时间：2022-08-28 15:27:43
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇复合材料论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1高职复合材料工程技术人才培养目标
高职复合材料工程技术专业是培养具备良好的职业素养，掌握复合材料科学理论基础及复合材料专业技能，掌握复合材料制备技术，重点掌握高性能纤维增强树脂基复合材料的制备技术，具有复合材料成型操作能力，能够从事复合材料制造技术操作的高素质技能型专门人才。高职院校的人才培养模式可以通过利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源，采用课堂教学与学生参加实际工作有机结合，来培养适合不同用人单位需要的应用型人才的教学模式。开展以就业为导向，采用“校企合作，工学结合”的人才培养模式培养学生。
2高职复合材料工程技术专业课程体系的构建
高职复合材料工程技术专业应该依据产业背景调研和人才需求调研，按照职业岗位和培养规格的要求构建课程体系和课程标准。根据复合材料企业调研结论，首先对工作岗位的典型任务进行分析，提炼出岗位职业能力，结合行业标准，构建出复合材料工程技术专业的课程体系，课程体系应该围绕着三大职业岗位构建：复合材料成型操作岗位：以复合材料结构设计、成型工艺、成型设备为基础，具备复合材料制造技术操作能力。复合材料胶接操作能力：以复合材料树脂基体、胶接工艺为基础，具备复合材料连接操作能力。复合材料检测与修补技术能力：以复合材料检测技术、修补技术为基础，具有复合材料检测与修补的能力。
3高职复合材料工程技术专业建设的实施与保障条件
3.1专任教师应具备条件专任专业教师一方面具备本专业或相近专业大学本科以上学历（含本科）；另一方面必须有一定的企业经历，具有“双师”素质；专任实训教师要具备专业高级工以上的资格证书（含高级工）或工程师及其以上职称。专业带头人必须是双师型教师，职称应在副高职称以上，接受过职业教育教学方法论的培训，具有开发职业课程的能力；校外兼职教师应具备高级工或工程师以上职称，具备丰富的实践经验和较强的专业技能；其中企业兼职教师占教师总数的比例不低于50%。
3.2实践教学条件高职复合材料工程技术专业实训基地必须满足复合材料成型技术、复合材料模具设计与制造、热压罐操作及复合材料成品检测的基本实践教学条件，让学生在一个真实的职业环境下按照未来专业岗位（群）对基本技能的要求，得到实际操作训练和综合素质的培养。复合材料成型技术是教学研究的重点，也是培养学生的主要途径。实训基地应该包括小型热压罐、烘箱、清洁操作间、复合材料加工设备、复合材料检测仪器等基本实践教学设备，一方面能满足生产的要求，又能完全满足教学任务，而且能够开展材料性能试验、制作试验件。同时高职院校发展复合材料工程技术专业，还必须加强校企合作，加大校外实训基地合作的深度和广度。通过校外实训基地的建设，安排学生在企业进行专业对口顶岗实习，以利于学生掌握岗位技能，提高实践能力，缩短他们的工作适应期，提高学生的社会竞争力。
4高职复合材料工程技术专业未来发展思考
四年制高职是高职教育全面发展的一大标志，是知识社会经济发展的客观要求，是职业技术教育体系自身发展、完善的需要，是世界职教发展的大势所趋。四年制高职教育的发展在我国还处于刚刚起步阶段，而根据调研及有关资料分析显示，复合材料行业的发展前景广阔，将来需要大批的复合材料人才，复合材料专业的特殊性和应用领域的要求，四年制高职是高职复合材料工程技术专业发展的趋势。大力发展职业教育，积极发展四年制高职教育是高职复合材料工程技术专业发展的一个契机。
作者：徐竹刁金香牛芳芳单位：西安航空职业技术学院
1958年，我国因钢材短缺，曾探索过用GFRP筋代替钢筋的研究。20世纪七八十年代，FRP在结构工程中的应用与研究逐渐增多。1972年在云南建造了一座直径为44m的球形GFRP雷达天线罩。1982年在北京密云建成了跨径20.7mGFRP简支蜂窝箱梁公路桥，设计荷载等级为汽-15、挂-80，并进行了现场荷载试验，这是国际上第一座GFRP公路桥。此后，FRP材料，尤其是价格比较便宜的GFRP，在工结构程中应用的范围越来越广。但是这些应用大多数都是附属性、临时性的构件，FRP材料的优越性能没有得到充分发挥，即使用FRP作为结构材料也都是尝试性的，没有形成规模。同时，多数的土木结构工程师不了解FRP材料性能和设计方法，大大限制了它在土木工程结构中的应用和推广。
2FRP复合材料在土木工程中的实践效果
2.1用于结构加固
我国对FRP加固技术的研究始于1997年，中冶建筑研究总院有限公司(国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心)于1997年10月进行了国内首批外贴碳纤维布加固梁试验。随后在短短几年中，外贴FRP片材加固技术已成为全国土木建筑行业研究和应用的热点，很快为市场所接受，而市场的扩大使材料的成本大幅下降，这为FRP材料在建筑中的应用发展提供了更大的可能，在我国已迅速发展成为建筑结构补强加固的主要技术。至2012年，国内从事FRP试验研究及技术开发的科研单位几十所，用于土木建筑行业中的碳纤维制品生产销售的厂家几十个，从事于碳纤维加固补强的专业公司上百个，已经形成了相当大的研发、生产、设计、应用的社会群体。目前FRP材料在土木建筑中的应用以加固钢筋混凝土结构为主，加固的形式又以外贴FRP片材为主，但FRP技术在砌体结构、钢结构、木结构中的应用，以及采用FRP筋材、网格材、预应力FRP片材加固技术的应用已有很多，新的应用形式、新的产品、新的规范规程的研究正在世界各地广泛开展。
2.2FRP筋在新建结构中代替钢筋
传统钢筋混凝土结构中配置非预应力和预应力钢筋，在处于恶劣环境条件时，如干湿交替、化学介质等作用下，极易引起钢筋的腐蚀，严重影响结构的耐久性和适用性，甚至导致结构承载能力的降低。相比之下，防腐性能好、粘结性能与钢筋相差不多且抗拉强度高的FRP筋成为代替钢筋的一个较好选择。20世纪80年代初开始，FRP筋逐渐大量应用于有特殊性能要求的结构物中代替钢筋，如有磁共振医疗设备的建筑及海堤、工业厂房屋面板等受严重化学侵蚀的结构物中。1985年，美国SanAntonio医院大楼的MRI设备的桩、柱和梁中均采用了GFRP筋。1986年，SanAntonio的大学建筑中的边墙和钢筋混凝土梁中配置了GFRP筋。FRP筋的另一个应用对象是岩土工程，目前已用于因潮汐变化等干湿交替的挡土墙、地基锚杆及地铁沉井等工程中。
