基于UMATHT子程序的玻璃纤维环氧树脂三维热响应研究

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基于UMATHT与USDFLD子程序构建了一个考虑复合材料的各向异性热传导、基体热解、热解产物扩散的复合材料热响应模型,研究了单侧热流环境下玻璃纤维/环氧树脂的热响应规律及在阻燃剂条件下的热反应速率.结果表明:热响应模型预测的温度变化历程和实验的测量值吻合较好,可有效预测玻璃纤维/环氧树脂的温度变化.在相同工况条件下,阻燃改性后的玻璃纤维/环氧树脂相比未改性材料,其温升速率有所降低,阻燃剂促进了热分解反应,使材料表面的密度迅速减小,形成焦炭,热分解率与热分解速率显著提高,剧烈热解区随时间逐渐向绝热面推移的现象更显著,从而达到吸收热量、推迟表面着火的阻燃效果.
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基于分层法的思想,对石墨烯增强功能梯度梁进行有限元力学分析.在有限元计算的分层模型中,每层的材料参数为常数,并根据修正后的Halpin-Tsai微观力学模型计算得到,然后按照标准化步骤完成石墨烯增强功能梯度梁的有限元建模和力学分析.通过数值算例,分析了石墨烯的质量含量、分布形式和尺寸等因素对梁的弯曲性能的影响.数值算例结果表明,加入少量的石墨烯可以显著减少梁的弯曲挠度,在梁的上下表面分布更多的石墨烯是减少弯曲挠度的最有效的方法.在相同质量含量的情况下,长厚比较大的正方形石墨烯片更能够提高梁的弯曲性能.
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本文结合废水零排放处理系统在国电电力大同发电公司的实践应用,通过分析本零排放处理系统中汇水池来水水质的适用条件,掌握了由于水质的变化引起的运行指标参数变化情况.此系统实现对终端废水梯级多层次浓缩处理,末级浓缩液进行干灰拌湿消化,不仅产生良好节能减排效果,而且对末端废水在火电厂的综合处理应用提供了有益借鉴.
在内聚力本构模型的基础上发展了三维零厚度内聚力单元的数值计算方法,结合有限单元理论推导双线性内聚力模型和基于势能的内聚力模型的有限元格式,通过运用ABAQUS-UEL用户单元子程序模块开发了一种三维八节点的内聚力单元,与实际的复合材料分层试验结果和有限元软件中的模拟结果进行比较,证明其能较准确地模拟含裂纹的复合材料分层损伤问题.并将数值程序应用在复合材料分层损伤机理的研究中,对比双线性内聚力模型和基于势能的PPR内聚力模型,结果表明基于势能的PPR损伤准则用于计算分层损伤具有计算成本低、收敛性高、准确度高
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