四针状氧化锌晶须在专利上的研究进展

 四针状氧化锌晶须具有特殊的三维空间结构,复合氧化锌晶须的良好综合性能,引起了人们的广泛关注。本文综述了近年来四针状氧化锌晶须的大量的国内外专利,从其制备方法、热点应用领域的研究状况以及改性方法3个方面对四针状氧化锌晶须的研究进展进行了系统的分类和总结,使得四针状氧化锌晶须的发展潜力得到充分的展现,并且指出今后四针状氧化锌晶须技术在专利保护上的发展趋势。     

四针状氧化锌晶须的研究现状及应用

叙述了结构独特、性能优异的四针状氧化锌晶须的结构特点、制备方法、生长机理、应用等方面的现状 ,探讨了该晶须的发展潜力和今后的研究方向 .     

四针状氧化锌晶须的制备及应用

叙述了结构独特、性能优异的四针状氧化锌晶须的结构特点、制备方法、生长机理、应用等方面的现状,探讨了该晶须的发展潜力和今后的研究方向.     

使用小比例掺量纳米粒子及晶须对PP-R树脂的力学改性研究

分别以小比例纳米氧化铝、轻质活性纳米碳酸钙、氧化锌晶须以及纳米氧化铝与氧化锌晶须的混合物为聚合物的增强相，采用熔融共混法制备热塑性树脂基复合材料，对其进行力学改性的对比性研究。结果表明，拉伸强度和弹性模量均有不同枉度的提高。最后对成因进行了分析。     

晶须改性氰酸酯树脂/玻璃纤维布复合材料的研究

为了改善氰酸酯树脂基复合材料的层间性能,研究了不同类型晶须材料,即硼酸铝晶须、钛酸钾晶须和硫酸钙晶须对氰酸酯树脂的增韧改性作用,并探讨了硼酸铝晶须对氰酸酯树脂/玻璃纤维布复合材料的力学性能和耐湿热性的影响.研究结果表明:3种晶须材料均可显著提高氰酸酯树脂的弯曲强度和冲击强度,硼酸铝晶须改性效果最佳;硼酸铝晶须添加到氰酸酯树脂/玻璃纤维布复合材料中,复合材料的层间剪切强度和弯曲性能大幅增强,耐湿热性能明显提高.SEM分析表明:晶须在材料破坏过程中,能起到"锚钉"和阻止微裂纹扩展的作用,是氰酸酯树脂的韧性以及复合材料的层间剪切强度得到改善的主要原因.     

纤维增强树脂基复合材料点接触弹流润滑研究

采用Laplace变换、Schapery数值反演及有限元分析的方法,在理论计算和实验验证的基础上,提出了由纤维增强树脂基复合材料所组成的润滑系统的有效弹性模量的一种简化计算方法.通过该方法对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的点接触润滑情况进行了分析计算,得出了润滑系统油膜厚度随时间的变化规律.通过实验验证了该理论计算方法的正确性与可行性,为树脂基复合材料的润滑研究提供了可靠的理论依据和实验资料.     

高品质四针状氧化锌晶须的结构及生长机理

用锌粉氧化的方法,通过控制反应器内的气相过饱和度,合成出纯度高、晶体结构完整、尺度可控的四针状氧化锌晶须(T-ZnO晶须).制备的T-ZnO晶须为长尾晶须,针长为5～30m,针体的根部尺寸为1～2m,尾部约100 nm.晶须的生长机理为气-固(VS)机理.控制反应器内的反应气相过饱和度是制备高品质T-ZnO晶须的关键因素.     

短碳纤维增强橡胶基密封复合材料的热残余应力数值分析

以碳纤维/丁腈橡胶基密封复合材料为对象,采用ABAQUS有限元分析软件,建立含有界面相的三维有限元模型,研究了橡胶基复合材料热残余应力的分布规律.探讨了制备温度、界面相厚度、界面相模量描述方法、纤维体积分数、纤维直径对热残余应力的影响.结果表明:制备温度的变化对纤维和界面相的热残余应力影响较大;界面相厚度对纤维的残余应力的影响比其对自身的影响大;梯度界面有利于降低复合材料的热残余应力;适当提高纤维体积分数和增加纤维直径都有助于改善复合材料热残余应力的分布.     