2.3FRP结构及组合结构
由于FRP材料具有高强、轻质、耐腐蚀等优点，FRP结构和FRP组合结构的应用也日益受到工程界的重视。
（1）早期试验性的FRP结构
20世纪60年代，英国已开始生产GFRP复合材料的屋盖结构，运往中东和北非建造使用，1968年一个采用GFRP夹心板与铝质骨架的圆顶结构建于利比亚Bengazhi；1972年阿联酋的Dubai国际机场，采用GFRP伞状屋顶。20世纪70年代及80年代初期，英国的一些建筑采用了GFRP作为除梁柱以外的承重或半承重构件。1974年，第一个全复合材料建筑在英国Lancashire落成，外形为三棱锥体组成的空间结构。早期的FRP结构，大多带有一定的试验性质，尚未在土木工程中形成规模。
（2）桥梁工程中的FRP结构构件
随着FRP生产技术和产品形式的迅速发展，FRP结构在桥梁工程中得到迅速发展。英国、瑞士、丹麦、日本、美国及中国等国家，均成功建造了一系列全FRP结构的人行天桥。同时，FRP结构也被应用于承受较大反复动载的公路桥梁中。1982年，我国在北京密云建成了一座跨径为20.7m的GFRP蜂窝箱梁公路桥。1994年，英国建造的BondMill桥采用GFRP拉挤型材组合而成，是一座可通过40t卡车的活动桥。1996年，美国堪萨斯州Russell架起了第一座采用FRP桥面板的公路桥。此后不到十年的时间里，采用FRP桥面板的中小型桥梁在美国已有数十座。FRP桥面板还被用于替换老化的混凝土桥面板。此外，FRP索还可替代钢索用于斜拉桥和悬索桥。
3FRP复合材料在土木工程中的实践展望
英文名称：Acta Materiae Compositae Sinica
主管单位：
主办单位：北京航空航天大学;中国复合材料学会
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1000-3851
国内刊号：11-1801/TB
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1984
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
期刊简介
《复合材料学报》为北京航空航天大学和中国复合材料学会主办的学术性科技期刊（双月刊，200 多页/期）。本刊主要刊载我国复合材料基础研究和应用研究方面具有创造性、高水平和具有重要意义的最新研究成果的论文。刊载范围: 纤维、织物、颗粒或晶须增强聚合物基、金属基、陶瓷基等复合材料（包括：结构、功能、生物、电子、建筑等复合材料）的制备、性能、设计等，以促进国内外复合材料研究领域的学术交流及先进复合材料的推广应用。
复合材料结构与性能是针对复合材料与工程专业大四学生开设的一门专业必修课，其内容涉及树脂基体、增强材料、增强材料的铺层和复合材料的夹层结构等多个方面，是一门理论联系实践应用、基础知识和科学发展前沿并行的课程。我们从充分利用信息技术、理论联系实际、启发式教学和考试方式多元化等多方面进行了课程改革和实践，以提高学生的学习兴趣和创新能力。
［关键词］
课程改革；课程实践；启发式；教育
复合材料结构与性能是本校针对复合材料与工程专业大四学生开设的一门专业必修课程。本课程是在学生学完了材料学概论、树脂基复合材料、复合材料工程实验等专业课程之后，为进一步拓宽学生的专业知识面、培养学生综合知识的运用能力而开设的，目的是培养其在复合材料原材料的选择、改性、结构设计方面综合运用知识解决实际问题的能力。复合材料结构与性能的教学内容包括复合材料概述、树脂基体材料结构与性能、高性能增强材料、增强材料铺层结构与性能及复合材料夹层结构等。复合材料概述部分重点介绍复合材料结构所包含的三个结构层次和复合材料的发展及应用近况；树脂基体材料部分主要介绍聚合物分子结构对性能的影响及基体材料的最新研究进展，让同学们通过学习掌握分子结构设计原理，初步具备从性能角度出发筛选合成原料的能力；增强材料铺层结构与性能和复合材料夹层结构部分突出复合材料结构的可设计性，根据复合材料结构件的受力情况，介绍增强材料铺设方式设计和夹芯材料选择的理论依据。不同于大学基础理论课，大学专业课的课堂教学内容必须紧跟本学科技术的发展。课堂教学中，教师在介绍完基础理论知识后，一定要配合实际的生产应用案例对其进行应用说明，这样有利于学生理解和掌握此知识点，并能通过实际的应用案例理解单纯追求某一性能指标是没有意义的，实际应用过程中应考虑工艺性能、应用性能、节能环保等综合因素。该课程为新开课，在教学内容、教学素材、教学方法等方面还需要进一步完善和改革，以适应复合材料现代科学技术的飞速发展。
一、充分利用信息化资源，丰富教学内容
在教学过程中，我们充分利用信息化资源、信息化技术来辅助教学，丰富教学内容，利用多媒体技术进行高密度的知识传授，增大教学信息量，并借助图片、动画、视频等媒介，增强学生的理解力，加深他们的记忆。［1］我们在传统的PPT中加入实物图片、工艺图片、三维设计动画、复合材料生产视频等，以丰富教学内容，把学生关心的一些复合材料应用领域的相关知识（复合材料原料、工艺及应用等）直接向学生演示出来，从而与文字讲义相呼应，给相对枯燥的教学注入兴趣和活力。多媒体教学（如制作动画、录像、图片和三维模型等）将原本抽象的、不易理解的复合材料多相结构生动、形象地展现出现，便于学生理解和记忆，加深对复合材料结构的理解，深层次理解复合材料结构对性能的影响。我们在查阅大量国内外文献的基础上，编写了适合本课程教学特点的电子课件，并根据需要采用大量生动、形象的工艺流程图介绍复合材料的生产工艺，以实物图片介绍复合材料的应用领域，采用动画、视频的形式介绍复合材料不同层次的结构及结构设计对性能的影响。对于较难理解的章节，采用模型或模拟辅助教学可以提高教学效果。为了让学生较好地了解复合材料领域的发展，教师需要密切关注该行业国内外的发展动向，及时查阅相关的文献资料，获取与国际接轨的最新知识、先进教材和信息。教师需要适时地参加国内外复合材料展览会，对国内外参展公司的展品、设备和技术图片进行拍照、录像并整理，将其融入课程内容；还可以参加复合材料相关的学术研讨会，密切关注复合材料领域的新技术、新工艺的发展和应用，及时更新本课程的教学内容。
二、授课内容注重理论与实践相结合
