一般针对复合材料层合板铺层优化设计的研究多侧重于算法的研究,没有考虑到铺层知识对铺层的约束。本文建立了基于启发式知识和自适应遗传算法的复合材料层合板铺层优化模型,采用带置信度的IFTHEN模糊表达方式表达层合板铺层启发式知识,以蔡希尔(TsaiHill)强度准则建立自适用遗传算法的适应度函数,在原有约束的基础上增加了铺层启发式知识约束。算例应用上述模型求解层合板的最佳铺层顺序,并将该结果和没有应用铺层知识约束的优化结果进行比较,证明了该模型的优越性和实用性。
本文根据弹性梁理论和部分组合截面假定,并且考虑了钢筋混凝土梁和芳纶纤维剪切变形的影响,对两点集中加载情况下的芳纶纤维加固钢筋混凝土梁的界面粘结剪应力和正应力进行了推导分析,由纤维端部边界条件得出了两种应力的解析解,根据试验梁的基本参数绘出了界面应力的分布曲线,找到了界面应力的分布规律,由此提出了降低纤维布端部应力集中的方法,可供施工参考使用。
根据已有试验，考虑初始荷载对结构影响，对表层内嵌FRP片材或筋材加固混凝土梁从加载至破坏全过程进行分析，得出加固构件的荷载挠度曲线，并与有关试验结果进行对比，计算结果与试验值吻合较好。
脱层损伤是层合复合材料常见的一种损伤。本文以单向机织物增强环氧树脂复合材料层合板为研究对象，研究了脱层损伤大小和脱层损伤位置对层合悬臂梁自振特性的影响规律。通过实验和数值模拟，得到了脱层损伤对层合梁自振特性影响的一些规律性认识，通过实验和数值分析结果的比较，也证实了本文采用的数值分析方法的正确性。
本文以复合材料层合板理论为基础，用最小势能原理建立了一种能对工程中常见的复合材料薄壁箱梁的剪滞与高阶剪切效应进行分析的方法，结合算例，得到了剪滞与高阶剪切效应对截面应变和梁挠度影响的变化规律，通过与Timoshenko梁理论及剪滞与一阶剪切效应方法结果的比较，表明其变化规律和相应的结果基本正确可靠。
玻璃钢（FRP)筋防腐混凝土是一种强度高、全方位耐腐蚀的新型工程材料，具有十分广泛的应用前景。本文先对防腐混凝土梁采用四点弯曲试验方法，对FRP筋加强混凝土梁的弯曲长期力学特性进行了试验研究与分析，得到了梁在不同荷载水平作用下的蠕变曲线。结果表明，FRP筋不仅提高了防腐混凝土梁的初始刚度和强度，且明显降低了梁的蠕变变形。最后，运用最小二乘法确定蠕变模型参数，分别建立了防腐混凝土梁和FRP筋加强防腐混凝土梁的弯曲蠕变幂律模型，为估计材料的长期力学性能提供依据，对FRP筋防腐混凝土结构设计具有重要的价值。
研究了纳米炭粉对炭布/苯并噁嗪复合材料层间性能和烧蚀性能的影响。结果表明，当纳米炭粉含量为5％时，炭布/苯并噁嗪复合材料的层间剪切强度提高26％达到30.3MPa，氧乙炔线烧蚀率降低23％为0.0154mm/s。700℃高温处理后，改性后的复合材料有着较高的强度保留率。
利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性，研究了纳米SiO2的含量对纳米SiO2/CE复合材料动态力学性能的影响。在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH560和大分子偶联剂SEA171对纳米SiO2进行表面处理，进一步研究了界面结构对纳米SiO2/氰酸酯树脂复合材料动态力学性能的影响,初步探讨了其作用机理。结果表明,经SEA171表面处理后的3.0wt%纳米SiO2/CE复合材料的储能模量比纯CE可提高近4倍，损耗模量可提高2.4倍，力学损耗因子可提高1.8倍。
首先采用三种处理方法除去石英纤维表面的有机层，比较了处理前后石英纤维的失重、拉伸强度和浸润性变化，最终优选出30%硫酸洗涤的方法对石英纤维表面进行处理。然后通过溶胶－凝胶技术制备Al2O3涂层石英纤维，研究Al2O3涂层石英纤维的性能，并考察Al2O3涂层石英纤维增强的磷酸盐基复合材料的机械性能。实验结果表明，Al2O3涂层提高了石英纤维的强度和热稳定性，其优化涂膜量为4.6%，最佳热处理条件为250℃/10min，Al2O3涂层石英纤维增强磷酸盐基复合材料的常温机械性能优良，其高温处理后的机械稳定性优于未涂层纤维增强的复合材料。
利用有机蒙脱土改性酚醛树脂，采用透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）研究蒙脱土在酚醛树脂中的剥离行为，制备蒙脱土改性炭布/酚醛树脂纳米复合材料并测试其热解性能、力学性能和烧蚀性能。实验结果表明，酚醛树脂与蒙脱土的相容性好，蒙脱土在酚醛树脂中完全剥离，蒙脱土改性炭布/酚醛树脂纳米复合材料的各项性能与纯炭布/酚醛树脂复合材料相比有不同程度的提高和改善。
