳定承载力试验,研究了偏心距、初始荷载大小以及中部环包措施对于偏压方钢管试件极限稳定承载力的影响。采用有限元软件建模分析,并将试验结果与有限元结果做对比分析。结果表明:相对于轴压试件,偏心10 mm试件的极限稳定承载力下降25%左右,偏心20 mm试件的极限稳定承载力下降35%左右;初始荷载越大,试件的极限稳定承载力越低;中部环包措施对试件极限稳定承载力的影响不大,但是可以限制柱中纵向碳纤维的剥离,提高试件延性。 展开更多

关键词 cfrp 持载 方钢管柱 承载力

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CFRP修复PCCP断丝管的试验研究 被引量：3

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作者 窦铁生 程冰清 +2 位作者 胡赫 夏世法 赵丽君 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2019年第1期68-74,共7页

为了验证CFRP修复PCCP断丝管的效果,采用两根内径2.6m的PCCP,管A为原管,管B为在管芯混凝土内表面粘贴CFRP的加固管,在不同内压作用下进行断丝,研究最不利情况下PCCP断丝破坏特征。管A在内水压力0.9MPa,断丝40根时,断丝区管芯混凝土应变... 为了验证CFRP修复PCCP断丝管的效果,采用两根内径2.6m的PCCP,管A为原管,管B为在管芯混凝土内表面粘贴CFRP的加固管,在不同内压作用下进行断丝,研究最不利情况下PCCP断丝破坏特征。管A在内水压力0.9MPa,断丝40根时,断丝区管芯混凝土应变突增,出现宏观裂缝,发生脆性破坏;管B在同样内水压力断丝70根时,断丝区管芯混凝土微裂缝持续扩展,继续加压至0.95 MPa时,管芯混凝土出现宏观裂缝,而非断丝区管芯混凝土受断丝影响不大。试验结果表明粘贴在管芯混凝土内壁上的CFRP与PCCP结构联合承载,在管芯混凝土出现微裂缝后参与应力重分布,限制了管芯混凝土裂缝的开展,调整了管体结构的受力状态,CFRP补强加固PCCP断丝管的效果明显。 展开更多

关键词 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 碳纤维增强复合材料(cfrp) 工作压力 开裂 断丝 修复

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CFRP内衬法加固预应力钢筒混凝土管的内水压力试验研究 被引量：2

8

作者 窦铁生 程冰清 +2 位作者 夏世法 赵丽君 董晓农 《混凝土与水泥制品》 2021年第11期44-48,共5页

通过内水压力试验,研究了CFRP内衬法加固预应力钢筒混凝土管(PCCP)的结构力学性能和破坏模式,并采用光纤布拉格光栅(FBG)感测技术测试了试验过程中PCCP各层结构和CFRP内衬的变形情况,得到了内水压力作用下PCCP结构的力学响应规律。同时... 通过内水压力试验,研究了CFRP内衬法加固预应力钢筒混凝土管(PCCP)的结构力学性能和破坏模式,并采用光纤布拉格光栅(FBG)感测技术测试了试验过程中PCCP各层结构和CFRP内衬的变形情况,得到了内水压力作用下PCCP结构的力学响应规律。同时,模拟了在所有预应力失效的情况下,PCCP的力学性能及破坏情况。结果表明,在内水压力为1.8 MPa时,PCCP原管管芯混凝土开裂,而CFRP加固管在加压至1.9 MPa后发生开裂,表明CFRP内衬能够有效增强管芯混凝土的延性,有效延缓管芯混凝土开裂,提高PCCP抗裂性能。同时,CFRP内衬法加固所有预应力失效的PCCP能够承受原设计内水压力,表明CFRP内衬能够恢复受损严重PCCP的承载能力。 展开更多

关键词 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 碳纤维增强复合材料(cfrp)内衬 内水压力试验 加固 抗裂性能

