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第1章 绪论1

1.1 研究钢纤维聚合物混凝土机床基础件的意义1

1.2 钢纤维聚合物混凝土机床基础件研究现状3

1.2.1 国外研究现状3

1.2.2 国内研究现状4

1.3 本书的主要内容5

第2章 钢纤维聚合物混凝土材料设计及性能分析7

2.1 机床基础件结构材料应具备的特点7

2.2 钢纤维聚合物混凝土材料组分的确定8

2.2.1 骨料8

2.2.2 填料9

2.2.3 黏结剂9

2.2.4 固化剂10

2.2.5 稀释剂10

2.2.6 增韧剂11

2.2.7 聚合物混凝土材料的配比11

2.3 钢纤维的选择11

2.4 钢纤维聚合物混凝土的纤维质量浓度和长径比的确定12

2.4.1 纤维质量浓度和长径比对钢纤维聚合物混凝土静态性能的影响13

2.4.2 根据静态力学性能确定钢纤维聚合物混凝土纤维质量浓度和长径比25

2.4.3 纤维质量浓度和长径比对钢纤维聚合物混凝土动态性能的影响27

2.5 钢纤维聚合物混凝土热态性能参数测试30

2.5.1 比热容的测试30

2.5.2 热膨胀系数的测试31

2.6 钢纤维聚合物混凝土的主要物理和化学性能33

2.6.1 密度34

2.6.2 吸水率34

2.6.3 抗老化性能35

2.6.4 耐乳化液试验35

2.6.5 耐腐蚀性能36

2.7 本章小结36

第3章 钢纤维聚合物混凝土的界面应力传递38

3.1 界面的形成机理38

3.2 纵向拉伸应力传递的剪滞法39

3.3 纵向拉伸应力的传递——剪切滑移44

3.4 压力作用下横向钢纤维与基体间的应力传递49

3.5 钢纤维聚合物混凝土的界面黏结性54

3.6 本章小结57

第4章 钢纤维聚合物混凝土的增强机理59

4.1 理想钢纤维聚合物混凝土的应力与弹性模量59

4.2 钢纤维不连续性对理想模型的影响60

4.3 钢纤维乱向的理论模式64

4.3.1 乱向短纤维的方向有效系数64

4.3.2 钢纤维聚合物混凝土中钢纤维的有效系数66

4.3.3 钢纤维聚合物混凝土的抗拉强度和弹性模量67

4.4 钢纤维聚合物混凝土的临界体积率67

4.5 钢纤维聚合物混凝土强度极限和弹性模量公式的进一步修正69

4.6 本章小结70

第5章 基于损伤理论的钢纤维聚合物混凝土本构关系72

5.1 损伤本构模型发展72

5.2 损伤本构理论的热力学基础73

5.3 钢纤维聚合物混凝土单轴受力下的脆弹性损伤本构模型76

5.4 钢纤维聚合物混凝土抗弯性能分析80

5.4.1 钢纤维聚合物混凝土基体刚阵80

5.4.2 钢纤维刚阵81

5.4.3 抗弯损伤本构方程的建立82

5.5 本章小结85

第6章 材料的阻尼和热变形机理分析与建模86

6.1 钢纤维聚合物混凝土的阻尼机理分析与建模86

6.1.1 聚合物混凝土的阻尼87

6.1.2 聚合树脂的阻尼88

6.1.3 填料对阻尼的作用机理91

6.1.4 钢纤维对阻尼的作用机理92

6.1.5 界面对阻尼的作用机理92

6.2 钢纤维聚合物混凝土的热变形理论分析与建模97

6.2.1 钢纤维聚合物混凝土的热变形系数简化模型97

6.2.2 钢纤维聚合物混凝土的热变形性能的影响因素99

6.2.3 钢纤维聚合物混凝土的热变形系数的预测101

6.3 本章小结103

第7章 钢纤维聚合物混凝土机床基础件结构设计与制造105

7.1 钢纤维聚合物混凝土机床基础件结构设计105

7.1.1 钢纤维聚合物混凝土机床基础件总体设计105

