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南京航天大學研發(fā)連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂3D打印技術(shù)在波音公司宣布將600多件3D打印部件用于波音的Starliner太空出租車之時,們不由得感嘆于塑料代替輕質(zhì)金屬合金將成為交通工具領(lǐng)域的一大趨勢。內(nèi)在開發(fā)塑料代替輕質(zhì)合金這一技術(shù)方向上是否與同步,甚至有自己更加獨到的研究?今天,大家一起來領(lǐng)略南京航天大學在連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂打印技術(shù)的創(chuàng)新突破。
FRP采光板和PC陽光板的性能對比
鋼結(jié)構(gòu)建筑的采光一直成為鋼結(jié)構(gòu)維護系統(tǒng)的一個重要組成部分，直接影響著屋面的
使用壽命，屋面的防水性能。
目前型的采光材料是FRP采光板，在工業(yè)廠房工程中都得到了廣泛的應
用，約占各種采光材料的95%。下面將FRP采光板和PC陽光板做詳細的對比，期望
能為貴工程提供一個的采光方案。
FRP采光板：
主要成分是高性能上下膜、強化聚脂、玻璃纖維組成的一種采光產(chǎn)品。
FRP采光板為實心板，可做成任意形狀。
 常用厚度：1.2mm、1.5mm、2.0mm
PC陽光板：
主要成分是聚碳酸酯，分為中空板和實心板兩種：
中空板通稱為：陽光板、卡布隆板。
常用厚度：6mm、8mm、10mm、12mm、16mm
實心板通稱為：耐力板、PC板。
常用厚度：1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm
備注：（中空板的為雙層，但單層的實際厚度不到0.1mm，抗老化和抗壓性差）
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采用電化學阻抗譜(EIS)研究了由4種常用底漆、云鐵中間漆和聚氨酯面漆復合而成的12種涂層體系的電化學腐蝕行為,考察了4種底漆的EIS在NaCl溶液浸泡過程中的演化,并以此比較底漆的防護性能,考察了2層復合涂層體系的阻抗大小以及3層復合涂層體系在浸泡不同周期后的EIS.結(jié)果表明:3層復合涂層體系的防護性能,2層復合涂層體系次之,單涂層體系差,其中以防銹漆3層復合涂層體系的防護性能;面漆和中間漆在涂層體系中起到了隔絕外界介質(zhì)和保護底漆的作用;EIS可用于研究涂裝體系的防腐性能.
FRP采光板與PC陽光板性能比較
一、 熱膨脹性
采光材料的熱膨脹性直接影響施工的難易程度、施工成本，以及工程完工后的防水性。
在金屬板屋面維護系統(tǒng)中，采光材料的熱膨脹性是設(shè)計和施工所應考慮的重要因素。
FRP采光板：熱膨脹系數(shù)是2.5×10－5cm/cm/℃ 與彩鋼板的熱膨脹系數(shù)相近,由冷熱變化而引起的相對位移較少,不易因變形而漏水。
PC陽光板：熱膨脹系數(shù)是6.75×10－5cm/cm/℃ ,約是彩鋼板的6倍,金屬屋面的溫差變化很大,PC板由熱脹冷縮引起的相對位移過大,引致接點松脫或螺釘孔周緣撕裂、變形而漏水。因板材鋼度差，以及熱膨冷縮系數(shù)大，所以必須采用小分格小檁距或凸起弧增加強度，不適合用于大檁距的鋼結(jié)構(gòu)屋面上,否則易凹下積水，漏水。
二、  匹配性
FRP采光板：根據(jù)需要可以定做與屋面金屬板完全匹配的板型，并且費用低、方便快捷，定做周期只需1-2天。屋面防水性好。
PC陽光板：全部為平板，不易和壓型金屬板做防水處理，較容易造成屋面漏水。
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為減輕復合材料無人機機翼的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,利用MSC.PATRAN和MSC.NASTRAN建立大展弦比機翼結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化設(shè)計的二級優(yōu)化方法:級以機翼的剛度為目標,采用響應面法對翼梁位置進行優(yōu)化;第二級以機翼結(jié)構(gòu)質(zhì)量為目標函數(shù),采用遺傳算法對機翼各元件的鋪層參數(shù)進行優(yōu)化。通過對某型大展弦比無人機機翼進行結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化設(shè)計,結(jié)果表明提出的大展弦比無人機機翼二級優(yōu)化方法能夠在滿足強度、剛度性能設(shè)計要求的前提下,減輕約25%的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,減重效果明顯。