纤维增强形状记忆聚合物复合材料在空间可展开结构中的应用

当前,不同国家对于智能材料的结构研究,都着重于形状记忆聚合物材料方面。由于形状记忆聚合物复合材料,有着较为良好的热塑性、热固性特征,其在桁架、悬臂梁等大型空间结构中得到广泛应用。该文主要探讨纤维增强的形状记忆聚合物复合材料,在空间可展开结构中的应用,通过对复合材料玻璃化转变温度Tg的控制,可以满足多种可展开结构的使用需求。     

对弹性力学势能原理等价性提法的商榷

从热力学第一定律出发可得到功能原理、平衡条件、几何方程。从热力学第二定律出发可得到最小变形能原理、最小势能原理。热力学第一定律和热力学第二定律是两类物理性质不同的弹性变形条件,二者相互独立,前者可确定弹性变形大小,后者可确定弹性变形分布规律。弹性力学中最小势能原理等价于平衡条件、广义势能原理等价于弹性力学基本方程的提法并不正确。     

深冲铝板坯冷轧显微组织、织构与力学性能

研究了不同冷轧工艺参数的深冲铝板坯（wA1＞99．75％）的显微组织、织构，测定了不同方向的力学性能；由D－500全自动X射线衍射仪建测极图，按Bunge的方法计算取向分布函数（ODF）；通过透射电镜观察变形显微结构．结合冷轧变形亚组织结构和织构特征，讨论了位错胞结构与板坯塑性变形和力学性能的关系，以及对板坯塑性各向异性的影响，预测材料深冲性能．分析认为，材料力学性能决定于变形组织结构和织构，随冷变形量增大，位错缠结胞变形并发生取向排列形成显微带，使材料产生力学性能各向异性及加工硬化．本研究显微组织和织构特征及力学性能分析结果表明，接近50％冷轧变形量的板坯中变形亚组织均匀、多种织构混存，有利于降低材料深冲制耳率．并经工业制罐试验验证．     

各向异性应力边界条件下不同方向裂缝的变形特征

裂缝随地应力的变形规律对油气藏的高效开发具有重要的指导意义,目前中外对裂缝应力敏感变形特征的研究多集中在各向同性应力且方向与宏观压力梯度方向平行条件下的裂缝变形特征.但对各向异性应力不同方向裂缝的应力敏感特征研究较少.为此,建立各向异性应力条件下不同方向裂缝的变形计算模型,并研究流体压力、弹性参数、几何参数等对裂缝变形的影响及整个渗流介质渗透率张量的变化规律,最后通过物理模拟实验验证该模型的准确性.研究结果表明:裂缝性渗流介质加载各向异性应力时,与最大主应力方向夹角越小的裂缝渗透率越大;两组裂缝不对称分布时,随流体压力增大,裂缝系统渗透率主值变大,主值方向逐渐偏向应力敏感性强的那组裂缝,当两组裂缝正交分布时,只有主值大小会发生变化,最大主值方向始终平行于弹性模量较小的那组裂缝.     

聚合物/层状粘土纳米复合材料的制备、结构与性能

聚合物／层状粘土纳米复合材料是近十几年的研究热点。与传统颗粒增强或纤维增强聚合物基复合材料相比，含有2％～5％质量分数的粘土就使复合材料的模量和热变形温度显著提高，强度提高，并具有良好的阻燃性、防气体透过性以及电、磁、光学方面的特性，同时保持了聚合物材料质轻、透明和良好的流动性。介绍了聚合物／层状粘土纳米复合材料的制备方法、结构和性能，认为今后聚合物／层状粘土纳米复合材料在众多领域将会有可观的应用前景。     

植物叶片中轴图式与力学自适应性的关系(Ⅰ)——试验研究和数值模拟

中轴图式是植物叶片的一个普遍几何特征,也是叶片承担自重和环境应力的主要结构单元.为探讨植物叶片拓扑结构对叶片的力学增强机理,采集双子叶植物的坐标数据制作了铜叶脉,通过在不同受力点施加不同量值的载荷,对叶脉的变形进行了试验研究和数值模拟.结果表明:叶脉的变形量符合叠加原理;数值模拟得到的变形趋势和变形量与试验结果趋于一致,证明所采用的试验方法是正确的.     

复杂“星形”表面活性聚合物自组装行为的耗散粒子动力学模拟

表面活性聚合物因其改变溶液表面张力的功能,广泛应用于医疗以及化工领域.在溶液中表面活性聚合物自组装形成胶束形态决定溶液的流变性,影响自组装结构形成的因素是其研究的热点.采用耗散粒子动力学模拟方法,考察了多臂“星形”表面活性聚合物的自组装结构,通过改变表面活性聚合物链的亲疏水性,亲水基团和疏水基团的种类以及表面活性聚合物结构探索了各因素对“星形”表面活性聚合物自组装行为的影响.结果表明:“星形”表面活性聚合物能够自组装形成球形、层状、柱状/管状及囊泡胶束,溶剂条件、疏水链长度及亲疏水基团种类对胶束形态作用显著,囊泡变形规律受次级拓扑结构作用明显.     