复合材料结构与性能是一门实用性较强的课程，单纯以文字的形式介绍复合材料结构与性能，特别是复合材料的夹层结构，很难介绍清楚，学生也很难想象，难以理解。因此，教学中一定要理论联系实践，以案例的形式讲授知识，如以风力发电机叶片、雷达罩、飞机机翼的结构为例，分别介绍其选材、结构，并解释原材料选择原因、结构设计的原理、性能特点、国内外的技术差距等。作为教师，将自己科研工作的实际应用案例加入课程讲授，理论联系实际，丰富课程内容的实用性，是非常必要的。不同高校复合材料专业的研究领域、研究特色不同，有的高校侧重于增强材料的研究与开发（如东华大学），有的高校重点研究复合材料结构件的设计制造（如武汉理工大学），而本校复合材料专业侧重于高性能树脂基体材料的研究与开发。在本课程的讲授过程中，我们将本校树脂基体方面取得的研究成果按相应类别穿插在课程内容中，如将耐腐蚀的乙烯基酯树脂、高残炭酚醛、脂环族环氧树脂、高性能芳炔树脂、高性能透波树脂等内容加入课程，分析其结构与性能特点。我校在复合材料增强材料、增强材料的铺设方式、复合材料结构的设计方面开展的研究工作较少，如果要想在这几章内容的教学中联系实践，教师需要做很多资料收集工作，特别是针对增强材料铺设方式和夹层结构部分，需要到相应的研究单位、生产单位进行调研，制作相应图片、三维模型、动画及视频，以丰富教学内容，便于学生理解。［2］
三、改进授课方式，采用启发式教学，让学生根据自己的兴趣点进行自主学习
复合材料结构与性能是复合材料专业大四学生的专业必修课，他们在此之前已经学完了大部分的专业课程，已基本掌握了复合材料的专业知识。本课程的目的是进一步拓宽学生的知识面，培养学生的创新思维，实现与毕业课题研究、社会工作的衔接。因此，教学中应该改变以往的“老师讲、学生记”的方式，鼓励学生运用前面学过的专业知识去思考，激发创新思维，从中获得运用知识解决问题的成就感。教师可以提出现在行业中的难题，让同学们通过查找资料寻找解决方法，发挥大学生精力旺盛、创新性强的特点。［3－4］这也对教师提出了要求：要紧跟本学科的发展，与复合材料相关企业建立密切联系，了解本专业新型的原材料、成型技术、成型设备及新型制品结构。在复合材料概述中介绍新型的复合材料时，同学们对“自修复复合材料”非常感兴趣，但课上仅仅介绍了“自修复复合材料”的设计原理和性能特点及其在航天领域中的应用前景，教学中若能够以实物图片展示此材料的使用案例，以录像展示生产工艺过程，并提出应用过程中有待解决的问题，则可以更生动、具体地体现该材料的结构与性能的关系。我们采用了启发式教学方法，建立教师和学生间双向互动的课堂气氛。教师采用提问的方式启发和调动学生的主观能动性，让学生对问题进行思考；当堂课不能解决的问题，则要求学生课后查找资料，以小论文的形式提交解决方案；鼓励学生探索科学前沿，激发学生对科学研究的兴趣。比如我们给学生留的课后作业为“你认为最有发展前景的复合材料是哪种类型？解释其原因”和“热固性树脂复合材料和热塑性树脂基复合材料的优缺点及其发展趋势”。课余时间，学生们根据自己的兴趣爱好去查找相关的资料，了解该类复合材料的结构、性能、应用及发展情况。这样不仅能够拓展学生的知识面，还能够激发其对复合材料科研的兴趣。［5－6］
四、考核方式多元化，培养学生思考问题、解决问题的能力
复合材料专业课程大多采用闭卷考试的方式进行考核，考试形式重于内容，考试分数重于能力，平时认真听课、认真思考的同学考试的分数倒不一定比背讲义、背课后题的同学高，这样打击了应用能力较强的同学的学习积极性，也与本课程的培养方案相悖。复合材料结构与性能是大四上半学期的专业必修课，是理论与实践相结合的一门课，旨在引导学生运用所学知识发现实际生产中的问题并解决问题，传统的靠知识点记忆的考核方式显然已不适用于本课程，课程改革也应在考核方法上有所体现。根据知识点的不同，本课程宜采用多元化的方式对学生进行考核。重要的概念、原理、工艺、聚合物结构及性能等要求学生掌握的知识点可采用闭卷考试，而不同类型复合材料的性能特点、发展及应用方面的知识是动态发展的，可以采用开卷考试的方式。这样学生可以在课下查阅大量的文献资料，详细了解复合材料的发展趋势，激发学习兴趣，拓展专业知识面。对于综合知识的运用，即从选择原材料、成型工艺选择、增强材料的铺设方式、夹层结构设计等方面设计某复合材料结构件，则采用小论文的形式考核，如设计轻质高强的工字梁结构。多元化的考核方式可以使学生成为学习的主体，有利于调动学生的积极性，并培养学生综合运用知识的能力。我们通过教学题材的更新、教学内容的多样化、教学方法和考核方式的改革，力争从教师讲授向学生在老师的启发下自主学习的模式转变，从而达到提高学生学习主动性、激发学生创新性的目的。课程改革和创新需要在实际教学过程中摸索，我们将结合复合材料新技术的发展，继续探索复合材料结构与性能教学新模式。
作者：宋宁 侯锐钢 周权 陈麒 王帆 方俊 倪礼忠 单位：华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室
参考文献：
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［2］邓洪．材料化学专业《复合材料》课程建设与教学研究［J］．中南林业科技大学学报（社会科学版），2009，3（3）：142－144．
［3］曹尤，王丽华，谷亚新．具有土木建筑特色的聚合物复合材料课程建设［J］．沈阳建筑大学学报（社会科学版），2012，14（3）：326－328．
［4］杨晓洁．“英特尔”未来教育与课改理念的融合———《复合材料》教学设计与反思［J］．教育科研论坛，2010（7）：56－57．
射频(RF)和微波微电子的封装是高频电子封装技术的最新发展,它吸引了大量电子工程师投身于电子封装和高频电子领域的研究,也吸引了学术研究者了解最先进技术在商业界应用的兴趣。它覆盖了热量管理、电气、射频、散热的设计与模拟,封装技术与加工方法以及其它相关射频、微波封装的领域。近10年来无线电技术取得了巨大的进展,同时高频技术的应用方兴未艾。2008年9月16-18日,国际微电子和封装协会(IMAPS)在美国加利福尼亚洲的圣地亚哥举办第一届射频与微波封装的高级技术专题讨论会,邀请30多名业界的顶尖人士做了射频、微波、毫米波和宽带封装等高级主题演讲,会议取得的效应远远超乎预期。