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CFRP-钢管混凝土桩基腐蚀特性试验研究 被引量：2

9

作者 董洪静 谭德银 +1 位作者 刘志军 庄宁 《水运工程》 北大核心 2021年第6期26-32,49,共8页

海洋湿热环境下高桩码头桩基的腐蚀破坏是影响结构安全的重要因素之一,是提升高桩码头使用寿命的瓶颈。基于室内海洋湿热环境模拟系统以及法拉第电磁感应定律,采用外接直流电源的方法进行人工加速腐蚀;运用半电池电势理论,依据腐蚀越严... 海洋湿热环境下高桩码头桩基的腐蚀破坏是影响结构安全的重要因素之一,是提升高桩码头使用寿命的瓶颈。基于室内海洋湿热环境模拟系统以及法拉第电磁感应定律,采用外接直流电源的方法进行人工加速腐蚀;运用半电池电势理论,依据腐蚀越严重、电势值越高的规律对CFRP-钢管混凝土桩基的腐蚀特性进行定量、定性研究。结果表明,桩基腐蚀越严重,电势值越高;粘贴两层CFRP比粘贴一层CFRP的防腐效果更优。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料(cfrp) 钢管桩 腐蚀

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CFRP修复PCCP的内水压试验 被引量：10

10

作者 窦铁生 程冰清 +2 位作者 胡赫 夏世法 赵丽君 《混凝土与水泥制品》 2017年第12期35-40,共6页

为了验证CFRP的补强加固效果,采用2根内径2.6m的PCCP进行了内水压力试验,并通过集中断丝模拟了最不利断丝管的受力状况。结果表明,未粘贴碳纤维的断丝管,在设计内水压0.9MPa的状态下,断丝40根后管芯混凝土开裂。分部位粘贴1层、2层和3... 为了验证CFRP的补强加固效果,采用2根内径2.6m的PCCP进行了内水压力试验,并通过集中断丝模拟了最不利断丝管的受力状况。结果表明,未粘贴碳纤维的断丝管,在设计内水压0.9MPa的状态下,断丝40根后管芯混凝土开裂。分部位粘贴1层、2层和3层环向碳纤维的加固管,在设计内压0.9MPa下,断丝70根后管芯混凝土开裂。CFRP在管芯混凝土出现微裂缝后参与应力重分布,一定程度上缓解了裂缝尖端的应力集中,延缓管芯混凝土开裂,同时,改善了非断丝区钢丝受力状态,延迟了钢丝和钢筒进入屈服状态。CFRP补强加固PCCP的效果明显。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料(cfrp) 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 内水压 承载能力 断丝

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CFRP管钻孔加工中管径对钻削轴向力与损伤特性的影响

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作者 李树健 戴隆宇 +3 位作者 邹适 李常平 李鹏南 邱新义 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第22期36-43,共8页

CFRP管制造的传动轴具有优越的性能,被广泛应用于无人机和新能源汽车等高新技术领域。CFRP管中,非轴向分布纤维的屈曲程度决定其初始弯曲应力,并对其钻削过程中的轴向力和加工损伤产生影响。建立了CFRP管的钻削有限元仿真模型,并进一步... CFRP管制造的传动轴具有优越的性能,被广泛应用于无人机和新能源汽车等高新技术领域。CFRP管中,非轴向分布纤维的屈曲程度决定其初始弯曲应力,并对其钻削过程中的轴向力和加工损伤产生影响。建立了CFRP管的钻削有限元仿真模型,并进一步结合仿真和试验,研究了管径大小对CFRP管钻削轴向力和损伤的影响。结果表明,本文所建立的CFRP管钻削有限元模型具有较高的可靠性;CFRP管的钻削出、入口易在螺旋槽的剥离力和钻头轴向力的作用下产生严重的推出分层和剥离分层,最大钻削轴向力随管径的增大而呈现先减小后增大的“V”型变化趋势;钻削出口存在明显的毛刺和分层损伤,分层损伤因子随管径的增加变化幅度较小;钻削入口的材料剥离长度和钻削出口的材料最大挠度均随管径的增大而增大;最先与钻头接触的材料最大应力随管径增加呈先减小后增加的变化趋势,在管内径为12 mm时应力达到最小。 展开更多