丁腈橡胶泡沫材料不但具有较好的耐水、耐油及抗老化性,还超越了传统隔声材料以高密度、大厚度来增加隔声效果的方法,并具有质量轻、厚度薄以及良好的机械加工性能等优点,是一种具有很好的发展前景的声学材料。本实验主要研究了发泡剂浓度及材料厚度对丁腈橡胶材料声学性能的影响,并对吸声隔音机理进行了探讨。
笤帚苗纤维绿色环保且具有优良的力学性能。本文对笤帚苗纤维进行开发性研究,首先测定和分析了纤维化学成分,并与其它植物纤维进行比较,对分离和提取笤帚苗纤维的工艺进行了初步探索。利用正交试验设计脱胶工艺并根据极差分析选择优化工艺条件。测试并分析了纤维长度、宽度以及长宽比等维度参数。结果表明,笤帚苗纤维化学成分与竹纤维相近,优化工艺制得的纤维强度达到2750cN/tex,接近于黄麻及竹纤维强度,适合作复合材料的增强体。
有限元校核分析是叶片设计过程中的重要一环,而叶片外形与结构的复杂性决定了其有限元模型的建立将十分繁琐。本文针对750kW风机叶片,利用有限元软件ANSYS,详细介绍了大型叶片的建模过程,并对建模方法提出了一些建议。在建模过程中,采取自下而上的方法建立叶片的实体模型,利用壳单元SHELL91和SHELL99与实常数相结合,在划分网格时采用面赋值法和单元赋值法来模拟复合材料的铺层结构。通过设置SHELL91的单元参数,利用其“三明治”的特性模拟叶片的夹芯结构。叶片有限元模型的建立为大型叶片的设计与分析校核做了铺垫。
本文利用连续碳纤维的电热性和高强性,把连续碳纤维铺放在混凝土中,研制出具有融雪功能的电热混凝土路板,提出在混凝土中铺设“加热带”,而非整个路面全部加热的思路,达到减少制造成本的目的。确定了“加热带”宽为500mm,碳纤维到混凝土表面距离为15~20mm,碳纤维束的间距为12mm,最大设计功率设定为700W/m2。进行缩比样实验,实验结果表明,电热混凝土板加热均匀,升温速度适当,在-13℃左右、风速较低的情况下采用200~300W/m2的输入功率可使所降的中雪落地即融化。
根据橡胶内衬碳纤维全缠绕压力气瓶的技术指标，依据网格理论对缠绕层和缠绕张力进行详细的理论设计计算，确定缠绕参数和工艺。选用的环氧树脂体系力学性能优异，其黏度满足缠绕成型工艺要求，同时复合材料NOL环的断面形貌表明该树脂体系与T800碳纤维界面结合良好。对缠绕成型的压力气瓶进行试验，检测表明，水压爆破试验和疲劳试验结果均满足复合材料气瓶的设计要求。
为了安全使用玻璃钢复合材料电缆保护管，同时节约施工开支，对电缆保护管有一个合理的埋深深度，本文根据玻璃钢复合材料电缆保护管的性能以及地面压力对埋地下管子的角扩散理论，计算出各主要管子规格的埋深深度，给出的计算公式可以扩大其它规格的管子及其它地面上载荷下的埋深计算。
在工业化设备上合成出性能稳定的硼酚醛树脂，为硼酚醛树脂的规模应用奠定基础。DSC、TGA分析表明，硼酚醛树脂具有较高的成型温度、更好的耐热性。硼酚醛树脂复合材料比普通酚醛树脂复合材料在弯曲强度、压缩强度、剪切强度等方面具有更加优异的性能，具有较低的表面电阻率、体积电阻率，在250℃下经过480h热老化后弯曲强度降低小于50％，具有很好的热老化性。
设计了一系列针对碳纤维湿法缠绕的环氧树脂基体，测试了树脂浇注体及其复合材料的力学性能和热机械性能，研究了树脂基体对碳纤维复合材料界面性能的影响。试验结果表明，对韧性树脂体系，树脂基体的模量是发挥纤维强度的关键因素，模量的提升将大幅提高复合材料的综合性能。经复配和优化的树脂体系兼具高模量和高韧性，其T700碳纤维复合材料NOL环拉伸强度达到2480MPa，T800碳纤维复合材料NOL环拉伸强度达到2780MPa，玻璃化温度(Tg)超过200℃，具有优异的界面性能和耐热性能。
纤维增强聚合物（FRP)以其优良的物理力学性能在土木工程中得到广泛应用。本文分析总结了国内外关于FRP在温度、湿度、干湿循环、化学侵蚀、自然老化等各种环境条件下耐久性的研究进展,并提出了亟需开展的工作,指出了进一步研究FRP复合材料的耐久性能的方向。
氰酸酯近年来已成为热固性树脂的新门类，在电子工业和航天领域具有广泛的应用前景。本文对近年来氰酸酯的几种主要增韧技术的增韧机理和增韧方法进行了评述，如热塑性树脂共混改性、热固性树脂共混改性、橡胶弹性体增韧改性技术及纳米粒子增韧技术等。
美国次贷危机导致了一年来全球金融危机动荡，全球经济也应声下滑，对刚刚进入高速增长时期的风电行业也有一定影响。值得我们自豪和庆幸的是，风电行业是受全球金融危机影响较小的一个行业，特别是对中国的风电行业几乎没有实质性的影响，并且在今后的几年或者几十年里还会保持相对较快的增长速率。