该书是这次会议的论文集,共选论文12篇,每篇论文独立成章。1.微波和毫米波频率封装的基本理论,介绍微波和毫米波频率的基本设计、交换性能和额外复杂性;2.低成本高带宽的毫米波引导线框封装,介绍一种新型中继馈线方法,使低成本高容量的封装理念可以应用到高频领域。这个方法影响了数字电子封装技术;3.微机电毫米波的聚合系统,介绍一种大批量生产毫米波无源器件的技术工艺;4.毫米波板上芯片的集成和封装,介绍板上芯片的集成与封装技术对毫米波电子学领域所带来的低成本效益,以及讨论了毫米波电路性能的若干特殊问题;5,射频液晶聚合物和毫米波的多层气密封装包与组件,提出x、K、Ka-频段的应用组件的薄膜液晶聚合物(LCP)表面安装封装技术;6.随身设备的射频、微波基板封装线路图,回顾随身设备的设计方案和材料,并讨论如何达到所需的封装密度和性能;7.陶瓷系统在射频和微波封装技术中的应用,展示出使用陶瓷材料和陶瓷制造工艺的优势,从而研发复杂性不断增长的多层结构;8.毫米波产品的低温共烧陶瓷(LTCC)层压材料波导,讨论复合材料波导,通过数值仿真的手段,解决材料问题并处理毫米波频率的内部连线有损耗和间隔时所产生的折衷问题;9.射频、微波应用组件的低温共烧陶瓷(LTCC)基片,展示关于射频、微波封装应用中的LTCC技术的计算机模拟和制造的最新进展,包括当前的LTCC制造技术、模块封装包、高带宽设计和集成天线的射频、微波系统的发展趋势;10.用于微电子封装的高散热陶瓷和复合材料,讨论散热复合材料的高级性能,包括纳米碳管、合成金刚石、做结构旋转后的氮化铝、氧化铍等;11.高性能微电子封装的散热片材料,回顾了射频、微波封装的散热材料的制造、应用和研发,包括传统的、第二代、第三代散热材料;12.氮化铝三维多芯片组件(A1N 3D MCM)的技术研究,回顾了射频、微波封装的氮化铝三维多芯片组件技术的最新发展,包括A1N高温共烧陶瓷(HTCC)工艺、钨贴片匹配、烧结温度分布图的影响以及其它实际设计和制造过程中的问题。
本书主要作者Ken Kuang等人是多年从事该领域研究、具有丰富经验的业内专家。他是国际微电子和封装协会(IMAPS)会员兼副主席、圣地亚哥分会的主席。他多次获得IMAPS的最佳会议论文奖、电子封装技术国际大会(ICEPT)的最佳研讨会论文奖、IMAPS的主席奖。2004年,他创办了Torrey Hills Technolo-gies,LLC公司。该公司迅速成长为美国INC500之列,是射频、微波封装产业的引领者。
本书反映了射频、微波微电子业界的近期研究成果和发展动态,是从业工程师了解行业最新技术和发展的必备指导书籍。
关键词：复合材料，屈服准则，流动准则，强化准则，ANSYS
1 引言
非线性分析一直以来广受关注，在这方面的研究也颇为不少，但是，如何最大限度提高求解的精度、提高求解时的效率，仍然需要进一步的探索。现代复合材料自本世纪40年代出现以来，已经得到了飞速的发展，应用极为广泛。因此，对复合材料力学性能的研究也日趋深入。本文笔者基于ANSYS程序对数码相机内部镜头托架结构进行了模拟分析，以此论证托架结构的刚强度。
2 ANSYS 的静力非线性分析
ANSYS的静力分析包括线性和非线性分析，而非线性分析涉及塑性，应力钢化，大变形，大应变，超弹性，接触面和蠕变。。引起结构非线性的原因很多，一般可分为三种主要类型：状态变化（包括接触）；几何非线性；材料非线性。非线性问题需要一系列带校正的线性近似来求解，ANSYS程序通过牛顿—拉普森 (NR ) 平衡迭代法，在某个容限范围内迫使在每一个载荷增量的末端解达到平衡收敛。
3 复合材料的塑性理论
屈服准则：ANSYS采用Von-Miss屈服准则来计算结构的塑性变形，该准则是一种除了土壤和脆性材料外典型使用的屈服准则。表示如下：
⑴
其中： ,
流动准则：如果将Von-Mises屈服准则的函数形式推广到一般塑性加载情况，那么式⑴的函数就可以写成：
⑵
其中的偏应力
⑶
是流动应力，它在屈服点上等于屈服应力，而后随应变硬化材料中塑性应变的增大而增加。
如果把理解为应力状态强度的表征，那么在超屈服之后由作用在一点的各个应力分量所组成的就称为等效应力，由塑性力学偏应力不变量不难得出：
⑷
对应于就有一个等效塑性应变增量来构成由各应力分量所做的塑性功增量，即
⑸
根据Drucker公设
⑹
其中是塑性势函数的梯度，是比例系数
由此可以推导得出
⑺
强化准则: 等向强化和随动强化。对Von-Mises屈服准则，等向强化表现为屈服面在所有方向均匀扩张。而随动强化表现为对应的两个屈服应力之间总存在一个的差值。
4 数码相机内部结构的模拟分析
笔者结合数码相机使用性能要求，对数码相机内部的零部件结构刚强度进行模拟计算。
数码相机以其性能优越，携带方便而深受消费者的喜爱。因此，设计时在保证上述优点的情况下，应保证其内部结构紧凑，避免干涉，各部件之间搭配协调。
4.1 镜头托架的模拟分析
镜头是数码相机的“心脏”， 设计时必须根据镜头形状尺寸来布置内部结构，因此，镜头托架的结构设计很重要。。
图1是某款数码相机镜头托架与镜头的装配关系图, 精度要求很高。此处，该结构的分析是基于配合精度相对较低的假设之上的。
从图1不难看出, 镜头托架在
数码相机内部受力复杂，分析比较
困难。因此，我们摒弃常规的算法，
采用极限载荷法。即忽略那些对分
析结果影响不大的约束，即可以把
所有载荷看作是直接加载在托架的
某一特定需要分析的部位。这样处
理后的模型无论是精度和求解效率
上都有所提高。
图1
如图2，分析时采用Solid185单元, 智能自由网格划分, 网格精度定为五级。为了提高分析的精度和加快求解的效率,建模时我们经过初步判断，对远离分析区的结构进行了优化，也即尽量减少远离承载区的棱角及不规则体的数目，从而优化结构单元。。
图2
材料常数
托架材料：
PC+玻纤（玻纤含量25％） ，
拉伸强度为，弯曲强度为,
压缩强度为，弯曲弹性模量为
4.2 材料特性的相关设定
由于托架材料是纤维增强型的，对于此类材料，纤维的取向非常重要，一般分析时是根据纤维的方向，纤维的长度来设定分析的依据。
一种材料，可以视为均质的，也可以视为非均质的，这主要取决于分析时观察问题的尺度。对于复合材料，由于存在可以从界面区分的相和叠层，一般认为是非均质的。但是，分析的尺度继续扩大以后，它又可以用等效的均质体来代替。此时，颗粒复合材料和方向随机分布的短纤维复合材料可认为是各向同性的，而纤维规则排列的复合材料，通常是各向异性的。因此，我们假定托架材料是短纤维增强型的的，纤维增强方向是随机分布的，也即托架材料特性是各向同性的。
4.3 数码相机正常放置情况下的强度、刚度的分析
这里笔者分析了一下数码相机正常放置状态下托架结构的受力状态。