关键词 cfrp管 管径 有限元仿真 轴向力 钻削损伤

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升降桅杆用CFRP管件铺层设计及弯曲性能研究

12

作者 李光友 林凤森 边文凤 《高科技纤维与应用》 CAS 2017年第6期52-55,共4页

根据选定的升降桅杆管体结构形式、尺寸参数和材料,设计了升降桅杆用CFRP管铺层,用静力学和有限元计算相结合的方法分析了其弯曲性能;优化并确定了升降桅杆用CFRP管的铺层方案。结果表明:CFRP管的弯曲承载能力比铝合金管提高了2~4倍;通... 根据选定的升降桅杆管体结构形式、尺寸参数和材料,设计了升降桅杆用CFRP管铺层,用静力学和有限元计算相结合的方法分析了其弯曲性能;优化并确定了升降桅杆用CFRP管的铺层方案。结果表明:CFRP管的弯曲承载能力比铝合金管提高了2~4倍;通过对CFRP管材不同铺层的分析,结果显示0°/90°/±45°铺层的等价弯曲模量和最大弯曲载荷比0°/90°铺层提高约5%。 展开更多

关键词 升降桅杆 碳纤维复合材料管 铺层设计 性能研究

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偏压圆钢管柱经CFRP加固后的承载力试验研究

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作者 罗家豪 完海鹰 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2019年第5期99-104,112,共7页

通过对6根使用CFRP加固的圆钢管柱试件与2根未加固圆钢管柱试件进行稳定承载力偏压试验,研究了CFRP层数、偏心距对CFRP钢管偏压承载力的影响。使用ANSYS有限元软件建立的“壳-弹簧-壳”模型对试验构件进行模拟,并将试验结果和有限元结... 通过对6根使用CFRP加固的圆钢管柱试件与2根未加固圆钢管柱试件进行稳定承载力偏压试验,研究了CFRP层数、偏心距对CFRP钢管偏压承载力的影响。使用ANSYS有限元软件建立的“壳-弹簧-壳”模型对试验构件进行模拟,并将试验结果和有限元结果进行对比分析。分析结果表明,相对于不粘贴CFRP布的试件,粘贴1层CFRP布试件的极限承载力提高7.29%~11.98%,粘贴3层CFRP布试件的极限承载力提高10.32%~16.28%。偏心受压圆钢管柱的偏心距越大、环向粘贴CFRP布层数越多,对构件的极限承载力和刚度的提高越大,但CFRP层数对提高承载力的贡献呈现降低趋势。 展开更多

关键词 cfrp 圆钢管柱 偏心受压 承载力

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聚脲和CFRP布加固地下管廊结构抗爆对比试验 被引量：2

14

作者 陈潇硕 周健南 +1 位作者 周寅智 金丰年 《建筑技术》 2020年第12期1511-1513,共3页

为提高地下管廊的抗爆性能,采用聚脲及CFRP布对地下管廊结构两部分进行加固处理。实施9次爆炸试验量测结构表面反射压力、结构位移和应变。通过分析试验数据和宏观现象观测,对比研究聚脲及CFRP布加固性能,结果表明采用聚脲与CFRP布加固... 为提高地下管廊的抗爆性能,采用聚脲及CFRP布对地下管廊结构两部分进行加固处理。实施9次爆炸试验量测结构表面反射压力、结构位移和应变。通过分析试验数据和宏观现象观测,对比研究聚脲及CFRP布加固性能,结果表明采用聚脲与CFRP布加固顶板均可提高结构的整体抗爆性能;在比例爆深较小时聚脲的加固抗爆效果优于CFRP布,建议在输送重要能源或处于重要位置的地下管廊工程中首先选择聚脲进行加固防护。 展开更多

关键词 地下管廊 聚脲 cfrp布 爆炸试验

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CFRP-圆钢管混凝土构件剪切试验研究

15

作者 殷春晓 赵志涛 张亮 《山西建筑》 2008年第5期114-115,共2页

介绍了CFRP-圆钢管混凝土的特点和研究其剪切性能的必要性,分析并提出了CFRP-圆钢管混凝土构件研究的试验参数、试验装置和步骤,为CFRP-圆钢管混凝土构件剪切试验做了充分准备。