7.1.2 钢纤维聚合物混凝土机床基础件预埋件的设计108

7.1.3 钢纤维聚合物混凝土机床基础件设计实例109

7.2 钢纤维聚合物混凝土机床基础件的制造113

7.2.1 钢纤维聚合物混凝土机床基础件制造工艺流程113

7.2.2 钢纤维聚合物混凝土机床基础件制造实例115

7.2.3 钢纤维聚合物混凝土机床床身导轨几何精度保持性实验119

7.3 本章小结122

第8章 钢纤维聚合物混凝土机床床身的性能分析123

8.1 钢纤维聚合物混凝土机床床身的静态性能分析123

8.1.1 钢纤维聚合物混凝土机床床身的静力分析123

8.1.2 钢纤维聚合物混凝土机床床身的静刚度分析125

8.2 钢纤维聚合物混凝土机床床身的动态性能分析130

8.2.1 钢纤维聚合物混凝土机床床身动态性能的有限元分析130

8.2.2 钢纤维聚合物混凝土机床床身动态性能的实物测试分析135

8.3 钢纤维聚合物混凝土机床基础件的热稳定性分析138

8.3.1 机床基础件的热源138

8.3.2 机床工作过程的温度场139

8.3.3 机床基础件工作时的热变形141

8.3.4 钢纤维聚合物混凝土机床床身的热态性能有限元模拟分析144

8.3.5 钢纤维聚合物混凝土机床床身的热刚度分析151

8.4 本章小结152

第9章 材料的搅拌机理及其装备设计153

9.1 混凝土的振动搅拌任务153

9.2 混凝土普通搅拌的局限性154

9.3 振动搅拌技术国内外研究现状156

9.4 振动搅拌技术在钢纤维聚合物混凝土生产中的应用160

9.4.1 振动搅拌的机理160

9.4.2 振动作用下钢纤维聚合物混凝土的流变特性160

9.4.3 钢纤维聚合物混凝土振动搅拌过程的综合模拟165

9.5 钢纤维聚合物混凝土振动搅拌机设计168

9.5.1 钢纤维聚合物混凝土振动搅拌方案的确定168

9.5.2 双卧轴振动搅拌机的总体结构及其工作原理168

9.5.3 传动装置设计169

9.5.4 搅拌叶片及臂设计170

9.5.5　搅拌轴设计170

9.5.6　激振器设计170

9.5.7 搅拌机构主要技术参数设计171

9.5.8 振动机构主要技术参数设计174

9.6 搅拌机构零部件的实体建模、装配及动态模拟191

9.6.1 搅拌机构零部件的实体建模191

9.6.2 搅拌机构的装配过程及干涉检验195

9.6.3 基于3DS MAX的搅拌机构的三维动态模拟199

9.7 本章小结202

第10章 材料的振动捣实机理与制造装备设计204

10.1 振动捣实机械的分类204

10.2 振动捣实成型机理205

10.3 振动台动力学分析207

10.3.1 直线振动台动力学模型的建立207

10.3.2 建立振动系统的振动方程208

10.3.3 钢纤维聚合物混凝土振动台自同步分析209

10.4 钢纤维聚合物混凝土振动捣实设备总体设计212

10.4.1 钢纤维聚合物混凝土振动台总体方案设计212

10.4.2 振动台动力学参数的计算213

10.5 钢纤维聚合物混凝土振动捣实设备关键零部件设计216

10.5.1 隔振系统设计216

10.5.2　激振装置设计220

10.5.3 激振器箱体设计227

10.5.4 振动台质心的计算和激振器位置的选择228

10.6 振动捣实设备实体建模、装配及运动学仿真分析229

10.6.1 实体建模229

10.6.2 钢纤维聚合物混凝土振动台虚拟装配231

10.6.3 振动台装配过程中碰撞和干涉检查234

10.6.4 钢纤维聚合物混凝土振动捣实设备的运动学仿真分析236

10.7 本章小结245

参考文献247