图3是托架结构的受力云变图, 它表示托架结构在承载时所受的平均应力，图形下方是各颜色所代表的应力区间。
SMX
, 表示托架结构承载时的最大应变量
，表示托
架结构承载时的最大应力
图3
图3清晰的反映了镜头托架在相机中的承载应力图，从图中我们不难看出最大应力发生在托架一侧腰间的小孔附近。从图中的应力云变图可以看出，托架承载情况基本达到预期的效果，也基本反映了托架在相机中的受力情况。对于数码相机之类轻便型的电子产品，由于结构本身承载负荷小，采用的复合材料性能优越，因此，设计时一般仅关心结构所受的最大应力应变。设计人员根据分析结果，结合模具设计的要求，再做相应的调整，就可以设计出颇为满意的结构。从结果我们不难看出其最大应力小于材料的应力极限，考虑到注塑模具的成型性能的要求，对于此托架结构我们不再作结构上的调整，其设计形式完全符合设计要求。
5 结束语
本文着重对数码相机镜头托架进行了非线性分析，阐述了复合材料尤其是纤维增强型复合材料的分析方法。当然，本文的材料特性是基于各向同性基础上的，对于各向异性的纤维增强型材料的分析，还有待进一步探索。
参考文献
1 龚曙光. ANSYS基础应用及范例解析. 机械工业出版社，2003.1
2 王国强. 实用工程数值模拟技术及其在ANSYS上的实践. 西北工业大学出版
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5 Yoshiro mori. On thestrength of short fiber reinforced thermoplastics. 第二届国际复合材料与结构学术会议论文集 . 孙锦德，罗祖道. 北京大学出版社，1992.7
6 ANSYS, Inc. Theory Release 4.1
一、高分子材料与工程
高分子材料与工程专业培养具备高分子材料与工程等方面的知识，能在高分子材料的合成、改性、分析测试和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。
本专业学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。
学习课程
聚合物加工原理、聚合物成型工艺、聚合物流变学、高分子物理、高分子化学、物理化学、有机化学
毕业生具备的专业知识与能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的组成、结构和性能关系;
掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能;
具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试，并开发新型高分子材料及产品的初步能力;
具有应用计算机的能力;
具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。
就业方向
该专业毕业生可到石油化工、电子电器、建材、汽车、包装、航空航天、军工、轻纺及医药等系统的科研(设计)院所、企业从事塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料的合成、加工、应用、生产技术管理和市场开发等工作，以及为高新技术领域研究开发高性能材料、功能材料、生物医用材料、光电材料、精细高分子材料和其它特种高分子材料，也可到高等院校从事教学、科研工作。
高分子材料与工程专业的20所大学
二、复合材料与工程专业
复合材料与工程专业培养具有良好的思想素质，强烈的社会责任感，健康的体魄和健全的心理素质、德、智、体全面发展，掌握新型复合材料生产原理和生产工艺、能胜任无机材料、高分子材料、新型复合材料等生产企业基层管理工作和实际岗位操作，具有较高综合素质，“用得上、留得住”的应用型人才。
专业特色
该专业既重视学生数学、力学和材料科学的基础理论培养，又重视学生的工程能力训练，并对有关专业课实行教学内容的国际接轨。课程设置注重基础理论与工程的结合、自然科学知识教育与文化素质教育结合，理论与实践相结合。学校会设有工程设计制图课程设计、工程训练、下厂实习、毕业实习、毕业设计和毕业论文等实践环节。实验有高分子物理实验、高分子化学实验、复合材料制备与加工实验、材料性能测试实验等 。
就业方向
本专业学生毕业后可毕业生可以就业于与复合材料相关的汽车、建筑、电机、电子、航空航天、国防军工、信息通讯、轻工、化工等有关企业和公司，担任工程研究 人员、工程师和营销管理人员，从事设计、研发、分析、生产、测试、评价、营销、管理等工作;也可以在高等院校、研究设计院所从事科研教学工作。
开设院校
哈尔滨工业大学、西北工业大学、华东理工大学、南京工业大学、青岛大学、青岛科技大学、长江大学、中北大学、河北工程大学等
[论文摘要]钢纤维混凝土是一种新型的复合建筑材料，其物理和力学性能优于普通混凝土，通过介绍钢纤维增强混凝土的基本理论，阐述钢纤维混凝土在多个领域工程中的应用。
钢纤维混凝土（SteelFiberReinforcedConcrete,简写为SFRC）是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。其中所掺的钢纤维是用钢质材料加工制成的短纤维，常用的有：切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维、熔抽型钢纤维等。钢纤维在混凝土中主要是限制混凝土裂缝的扩展，从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性有较大改善，使原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料。
一、钢纤维增强混凝土的基本理论
（一）复合力学理论
复合力学理论是以连续纤维复合材料理论为基础，结合钢纤维在混凝土中的分布特点形成的。该理论是将复合材料视为以纤维为一相，基体为另一相的两相复合材料。
（二）纤维间距理论。纤维间距理论又称纤维阻裂理论，是1963年由J.P.Romualdi和J.B.Batson提出来的。该理论根据线弹性断裂力学理论解释纤维对裂缝发生和发展的约束作用，认为欲增强混凝土这种本身带内部缺陷的脆性材料的抗拉强度，必须尽可能地减少内部缺陷的尺寸，提高韧性，降低裂缝尖端的应力强度因子、减少裂缝尖端的应力集中作用，故在裂缝处用纤维连接，受拉时跨越裂缝的纤维将荷载传递给裂缝的上下表面，使裂缝处材料仍能继续承载，这样，因裂缝的出现孔边应力集中程度就缓和，随着桥接裂缝纤维数目的增多，纤维间距越小，缓和裂缝尖端应力集中程度越大，对裂缝尖端产生的反向应力场也越大，当纤维数量增加到密布于裂缝时，应力集中就会消失，进一步表明纤维的阻裂效应，即在复合材料结构形成和受力破坏的过程中，有效地提高了复合材料受力前后阻裂引发与扩展的能力，达到钢纤维对混凝土增强与增韧目的。
