用于油罐车储油罐防护的聚脲抗冲击复合涂层性能研究

发布时间：2023-12-13 19:31

　　聚脲涂层材料已经被广泛应用于砌体、混凝土、金属以及其他基材的抗爆抗冲击防护,但聚脲涂层材料在油罐车防护领域的研究较少,将阻尼材料复合到聚脲涂层中的研究更少。本文首先分析了改性聚脲Q190m抗冲击材料(下文简称Q190m材料)和改性粘弹性阻尼Q413m材料(下文简称Q413m材料)的基本性能、热性能和动态力学性能。然后通过油罐车储油罐缩比小罐冲击实验,研究了不同涂覆方式聚脲复合抗冲击涂层的抗冲击防护效果,分析了聚脲材料厚度以及涂覆位置对复合涂层抗冲击性能的影响。在此基础上,进行油罐车储油罐车辆撞击实验。最后通过LS-DYNA有限元模拟进行验证。首先,对Q190m材料和Q413m材料的基本性能进行研究,主要包括材料的固化时间、密度、硬度、拉伸性能、撕裂性能、附着力等。两种材料的实验结果表明,Q190m材料和Q413m材料固化时间相对较短,属于轻质高固含量环保材料;Q413m材料是接近粘性材料的阻尼材料,不能单独作为涂层材料使用,而Q190m材料质地较硬,强度较高且耐磨,适合作为涂层最外层的保护材料;两种材料附着力满足相应的要求,符合施工需求。其次,Q190m材料和Q413m材料热失重实验结...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 聚脲弹性体的抗冲击性能
        1.2.1 聚脲的应变率效应
        1.2.2 聚脲的抗冲击防护机理
    1.3 聚脲涂层用于不同的基材抗冲击防护
        1.3.1 聚脲涂层用于砌体、混凝土基材
        1.3.2 聚脲涂层用于金属基材
        1.3.3 聚脲涂层用于其他基材
    1.4 聚脲涂层抗冲击性能模拟
    1.5 本文主要研究内容
第2章 复合涂层材料基本性能研究
    2.1 概述
    2.2 基本性能
        2.2.1 固化时间
        2.2.2 固含量
        2.2.3 密度
        2.2.4 硬度
        2.2.5 拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率
        2.2.6 附着力
        2.2.7 磨耗
    2.3 小结
第3章 复合涂层材料热性能和动态力学性能研究
    3.1 概述
    3.2 热性能和动态力学性能
        3.2.1 热稳定性能
        3.2.2 高应变率下力学性能
    3.3 小结
第4章 复合涂层抗冲击性能实验研究
    4.1 概述
    4.2 油罐车储油罐缩比小罐冲击研究
        4.2.1 实验设备
        4.2.2 实验方案
        4.2.3 实验原理
        4.2.4 聚脲涂层对油罐车储油罐缩比小罐抗冲击性能的影响
        4.2.5 约束层厚度对油罐车储油罐缩比小罐抗冲击性能的影响
        4.2.6 约束层位置对油罐车油储罐缩比小罐抗冲击性能的影响
    4.3 油罐车储油罐车辆撞击研究
        4.3.1 实验设备
        4.3.2 实验方案
        4.3.3 实验结果
        4.3.4 聚脲复合涂层对油罐车储油罐抗冲击性能的影响
    4.4 小结
第5章 复合涂层抗冲击性能有限元模拟
    5.1 概述
    5.2 LS-DYNA简介
    5.3 油罐车储油罐缩比小罐冲击有限元模拟
        5.3.1 油罐车储油罐缩比小罐的建立及网格划分
        5.3.2 状态方程及材料参数选择
        5.3.3 模拟工况
        5.3.4 材料模型参数模拟验证
        5.3.5 模拟结果拟合
    5.4 油罐车储油罐撞击有限元模拟
        5.4.1 油罐车储油罐模型的建立及网格划分
        5.4.2 状态方程及材料参数选择
        5.4.3 模拟工况
        5.4.4 材料模型参数模拟验证
        5.4.5 模拟结果拟合
    5.5 小结
第6章 结论及有待进一步解决的问题
    6.1 结论
    6.2 有待进一步解决的问题
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文情况
致谢



本文编号：3873829