玄武岩纤维布增强不同树脂基体复合材料的制备与力学性能

利用3种不同的制备工艺,成功制备了相同玄武岩纤维布含量但5种不同树脂基体的玄武岩纤维布增强树脂基复合材料.5种树脂基体包括热固性的环氧树脂、乙烯基酯、热塑性尼龙6、聚碳酸酯及ABS树脂.所制备的5种复合材料组织均匀致密,玄武岩纤维布分布特征相同.研究了玄武岩纤维布增强树脂基复合材料准静态拉伸和3点弯曲力学性能,探讨了树脂基体种类的变化对力学性能的影响规律.在此基础上,通过微观分析研究了玄武岩纤维布增强树脂基复合材料在准静态拉伸和3点弯曲加载条件下的破坏机制,并揭示了树脂基体种类的变化对力学性能影响的机理.      

生长时间对水热微乳液法制备氧化锌晶须形貌的影响

采用水热微乳液法制备了纳米级尺寸的四针氧化锌晶须,利用热重及X射线衍射对产物结构进行了分析,着重探讨了生长时间对晶须尺寸和形貌的影响.在较短的生长时间下,产物主体结构为四针状氧化锌晶须,随着生长时间的增加,花状晶须含量逐渐增多,并且晶须出现了二次生长,针体上富集了大量微细晶须.     

K2Ti6O13晶须增强角蛋白膜的力学性能表征

以六钛酸钾(K2Ti6O13)晶须作为增强体,制备了不同晶须质量分数和分散程度下的复合膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)、强力仪和有限元分析(FEA)软件对复合膜的结构与性能进行考察.SEM观察结果表明,裂纹启裂于晶须头端与基体的界面处,可将复合膜断裂特征归纳为桥式短纤维破坏模型.力学试验结果表明,在晶须质量分数为3%且晶须分散均匀时,复合膜的综合力学性能最佳.对建立的二维细观结构有限元模型进行分析发现,有限元方法能够较好地解释微米晶须增强机理和复合膜失效机制.     

直齿锥齿轮齿面载荷及齿根应力分布的研究

导出了求解直齿锥齿轮齿面载荷分布的柔度矩阵方程,利用三维有限元及三维光弹实验,对模型齿轮的齿面载荷及齿根应力分布规律,进行了详细的分析。     

基于差分法的锚固体抗拔机理的分析

在岩土工程中施加各类加固锚件以改善岩体工作条件、提高岩体的稳定性已成为岩体施工中增稳的主要措施.研究了全灌浆岩锚的锚固特性.应用Mindlin问题的位移解和有限差分法研究了基于抗拔作用的拉力型和压力型锚杆荷载传递机理,利用差分法推导了锚固体与岩体之间的剪应力沿锚固长度分布规律的计算式,通过算例分析了锚固体轴力及其表面剪应力沿锚固体长度的分布规律及其影响因素,为岩土工程锚固的进一步分析和设计提供理论依据.     

直齿圆锥齿轮齿根动应力有限元分析

基于有限元分析及瞬态响应特性分析理论,将ANSYS软件和Pro/Engineer软件相结合,利用数据表进行阶跃式施加动载荷,分析了直齿圆锥齿轮在计其轴向力在内的动态载荷作用下齿根复杂的应力状态。得出了特定工况下完全齿及部分齿的齿根等效弯曲动应力的分布区域和变化规律;将相对精确的有限元解与传统计算方法的解进行比较,得出了完全齿有限元解的精确性、传统计算方法的实用性及部分齿有限元解的不可靠性的结论。     

三种蜂窝夹芯板的抗爆性能分析

为进一步理解强爆炸载荷下蜂窝夹芯板的抗爆机理,采用ABAQUS/Explicit有限元软件,对3种蜂窝夹芯板的抗爆性能进行了数值模拟分析. 对比了圆孔蜂窝、六边形蜂窝和六角排列圆管3种芯层结构的单胞的面外压缩性能,分析了夹芯板在爆炸载荷作用下的变形过程. 结果表明:对于相同相对密度的3种芯层,在准静态压缩下,六角排列圆管最容易压缩,其平台应力最低,而圆孔蜂窝的平台应力最高. 在相同的结构参数与爆炸载荷作用下,六角排列圆管夹芯板的背板挠度最小,抗爆性能最优. 分析了圆管夹芯板抗爆性能的参数影响,结合载荷传递与芯层压缩变形机制,阐明了夹芯板的抗爆机理,并指出总吸能量不能直接反映夹芯板抗爆性能优劣.      