（三）界面应力传递的剪滞理论。钢纤维混凝土中钢纤维周围的水泥基体结构与自身结构是不相同的，即在钢纤维与基体之间存在着界面层。钢纤维混凝土的性能主要取决于混凝土基体性能、钢纤维含量以及它们之间的界面特性。假定界面是一层厚度可以忽略的薄层，但具有一定的力学性能。当荷载作用于钢纤维混凝土时，荷载一般先施加于低弹性的基体，然后通过纤维-基体的界面，把一部分荷载传递给高弹模的纤维，使纤维和基体共同承担荷载，从而起到增强的作用。
二、钢纤维混凝土的应用
钢纤维混凝土作为一种新型复合材料，以其优良的抗拉、抗弯、阻裂、耐冲击、耐疲劳、高韧性等物理力学性能，目前已被广泛应用于建筑工程、水利工程、公路桥梁工程、公路路面和机场道面工程、铁路公程、管道工程、内河航道工程、防暴工程和维修加固工程等各个专业领域。（一）水利工程
钢纤维混凝土在水利工程中的应用比较广泛，主要将其用于受高速水流作用以及受力比较复杂的部位，如溢洪道、泄水孔、有压疏水道、消力池、闸底板和水闸、船闸、渡槽、大坝防渗面板及护坡等。这些部位对混凝土材料自身的抗拉强度、抗剪强度以及抗裂性能的要求都比较高，也正发挥了钢纤维混凝土的自身优势。我国在实际工程中应用的有：三峡工程、小浪底水利枢纽工程、三门峡泄水排砂底孔等工程。以上工程都获得了较为满意的效果，并取得了较好的经济效益。
（二）建筑工程。钢纤维混凝土在建筑工程中的影响越来越广泛，一般应用于房屋建筑工程、预制桩工程、框架节点、屋面防水工程、地下防水工程等工程领域中。如抗震框架节点中使用钢纤维混凝土，能代替箍筋满足节点对强度、延性、耗能等方面的要求，而且还能提供类似于箍筋约束混凝土的作用，并解决节点区钢筋挤压使混凝土难于浇注的施工问题；钢纤维混凝土还具有良好的抗裂性，可使构件在标准荷载下处于弹性阶段而不裂，不出现应力的重分布；用钢纤维混凝土制成的自防水预应力屋面板，不仅提高了自防水预应力屋面板的抗裂性能，同时也减少了纵向预应力筋的配筋率，提高了结构的耐久性。钢纤维混凝土在建筑中的应用实例有：福州东方大厦、沈阳市急救中心站综合楼、江苏省丹阳市中医院、辽阳市食品公司办公楼等工程。
（三）道路和桥梁工程。钢纤维混凝在道路和桥梁工程方面，主要广泛应用于路面、桥梁、机场跑道等工程中，包括新建及修补工程。钢纤维混凝土较普通混凝土有较好的韧性，抗冲击、抗疲劳性。它可使面层厚度减少，伸缩缝间距加长，使用性能提高，维修费用减低，寿命延长。面层较普通混凝土可减少30-50%，公路伸缩缝间距可达30-100m，机场跑道的伸缩缝间距可达30m。用于路面及桥面修补时，其罩面厚度仅为3-5cm。在实际工程中有：北京东西环路立交桥、沪杭高速公路成渝公路、大足朱溪大桥、广州解放大桥等工程中都采用了钢纤维混凝土解决工程难题，使用效果较好，经济效益显著。
（四）铁路工程。在铁路工程方面，钢纤维混凝土主要用于预应力钢纤维混凝土铁路轨枕、双块式铁路轨枕及抢修铁路桥面防水保护层中。铁路工程承受较大的荷载、较高的速度和数万次的振动，所以要求混凝土必须具有较高的强度、较高的抗冲击性及较大的塑性。这正好利用了钢纤维混凝土的抗冲击性及较好的塑性。建成的工程有：沈阳铁路局长达线维修工程、柳州铁路局黔桂铁路铺设工程、南昆铁路隧道工程和西安安康铁路椅子山隧道等工程土。钢纤维混凝土的应用，使维修工作量大为减少，并提高了线路的使用寿命，效果良好。
（五）港口及海洋工程。钢纤维混凝土在海洋工程中的使用主要是钢纤维混凝土的腐蚀问题，所以有待进一步研究，但在日本和挪威的使用经验是令人鼓舞的。日本钢铁俱乐部采用钢纤维混凝土作钢管桩防腐层，在海水中浸泡10年，钢纤维混凝土防腐完好，钢管表面无锈蚀，仍有金属光泽。挪威将钢纤维混凝土用于北海海底输气管道的隧道衬砌、Forsmark核电站海底核废料库的支护、海洋平台后张预应力管道孔的封堵以及码头混凝土受海水腐蚀部位的修补等。我国江苏石舀港码头的轨道梁工程中也使用了钢纤维混凝土。
除了上述领域外，还有很多钢纤维混凝土的应用的实例，如承受重级工作制造工业厂房和仓库地面、薄壁蓄水结构、预制板、离心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆结构、各类建筑物和构筑物的修补、补强加固、抗震加固等。
三、结束语
钢纤维混凝土具有普通混凝土不具有的优点，且具有良好的经济效益，其在民用建筑楼地面、公路路面、预制构件水利工程、港口码头、机场跑道和停机坪、桥梁隧道以及各种构筑物等方面的应用前景将是十分广阔的前景。
参考文献：
材料工程(专业代码085204)：接收专业型硕士研究生
化学(专业代码：070300)：物理化学、无机化学方向接收学术型硕士研究生
二、研究方向
1、能源环保功能晶态材料
本方向以面向能源环保领域的晶态材料为研究对象，以宏观性质(光、电、能源气体存储、太阳燃料(产氢、温室气体转化)光催化材料、光电转化和污染物去除)与微观结构、形貌之间的内在关系为主线，开展研究工作，为晶态材料功能导向的结构设计、可控制备和性能调控提供新理论、新方法与新材料体系，重点实现其在新能源利用、环境治理、能源存储和转化等领域的应用。
目前主要研究方向有：
1、孔性晶态材料：储氢、捕获温室气体、污染物去除、气敏、绿色催化;
发光晶态材料：荧光、化学传感器、光电转化;
新型高效催化材料：太阳燃料(分解水、CO2转化)光催化、电催化等。
联系人：赵君
联系方式：13507206810，[email protected]
2、动力与储能电池材料
本方向长期致力于锂离子电池等储能电池新型电极材料结构设计、合成和电化学性能研究。以宜昌地区丰富的磷矿、石墨矿及铁矿等矿产资源为原料，积极开展高附加值锂离子电池正/负极材料和超级电容器用复合材料方面的基础和应用研究。现有博士生导师2人，硕士生导师4人，在读研究生13人，已毕业研究生均在国内著名能源材料企业或研究机构(如上海杉杉科技、东莞新能源、深圳贝特瑞、亿纬锂能等)从事研发工作。本方向在研国家自然科学基金5项，其它省部级及企业横向课题6项。研究成果在国际权威刊物上发表SCI论文90余篇，获得授权发明专利6项，并被评为湖北高校十大科技成果转化项目提名奖。
