氣凝膠復(fù)合玻璃抗彎性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-29 15:58
二氧化硅氣凝膠是一種新型超級(jí)絕熱納米多孔無機(jī)材料,它具有優(yōu)異的隔聲、防火性能,是用于制造超保溫節(jié)能門窗的理想新材料。但由于氣凝膠材料力學(xué)性能的不足,單一氣凝膠材料不適合在實(shí)際工程中應(yīng)用。目前,應(yīng)用于建筑門窗中的氣凝膠玻璃都是氣凝膠材料與玻璃組成的復(fù)合材料門窗。本文研究的氣凝膠復(fù)合玻璃是氣凝膠顆粒與玻璃組成的復(fù)合材料,該復(fù)合玻璃在不改變現(xiàn)有中空玻璃構(gòu)造的基礎(chǔ)上,將二氧化硅氣凝膠顆粒填充于兩塊玻璃之間,從此大幅度提升玻璃的保溫隔熱性能。氣凝膠復(fù)合玻璃作為一種新型建筑材料,為了在實(shí)際工程中更好的推廣其應(yīng)用,需要對(duì)氣凝膠復(fù)合玻璃進(jìn)行系統(tǒng)完善的理論分析。本文主要研究了四邊簡支氣凝膠復(fù)合玻璃在橫向均布風(fēng)荷載作用下的抗彎性能以及在外荷載作用下復(fù)合玻璃外、內(nèi)片玻璃之間的共同工作狀態(tài)。主要的研究工作如下:(1)根據(jù)氣凝膠復(fù)合玻璃的構(gòu)造特點(diǎn),對(duì)其受力變形做了基本假設(shè),將其內(nèi)、外片玻璃板的彎曲變形簡化成疊層玻璃板的彎曲變形,在此假設(shè)基礎(chǔ)上推導(dǎo)了適用于氣凝膠復(fù)合玻璃的荷載分配設(shè)計(jì)方法。(2)對(duì)氣凝膠復(fù)合玻璃進(jìn)行了均布荷載作用下的抗彎試驗(yàn),總結(jié)了不同因素對(duì)氣凝膠復(fù)合玻璃的抗彎性能的影響。將試驗(yàn)結(jié)果與基于疊層玻璃...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 氣凝膠材料的特性
1.3 氣凝膠玻璃的工程應(yīng)用
1.3.1 氣凝膠鍍膜玻璃
1.3.2 整塊狀氣凝膠玻璃
1.3.3 顆粒氣凝膠填充玻璃
1.4 氣凝膠復(fù)合玻璃抗彎性能研究現(xiàn)狀
1.5 其他復(fù)合夾層玻璃的抗彎性能研究
1.5.1 中空玻璃抗彎性能的研究
1.5.2 夾層玻璃抗彎性能的研究
1.6 本文的主要工作
第二章 氣凝膠復(fù)合玻璃的構(gòu)造及其抗彎設(shè)計(jì)方法
2.1 氣凝膠復(fù)合玻璃的構(gòu)造組成
2.2 建筑玻璃的材料性質(zhì)以及破壞形式
2.3 建筑有框玻璃抗風(fēng)壓設(shè)計(jì)方法
2.3.1 半經(jīng)驗(yàn)公式法
2.3.2 解析法
2.4 氣凝膠復(fù)合玻璃抗彎設(shè)計(jì)方法
2.4.1 氣凝膠復(fù)合玻璃的承載特點(diǎn)
2.4.2 氣凝膠復(fù)合玻璃疊層板假設(shè)
2.5 本章小結(jié)
第三章 氣凝膠復(fù)合玻璃抗彎性能的試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)方案
3.1.1 試驗(yàn)試件的選擇
3.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
3.1.3 加載方案
3.1.4 測(cè)點(diǎn)布置
3.1.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的選取
3.2 氣凝膠復(fù)合玻璃試驗(yàn)結(jié)果分析
3.2.1 不同中間層厚度
3.2.2 不同外、內(nèi)片玻璃厚度比
3.2.3 試驗(yàn)中的特殊情況
3.2.4 與疊層板抗彎模型設(shè)計(jì)方法對(duì)比
3.3 疊層玻璃試驗(yàn)結(jié)果分析
3.3.1 與疊層板抗彎模型設(shè)計(jì)方法的計(jì)算值比較
3.3.2 疊層玻璃試驗(yàn)與氣凝膠復(fù)合玻璃試驗(yàn)的比較
3.4 對(duì)氣凝膠復(fù)合玻璃抗彎設(shè)計(jì)方法的建議
3.5 本章小結(jié)
第四章 氣凝膠復(fù)合玻璃的有限元研究
4.1 氣凝膠復(fù)合玻璃的彈性基礎(chǔ)模型
4.2 氣凝膠復(fù)合玻璃的有限元模型
4.2.1 有限單元的選取
4.2.2 氣凝膠復(fù)合玻璃彈性基礎(chǔ)模型的建立
4.3 有限元模型的分析
4.3.1 外荷載的分配
