本文以自制酚醛樹脂發泡制備的酚醛泡沫為基體,Nomex紙蜂窩為增強體,采用特定的發泡制備工藝制得了Nomex紙蜂窩增強酚醛泡沫。通過對該材料微觀形貌、力學性能和熱性能的表征,初步探討了材料基體和界面效應對其力學性能和隔熱性能的影響。研究結果發現,填充了酚醛泡沫后,Nomex紙蜂窩增強酚醛泡沫的力學性能顯著提高,導熱系數顯著降低。分析認為,良好的強結合界面保障了酚醛泡沫對Nomex紙蜂窩增強酚醛泡沫力學性能和隔熱性能的貢獻,該材料是一種綜合性能較好的隔熱、阻燃材料。
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根據單向玄武巖纖維復合材料中纖維排列方式,考慮幾何對稱性,并引入應變協調假設,提出了一種矩形代表性單元。根據代表性單元內纖維和基體的分布推導出單向玄武巖纖維復合材料的橫向彈性模量。與實驗、其他理論的結果比較表明,該代表性單元方法可以較好地預測單向玄武巖纖維復合材料的橫向彈性模量。
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提出一種利用復合材料插接中空錐形桿段連接而成的輸電桿塔,應用于66 k V的電壓等級。桿塔主承力梁由桿段插接而成,依據電力設計規范,設計了桿塔的結構形式,給出了變截面桿塔受點載荷下撓度的計算公式,利用層合理論分析了桿段復合材料的鋪層角度、鋪層厚度與桿段剛度之間的關系。采用有限元軟件計算出桿段間插接長度對主梁彎曲性能的影響,通過小角度纖維纏繞工藝成型各插接桿段。開展桿塔安裝導線、斷線、風載等各工況真型試驗。試驗結果表明,插接形式的復合材料桿塔具有良好的抗彎性能和耐疲勞性能,可滿足輸電桿塔的使用要求。