联系人：杨学林
联系方式：13972604202，[email protected]
网页：newenergy.ctgu.edu.cn
3、能量转换材料与器件
本方向长期致力于能量转换材料与器件的研究，结合国家新材料产业发展规划以及宜昌市无机功能材料聚集中心的发展目标，以揭示材料设计、合成、制备及器件组装与性能的依存关系为主线，探索提升材料及器件性能的新工艺和新途径。本方向主要围绕Si基及C/Si基薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池和超级电容器材料的设计、可控合成、器件表面界面调控及性能优化开展系统研究工作。
联系人：孙盼盼
联系方式：13618682465
4、光伏材料与器件
光伏材料与器件团队所在的太阳能研究所实验室主要致力于各类太阳能电池的研发、超级电容器的制备及光伏发电电力系统相关问题的研究。现有博士生导师1人，硕士生导师4人，在读研究生14人。本方向主持有国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、湖北省教育厅青年基金、湖北省科技厅中小型企业创新基金以及与企业合作横向项目十余项。实验室拥有从材料制备、电池组装到性能分析的整套设备，有研究光伏发电及电力变换想问题的分布式发电系统及基于新能源微电网研究的2011省级协同创新科研平台。相关研究成果曾获湖北省自然科学奖二等奖、三等奖各1项，获国家发明专利12项。
联系人：谭新玉，肖婷
联系方式：15872592999，18986817550，[email protected]
5、金属陶瓷材料
金属基/陶瓷基复合材料是我校较早开展的研究领域之一，主要研究方向：金属基复合材料、陶瓷基复合材料、金属材料。基础研究以材料热力学、动力学为理论基础，结合现代材料制备技术，研究材料成分、组织、性能之间关系;工程应用面向切削刀具、模具耐磨材料、汽车超高强度用钢、高温合金和新型建筑材料。实验室拥有较为完善的材料制备、测试和表征设备。近年来形成了以博士为主体的研究队伍，现有导师7名，其中教授4人，在读研究生21名。研究工作先后得到国家自然科学基金委、省部级部门和企业的资助，承担纵、横向项目30余项，三大检索论文150余篇，授权国家发明专利9项，部分科研成果已转化为工业应用。研究成果获得湖北省科技进步三等奖3项，市科技进步一等奖2项。
联系人：丰平，戴雷
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【关键词】生物医学材料；研究现状；生物活性；发展趋势
科学技术的发展，各种新型生物医学材料被研制出来，并在医学领域中得应用。到2000年为止，在全世界高达1600亿美元的医疗市场中，医用生物材料所占比率已经达到了一半，且以20%的增长速度递增。二十世纪80年代是新型生物医学材料辈出的时代，进入到二十世纪90年代，以珊瑚为原材料的骨移植材料、人工皮肤、猪心脏瓣膜在医学领域中得以应用。二十世纪，美国采用新型聚氨酯材料研制出人造血管。中国在生物医学材料的研制方面起步较晚，但是应医学领域需要而对各种生物医学材料有所应用。随着国家对生物医学材料研究的重视，国家开始启动医学生物材料项目，并将生物医学材料纳入到优先发展的产业当中[3]。在中国的“十二五”规划中，还特别指出要将重点发展新型口腔植、人工关节、新型人工血管、人工心瓣膜以及各种人工修复材料等等生物医学材料。
一、生物医学材料研究现状
（一）金属生物材料
在医学领域中，医学金属材料是较早采用的，且应用材料非常广泛，包括不锈钢材料、钛合金材料等等。其中，不锈钢材料具有较强的耐腐蚀性，因此应用效果非常好。由于人体内为较为复杂的电解环境，随着316L不锈钢的应用，解决了这一问题，但是，却不具备生物相容性。钛合金具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，具有一定的生物材料强度。钛合金的抗拉强度介于500兆帕至1100兆帕之间，使钛合金的弹性与人体的骨骼弹性更为接近，以使材料植入到人体后，与人的骨骼更为匹配。
（二）高分子生物材料
医用高分子材料的出现，使得医用材料可以用于对损伤的人体器官以修复，以增强器官的恢复功能。目前所使用的医用高分子材料分为可生物降解和非降解的高分子材料。可生物降解的高分子材料植入人体后，可以降解被为对人体无毒无害的CO2、H2O等对人体不会产生刺激性的物质。可生物降解的高分子材料可以是胶原蛋白或者纤维蛋白等等天然材料，也可以是聚乳酸等人工合成高分子材料。非降解的高分子材料属于是惰性的高分子材料。聚乳酸在医学生用于外科缝合线和药物释放的载体。由于其具有可降解性能，当伤口愈合后，就会被人体组织吸收。聚乳酸可以在降解的过程中，将药物释放到人体中，使药物发挥作用。
（三）秃仙物材料
复合生物材料用于医学领域中已经获得了长足发展，但是，由于材料植入人体后，会对人体的生理环境产生抵抗力，因此会存在一些问题有待进一步研究。目前医学领域中所采用的复合生物材料包括有三类，即生物陶瓷复合材料、金属基医用复合材料和高分子复合材料。生物陶瓷复合材料植入到生理环境中后，并不会产生毒性反应，且具有良好的生物活性和生理环境相容性。金属基医用复合材料在医学领域中应用，金属具有单一的生物活性，可以采用生物涂层技术，以提高金属表面的耐磨性和生物相融合。高分子复合材料是一种接近人体自然骨骼的高分子复合材料。人体骨骼本身就是一种层状的复合材料，采用这种复合材料替代，虽然可以起到治疗作用，但是其韧性明显要低于人体自然骨骼。
（四）无机非金属生物材料
无机非金属生物材料具有良好的化学稳定性和生物相容性，主要包括生物活性陶瓷和惰性的无机材料。生物活性陶瓷材料主要用于关节、牙齿等等的硬组织修复。但是，该种材料不会与人体的活体组织结合，从而影响治疗效果。惰性的无机材料以医用碳素材料为主。该种材料具有较高的耐磨性，韧性和强度都非常高，特别是具有良好的抗疲劳性，可以与人体自然骨骼相匹配。骨骼损伤者选择这种材料可以获得良好的治疗效果[2]。此外，医用碳素材料在人体的生理环境中并不会产生毒副作用，良好的化学稳定性和人体亲和性，且具有抗血栓性和抗溶血性。如果对患者执行人工心脏瓣膜手术，医用碳素材料是优先选择的材料。
二、生物医学材料研究的发展趋势