索杆体系机构展开问题的有限元求解方法

根据有限元平衡方程推导了索杆体系机构运动的有限元求解方法 .采用广义逆矩阵理论求解体系的通解和特解 ,分别解释了通解和特解的物理意义 ,分析了展开机构的理想形状及其实现途径 .数值算例表明 :有限元求解方法可以非常有效地跟踪求解索杆体系机构运动问题的全过程路径 ,得到机构运动的静定状态 .与基于几何理论的现有机构展开分析方法相比 ,索杆体系机构展开的有限元求解方法具有大增量、高效率、收敛稳定、适用性广等优点     

某拱坝结构非线性有限元稳定性分析

为分析拱坝坝体与坝肩稳定性,通过建立三维非线性有限元计算模型,计算了基本荷载组合、特殊荷载组合两种工况下拱坝的位移和应力.依据数值计算结果,绘制了位移等及应力等值线,采用有限元分析法分析了坝体应力结果,并从超载安全系数法和点强度储备安全系数法两个角度探讨了坝肩岩体的稳定性,结果表明：1）拱坝的最大位移发生在顺流方向,最大位移值为8.95 mm;2）正常蓄水水位和校核洪水水位时坝体的最大拉、压应力均满足容许应力要求;3）坝肩岩体的安全系数为3.8,满足安全要求.     

石墨烯增强铜基复合材料强度及机理研究

为了提升金属基复合材料的力学性能,采用FSP（friction stir processing）方法制备铜/石墨烯复合材料,通过金属显微组织观察试验和力学试验对试样进行分析,探究搅拌工具转速和石墨烯添加量对复合材料微观组织特征、抗拉强度的影响规律,并对复合材料的强化机理进行研究。结果表明,石墨烯对铜基体的作用主要体现在载荷传递和阻碍铜基体中的位错运动和晶界长大方面,随着石墨烯的引入,焊核区晶粒发生了明显细化;晶粒细化的原因是搅拌工具的机械搅拌作用和晶粒再结晶过程中石墨烯对晶粒长大产生了阻碍作用;与母材相比,铜/石墨烯复合材料的抗拉强度提升了5%,最高可达277.49 MPa。因此,采用FSP方法可制备性能良好、石墨烯分布均匀的铜/石墨烯复合材料,新方法有效提升了铜合金材料的力学性能,可为复合材料的广泛应用提供理论基础和技术参考。     

多孔金属结合剂金刚石砂轮节块的有限元分析

利用十四面体模型描述开孔金属结合剂金刚石砂轮胎体的胞体结构，并用有限元方法确定材料的弹性模量，进而将金刚石以增强颗粒的形式加入胎体材料中，形成开孔结构的金属结合剂金刚石砂轮节块的有限元模型。数值分析了以金刚石为增强颗粒的多孔金属结合剂复合材料在横向剪切载荷下的应力情况。结果表明，多孔金属结合剂金刚石砂轮节块在承受横向剪切载荷下，最大应力发生在胎体上，这与试验中节块断裂往往出现在胎体中孔的棱边上相一致。     

复合材料随机破坏机理的分析模拟

分析纺织结构复合材料的破坏机理并给出了破坏过程的动态模拟方法.复合材料的格点力学初始态满足一定的随机分布,可通过Monte Carlo方法进行随机概率模拟,用格点弹簧模型建立相邻格点之间力学平衡和因破坏过程中失效的载荷的传递分布原则,给出格点失效临界破坏条件.Monte Carlo方法与格点弹簧模型的相互结合较之单纯使用有限元法更能接近复合材料真实的破坏过程.