4.3.2 有限元模型的承載特點(diǎn)
4.4 彈性基礎(chǔ)有限元模型分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的比較
4.4.1 模型的參數(shù)確定
4.4.2 跨中撓度值的比較
4.4.3 跨中彎曲應(yīng)力的比較
4.5 有限元算例
4.5.1 中間層厚度不同對(duì)荷載分配的影響
4.5.2 內(nèi)外片厚度不同對(duì)荷載分配的影響
4.5.3 密封膠層作用對(duì)荷載分配的影響
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SiO2氣凝膠材料的制備、性能及其低溫保溫隔熱應(yīng)用[J]. 張志華,王文琴,祖國慶,沈軍,周斌,連婭. 航空材料學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]新型力學(xué)性能增強(qiáng)二氧化硅氣凝膠塊體隔熱材料[J]. 邵再東,張穎,程璇. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(08)
[3]柔性氧化硅氣凝膠隔熱復(fù)合材料的制備和性能[J]. 馮堅(jiān),馮軍宗,姜勇剛. 宇航材料工藝. 2012(02)
[4]氣凝膠薄膜制備的研究進(jìn)展[J]. 楊麗修,吳會(huì)軍,王歡,丁云飛. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(S2)
[5]SiO2氣凝膠的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 馬榮,童躍進(jìn),關(guān)懷民. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(01)
[6]四邊簡支夾層玻璃受彎承載力試驗(yàn)研究及有限元分析[J]. 陶志雄,張其林,陳俊,陳峻,謝步瀛. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2010(10)
[7]點(diǎn)支式中空夾層玻璃板受彎承載性能分析[J]. 馬贏,石永久,王元清,羅憶,徐悅. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(05)
[8]點(diǎn)支式中空玻璃板承載性能的有限差分法分析[J]. 馬贏,石永久,王元清. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[9]點(diǎn)支式中空玻璃承載性能的有限元分析[J]. 馬贏,石永久,王元清. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]三點(diǎn)支承中空玻璃抗彎性能試驗(yàn)與數(shù)值分析[J]. 馬贏,王元清,石永久,楊威. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(02)
本文編號(hào):3682885
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 氣凝膠材料的特性
1.3 氣凝膠玻璃的工程應(yīng)用
1.3.1 氣凝膠鍍膜玻璃
1.3.2 整塊狀氣凝膠玻璃
1.3.3 顆粒氣凝膠填充玻璃
1.4 氣凝膠復(fù)合玻璃抗彎性能研究現(xiàn)狀
1.5 其他復(fù)合夾層玻璃的抗彎性能研究
1.5.1 中空玻璃抗彎性能的研究
1.5.2 夾層玻璃抗彎性能的研究
1.6 本文的主要工作
第二章 氣凝膠復(fù)合玻璃的構(gòu)造及其抗彎設(shè)計(jì)方法
2.1 氣凝膠復(fù)合玻璃的構(gòu)造組成
2.2 建筑玻璃的材料性質(zhì)以及破壞形式
2.3 建筑有框玻璃抗風(fēng)壓設(shè)計(jì)方法
2.3.1 半經(jīng)驗(yàn)公式法
2.3.2 解析法
2.4 氣凝膠復(fù)合玻璃抗彎設(shè)計(jì)方法
2.4.1 氣凝膠復(fù)合玻璃的承載特點(diǎn)
2.4.2 氣凝膠復(fù)合玻璃疊層板假設(shè)
2.5 本章小結(jié)
第三章 氣凝膠復(fù)合玻璃抗彎性能的試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)方案
3.1.1 試驗(yàn)試件的選擇