关键词 cfrp-钢管混凝土 构件 剪切 试验参数 试验装置和步骤

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大口径PCCP断丝加固技术工程应用和效果评价

16

作者 赵绍华 王英歌 +2 位作者 张海鹏 窦铁生 赵祎 《混凝土与水泥制品》 2023年第4期39-43,53,共6页

针对埋地预应力钢筒混凝土管(PCCP)的断丝现象,介绍了常用的三种加固方案,即在断丝管节内壁粘贴碳纤维片材、对断丝管节进行体外预应力加固以及更换断丝管节进行修补加固。为了验证这些加固技术的应用效果,对断丝管节加固前后的断丝数... 针对埋地预应力钢筒混凝土管(PCCP)的断丝现象,介绍了常用的三种加固方案,即在断丝管节内壁粘贴碳纤维片材、对断丝管节进行体外预应力加固以及更换断丝管节进行修补加固。为了验证这些加固技术的应用效果,对断丝管节加固前后的断丝数据及冬、夏季典型时段断丝数据进行了分析,并对加固方案效果进行了评价。结果表明:碳纤维加固不能显著减少断丝的持续发生;体外预应力加固效果明显,可基本解决断丝的发生,是相对可靠的断丝管节加固技术;更换断丝管节需耗费大量的人、财、物,适用于管线应急修复。 展开更多

关键词 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 断丝 加固技术 碳纤维片材 钢绞线

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CFRP管面钻削缺陷形成机制

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作者 邱新义 李鹏南 +3 位作者 牛秋林 李树健 李常平 唐玲艳 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期141-150,共10页

碳纤维增强复合材料(CFRP)传动轴因性能优越广泛应用于汽车、航空航天、船舶、冷却塔风机等轻量化领域,但其钻削过程中容易出现毛刺、分层等缺陷。为了揭示CFRP管面钻削缺陷形成机制,选择双锋角钻头和三尖二刃钻对CFRP管面钻孔,利用分... 碳纤维增强复合材料(CFRP)传动轴因性能优越广泛应用于汽车、航空航天、船舶、冷却塔风机等轻量化领域,但其钻削过程中容易出现毛刺、分层等缺陷。为了揭示CFRP管面钻削缺陷形成机制,选择双锋角钻头和三尖二刃钻对CFRP管面钻孔,利用分步钻削盲孔和通孔的方法,分析了损伤部位的受力情况,揭示了入口撕裂、出口毛刺和分层产生原因。根据实验结果,发现双锋角钻头钻孔时入口撕裂损伤较大,损伤位置在钻头与管面接触最低点,且主要是那部分水平缠绕CFRP管的纤维,原因是水平缠绕的纤维屈曲变形最大,对切削力更加敏感。双锋角钻头和三尖二刃钻的横刃对孔最终出口分层没有影响,主切削刃的切削行为决定孔最终出口分层。相同钻头钻孔时,轴向力不是唯一影响分层因子的因素,还需考虑切削热。相比双锋角钻头,三尖二刃钻因锋利的外缘尖角能有效划断纤维,使出口分层较小。 展开更多

关键词 cfrp管 钻削加工 表面损伤 轴向力 出口分层 双锋角钻头 三尖二刃钻

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PCCP内壁复式碳纤维加固技术及应力计算分析 被引量：12

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作者 孙志恒 董晓农 +1 位作者 郝巨涛 马宇 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期88-93,共6页

现有碳纤维加固预应力钢筒混凝土管(PCCP)技术不能有效发挥碳纤维的作用,也无法有效地抑制PCCP的变形和裂缝的扩展。为此,提出了PCCP内壁复式碳纤维加固技术,即在碳纤维与PCCP之间增设高压缩弹性垫层,研制出具有压缩量大、本体强度高、... 现有碳纤维加固预应力钢筒混凝土管(PCCP)技术不能有效发挥碳纤维的作用,也无法有效地抑制PCCP的变形和裂缝的扩展。为此,提出了PCCP内壁复式碳纤维加固技术,即在碳纤维与PCCP之间增设高压缩弹性垫层,研制出具有压缩量大、本体强度高、抗渗、与混凝土粘接强度大等特点的高压缩弹性垫层材料。根据弹性力学推导出内壁复式碳纤维加固PCCP的弹性解,并分别计算了在不同内水压力作用下对三种直径PCCP的应力分布情况。结果表明,当弹性垫层厚度为5 mm时,碳纤维的应力增加4.2~4.6倍,即增设弹性垫层后碳纤维加固PCCP的作用显著增加,作用于PCCP的内压明显减少;对于同一管径的PCCP,在固定内水压力下,随着高压缩弹性垫层厚度的增加,碳纤维的应力近似呈线性提高,碳纤维承担内水压力的比例也近似呈线性提高。 展开更多