生物医用材料的发展进程中，从简单的结构模仿发展为组织诱导再生，使生物医用材料的单一性能逐渐向综合性能发展。简单的结构与外观的仿制，向智能化仿生发展，使材料的应用已经与现代的医疗技术融合，并共同发展。根据目前医学领域的发展程度，生物医用材料的研究空间还很大，并会涉及到多种学科，包括材料学、工程学、控制论以及生物技术等等，这些学科都会对生物医学的发展产生推动作用。特别是各种新技术、新方法的应用，将生物技术引入到智能化发展的思路，使生物材料不再局限于实验室研究，而会在临床上得以广泛应用，以为医疗做出贡献。
结论
综上所述，生物医学材料属于是交叉学科，为材料学和医学等等多种学科相互结合而形成。作为一门应用于医学领域的新兴学科，所研制的是用于医学组织工程领域的各种新型的人工材料。根据技术含量的不同，生物医学材料可以被划分为金属生物、高分析生物、复合生物和无机非金属生物材料。随着生物医学材料研究的发展，使得生物医用材料智能化发展。
参考文献：
【关键词】上部结构；加固技术；方案
前言：随着中国国民经济迅猛发展，交通事业日异月新，20世纪80年代以前公路桥梁已不适应交通运输发展的需要，考虑安全和节约成本等因素，旧桥梁的加固越来越引起我们桥梁工作者的重视，我国的桥梁维修、加固和改造也被提到了桥梁建设的议事日程。本文将就如何对已建钢筋混凝土桥梁加固的理论和方法阐述自己的理解。
一、混凝土桥梁表层缺陷处理
1）水泥砂浆修补 桥梁构件表面出现深度较浅、小面积缺陷时可采用水泥砂浆人工涂抹法进行修补，如果桥梁构件表面出现大面积浅层缺陷及破损时可采用喷浆修补法。
2）聚合物水泥砂浆修补 混凝土桥梁表面风化、剥落、漏筋及小面积的破损等缺陷的修补可采用聚合物水泥砂浆修补法，在施工过程中应避免振动，修补部位的聚合物砂浆终凝前应采取保护措施避免其表面受雨水、风及阳光直射影响，并应及时养护。
3）改性环氧砂浆（混凝土）修补 涂抹改性环氧砂浆（混凝土）修补前应先在已凿毛的混凝土表面涂一层改性环氧基液，使混凝土表面充分侵润，立模浇筑改性环氧砂浆混凝土的工艺要求与浇筑普通混凝土基本相同，但应防止扰动已涂刷的改性环氧基液；浇筑时应充分插捣，反复压抹平整。改性环氧砂浆施工温度宜为20℃±5℃，高温或寒热季节应采取有效措施控制施工温度。
二、混凝土桥梁加固处理
1）桥面板加固补强法 先凿去桥面铺装层及桥面防水层，然后凿除梁顶面混凝土，使表面粗糙凹凸差不小于6mm。凿除梁顶面混凝土破损部分，被凿除部分可先行修补或与桥面混凝土补强层同时浇筑，修补完成后恢复桥面防水层。然后在梁顶上加铺一层钢筋混凝土作为补强层。若空心板顶板厚度不足引起的桥面板破损和开裂，应凿除顶板厚度不足部分，在箱内立模，按设计厚度重新浇筑顶板混凝土，新浇筑顶板混凝土的强度等级不应低于原空心板混凝土强度等级；若空心板间铰缝或箱梁湿接缝混凝土破损时，应凿除破损处混凝土，使表面整洁粗糙，按设计要求进行植筋和布置钢筋，并浇筑混凝土。
2）增大截面加固法 首先应凿除构件结合面混凝土缺陷部分，凿毛凹凸差不宜小于6mm，并露出粗骨料；然后梁肋增设主筋，对原有钢筋除锈，当受力钢筋需焊接时，施焊前应采取措施避免烧伤混凝土；最后外包混凝土的支架、模板应满足强度、刚度和稳定性的要求，当外包混凝土体积较大时应对支架预压，浇筑过程中逐步卸载。该方法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸，增加主筋，从而提高梁的有效高度和抗弯强度，提高桥梁的承载能力。如图一 T梁底部。
1）粘贴钢板加固法 钢板黏合面用喷砂打磨露出金属光泽，有一定的粗糙度，并保持干燥；在梁体上植入螺栓，同时要注意探明梁体钢筋位置防止和钢筋位置冲突，如有冲突可适当调整孔位，并按调整的孔位安装钢板；安装钢板使用的胶黏剂应满足设计要求的各项力学指标和耐久性要求。这种加固方法加固时不破坏原结构的尺寸；施工工艺简单；技术比较可靠；施工质量容易控制；施工工期比较短，如图二。
2）粘贴纤维复合材料法 粘贴纤维复合材料前，应对混凝土表面再次拭擦，确保粘贴面无粉尘，混凝土表面涂刷胶黏剂时，应做到胶体不流淌，粘贴立面纤维复合材料时，应按照由上到下的顺序进行。用滚筒将纤维复合材料从一端向另一端滚压，除去胶体与纤维复合材料之间的气泡，使胶体渗入纤维复合材料，浸泡饱满，当采用多条或多层纤维复合材料加固时，在前一层纤维布表面用手指触摸感到干燥后，立即涂胶黏剂粘贴后一层纤维复合材料，最后一层纤维复合材料施工结束后，在其表面均匀涂抹一层浸渍树脂（面层防护），自然风干。对于受弯构件宜在受拉区沿轴向平直粘贴纤维复合材料进行加固补强，并在主纤维方向的断面端部进行锚固处理。当采用碳纤维板加固时，不宜搭接，应按设计尺寸一次完成下料。纤维复合材料主要是提高构件的抗弯承载力、抗剪承载力以及受压构件的轴向抗压承载，提高构件的刚度以及延性。
3）外加预应力加固法 外加预应力加固体系由预应力钢筋（束）、锚固系统、转向装置、水平束定位装置等组成。按照设计图纸进行齿板放样，凿除地板混凝土保护层，露出新鲜混凝土面，将混凝土碎渣清理干净，使地板纵向和横向钢筋外露，并对钢筋除锈，按照设计要求植筋，立模浇筑齿板混凝土，待混凝土强度达到设计值后张拉预应力束。外加预应力加固法的优点有：①能较大幅度提高或恢复桥梁的承载能力；②由于承重结构自重增加小，对墩台及基础受力状况影响很小，可节省对墩台及基础的加固费用；③对桥梁营运影响较小，可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在着巨大的集中力、容易受到环境影响 ，需要做防腐处理。
4）改变结构受力体系加固法 改变结构体系有增加支点和简支变连续两种。①增加支点：按设计位置修建新桥墩，并对支点处梁体进行加固补强，在墩台帽上用千斤顶同步顶升主梁，安放支座，然后撤出千斤顶，新建桥墩与梁体固结，如图三。
②简支变连续：简支变连续采用预应力时可在梁顶凿槽布设波纹管道，按设计要求焊接梁端的连接钢筋，安装预应力束和锚具，待连接混凝土达到设计强度后进行张拉。此法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高桥梁承载能力的目的，是一种变被动为主动的加固方法，如图四。
结语
桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并随其发展的新课题，它很好地处理了新工程与旧工程的衔接，是实现可持续发展的物质保障。因此桥梁加固技术的发展意义相当重大。
参考文献：
[1] 中华人民共和国交通部.公路桥梁加固施工技术规范JT6TJ23--2008.北京：人民交通出版社.2008