3.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
3.1.3 加載方案
3.1.4 測(cè)點(diǎn)布置
3.1.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的選取
3.2 氣凝膠復(fù)合玻璃試驗(yàn)結(jié)果分析
3.2.1 不同中間層厚度
3.2.2 不同外、內(nèi)片玻璃厚度比
3.2.3 試驗(yàn)中的特殊情況
3.2.4 與疊層板抗彎模型設(shè)計(jì)方法對(duì)比
3.3 疊層玻璃試驗(yàn)結(jié)果分析
3.3.1 與疊層板抗彎模型設(shè)計(jì)方法的計(jì)算值比較
3.3.2 疊層玻璃試驗(yàn)與氣凝膠復(fù)合玻璃試驗(yàn)的比較
3.4 對(duì)氣凝膠復(fù)合玻璃抗彎設(shè)計(jì)方法的建議
3.5 本章小結(jié)
第四章 氣凝膠復(fù)合玻璃的有限元研究
4.1 氣凝膠復(fù)合玻璃的彈性基礎(chǔ)模型
4.2 氣凝膠復(fù)合玻璃的有限元模型
4.2.1 有限單元的選取
4.2.2 氣凝膠復(fù)合玻璃彈性基礎(chǔ)模型的建立
4.3 有限元模型的分析
4.3.1 外荷載的分配
4.3.2 有限元模型的承載特點(diǎn)
4.4 彈性基礎(chǔ)有限元模型分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的比較
4.4.1 模型的參數(shù)確定
4.4.2 跨中撓度值的比較
4.4.3 跨中彎曲應(yīng)力的比較
4.5 有限元算例
4.5.1 中間層厚度不同對(duì)荷載分配的影響
4.5.2 內(nèi)外片厚度不同對(duì)荷載分配的影響
4.5.3 密封膠層作用對(duì)荷載分配的影響
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SiO2氣凝膠材料的制備、性能及其低溫保溫隔熱應(yīng)用[J]. 張志華,王文琴,祖國慶,沈軍,周斌,連婭. 航空材料學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]新型力學(xué)性能增強(qiáng)二氧化硅氣凝膠塊體隔熱材料[J]. 邵再東,張穎,程璇. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(08)
[3]柔性氧化硅氣凝膠隔熱復(fù)合材料的制備和性能[J]. 馮堅(jiān),馮軍宗,姜勇剛. 宇航材料工藝. 2012(02)
[4]氣凝膠薄膜制備的研究進(jìn)展[J]. 楊麗修,吳會(huì)軍,王歡,丁云飛. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(S2)
[5]SiO2氣凝膠的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 馬榮,童躍進(jìn),關(guān)懷民. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(01)
[6]四邊簡支夾層玻璃受彎承載力試驗(yàn)研究及有限元分析[J]. 陶志雄,張其林,陳俊,陳峻,謝步瀛. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2010(10)
[7]點(diǎn)支式中空夾層玻璃板受彎承載性能分析[J]. 馬贏,石永久,王元清,羅憶,徐悅. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(05)
[8]點(diǎn)支式中空玻璃板承載性能的有限差分法分析[J]. 馬贏,石永久,王元清. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[9]點(diǎn)支式中空玻璃承載性能的有限元分析[J]. 馬贏,石永久,王元清. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]三點(diǎn)支承中空玻璃抗彎性能試驗(yàn)與數(shù)值分析[J]. 馬贏,王元清,石永久,楊威. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(02)
本文編號(hào):3682885
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