关键词 PCCP 高压缩弹性垫层 复式碳纤维加固

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泥石流冲击荷载下带有腐蚀缺陷的圆钢管动力响应有限元分析

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作者 王秀丽 王康妮 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2020年第5期24-31,共8页

考虑到泥石流拦挡坝长时间暴露在大气环境中易被腐蚀,利用ANSYS/LS-DYNA软件对拦挡坝中带有局部腐蚀缺陷的圆钢管构件抗冲击性能进行有限元分析,通过改变腐蚀深度、冲击物质量和冲击物速度等变量,对圆钢管构件的动力响应进行有限元分析... 考虑到泥石流拦挡坝长时间暴露在大气环境中易被腐蚀,利用ANSYS/LS-DYNA软件对拦挡坝中带有局部腐蚀缺陷的圆钢管构件抗冲击性能进行有限元分析,通过改变腐蚀深度、冲击物质量和冲击物速度等变量,对圆钢管构件的动力响应进行有限元分析,并对带有腐蚀缺陷的圆钢管构件进行CFRP局部加固分析。结果表明:随着局部腐蚀深度的增加,圆钢管构件腐蚀表面处的变形越来越明显,产生的塑性变形区域越来越大,并且由变形耗散的能量越来越高;在冲击物动能保持不变的情况下,圆钢管构件局部腐蚀深度越大,构件产生的冲击力越小,但构件发生的位移相差不大;在冲击物速度不变的情况下,未腐蚀的圆钢管构件产生的冲击力随着冲击物质量的增加而增大,而带有腐蚀缺陷的圆钢管构件产生的冲击力先增大后减小;在冲击物质量不变的情况下,冲击物速度越大带有腐蚀缺陷的圆钢管构件产生的冲击力越大;通过CFRP局部加固可以显著提高带有腐蚀缺陷圆钢管构件的抗冲击性能。 展开更多

关键词 泥石流 冲击荷载 腐蚀缺陷 圆钢管构件 动力响应 cfrp局部加固

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PCCP管内环向预应力碳纤维板加固数值分析 被引量：2

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作者 吕康伟 鲁文妍 +2 位作者 刘海祥 柯敏勇 许珉凡 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期133-141,共9页

为充分发挥碳纤维板(CFRP)的抗拉性能,提升断丝预应力钢筒混凝土管(PCCP)的承载能力,提出了管内环向预应力碳纤维板加固方法。研究分析CFRP和混凝土的环向应力,得出拉梅公式的力学模型计算结果与有限元计算结果基本相符,两者结果最大仅... 为充分发挥碳纤维板(CFRP)的抗拉性能,提升断丝预应力钢筒混凝土管(PCCP)的承载能力,提出了管内环向预应力碳纤维板加固方法。研究分析CFRP和混凝土的环向应力,得出拉梅公式的力学模型计算结果与有限元计算结果基本相符,两者结果最大仅相差9.3%。PCCP钢丝断丝率相同情况下,对不同断丝分布进行了计算研究,断丝率相同情况下断丝在同一位置时最不利。断丝发生时,在断丝处从管内到管外的混凝土损伤由小变大。重点对断丝率为10%时预应力CFRP加固前后性能进行了比较。结果表明:正常工作水压下,断丝处PCCP混凝土、钢筒的应力应变显著减小,说明CFRP起到了很好的加固效果;断丝率越高,在混凝土内壁没有损坏前,CFRP的作用越大。管内环向预应力碳纤维板加固方法还具有施工周期短、环境影响小、非开挖、易操作的特点,对实际PCCP应急修复具有很好的参考价值。 展开更多

关键词 预应力钢筒混凝土管 预应力碳纤维板 有限元加固模型 断丝 加固效果

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