基于复杂网络抗毁性与ADMPDE算法的网络拓扑结构优化

复杂网络抗毁性研究的重要内容之一,就是优化网络拓扑结构。在分析常用复杂网络抗毁性测度不足基础上,提出了以自然连通度为复杂网络抗毁性测度,建立了其拓扑结构优化模型;综合运用ADMPDE算法收敛好、寻优速度快等优点,通过适当改进用于求解复杂网络拓扑结构优化模型。通过仿真分析,验证了复杂网络拓扑优化模型及其求解算法的科学性与可行性,得出了拓扑优化过程网络结构变化一般性规律,并分析了网络拓扑结构优化前后,在不同攻击策略下复杂网络抗毁攻击能力。     

金型与钯型离子聚合物金属复合材料的含水量与变形规律

以具有典型工艺特征的金型和钯型离子聚合物金属复合材料(Au-IPMC和Pd-IPMC)为研究对象,旨在阐释不同工艺过程和电极制备的IPMC材料随含水量变化其机电性能存在差异的现象。测量了两种IPMC材料静态含水量和环境湿度之间的关系,探讨了材料在湿态和干态下与室温湿度交换平衡过程中含水量的动态变化规律,测试了不同含水量下IPMC材料的力电响应关系,并将其转换为不同的湿度环境下的响应关系。实验结果表明:两种电极的IPMC材料在不同的湿度条件下含水量及变形规律具有相似性,即高含水量下呈现松弛变形,低含水量下无松弛变形;与Pd-IPMC材料相比,不同湿度条件下对应的Au-IPMC含水量相对偏低,且在95%稳态湿度下,Au-IPMC材料具有更好的驱动性能,变形达到17.4mm。     

T700/5429复合材料热成型工艺过程研究

为完成树脂基复合材料固化成型工艺过程研究,提出了基于傅里叶热传导定律和基体热动力学特性的复合材料固化过程热?化学模型,完成了复合材料成型过程中热压罐及复合材料层合板内部瞬态温度场的模拟分析,评估了温度场分布情况对复合材料成型精度和固化变形的影响规律.研究结果表明厚度是影响复合材料内部温度场分布的重要结构参数,T700/...     

网络结构陶瓷增强金属基复合材料的制备

以轻金属为增韧相,以网络结构陶瓷骨架为增强相,利用有机前驱体浸渍烧失工艺制备出网络陶瓷骨架,根据液态金属浸渗理论充填金属材料,成功制备出一系列新型金属基复合材料,如Si3N4／Mg复合材料、Al2O3／Mg复合材料、Si3N4／Al复合材料。由于网络陶瓷预制体特殊的空间拓扑结构,使材料具有质量轻、高比模量、高比强度、耐热耐磨性好、高陶瓷相含量、低热胀系数等独特优点,作为新的功能材料或结构材料,在航天航空、汽车、电子、光学、机械制造等工业领域展示了广泛的应用前景。     

Mechanical properties and microstructure of composites produced by recycling metal chips

In this study, the processing and mechanical properties of porous metal matrix composites (MMCs) composed of spheroidal cast iron chips (GGG40) and bronze chips (CuSn10) and formed by hot isostatic pressing were investigated. Bronze chips (CuSn10) were used as a matrix component, and spheroidal cast iron (GGG40) chips were used as a reinforcement component. The MMCs were produced with different CuSn10 contents (90wt%, 80wt%, 70wt%, and 60wt%). The hot isostatic pressing process was performed under three different pressures and temperatures. The produced MMCs were characterized using density tests, Brinell hardness tests, and compression tests. In addition, the consolidation mechanism was investigated by X-ray diffraction (XRD) analysis and scanning electron microscopy. The test results were compared with those for bulk CuSn10 and bulk GGG40. Mechanical tests results revealed that the metallic chips can be recycled by using hot pressing and that the mechanical properties of the produced MMCs were similar to those of bulk CuSn10. XRD and microscopy studies showed that no intermetallic compounds formed between the metallic chips. The results showed that the CuSn10 and GGG40 chips were consolidated by mechanical interlocking.     

两种Cu(Ⅱ)配合物的合成和结构表征

选取1,9-二(2-氟代苯基)-2,5,8一三氮杂壬烷与铜(Ⅱ)的苯甲酸盐和硝酸盐,合成了两个新的配合物[Cu(C18H23F2N3)(C7H5O2)(H2O)](C7H5O2)·2(H2O)(1)和[Cu(C18H23F2N3)(NO3)2]·(H2O)1/2(2),并获得其单晶,测定了晶体结构.单晶衍射数据显示化合物(1)属三斜晶系Pi空间群,化合物(2)属单斜晶系Cc空间群.     

泰山山地水系网特征研究

运用Horton定律以及分形分维理论与方法,对泰山(本部区)地区水系、流域的特征进行较为详细的分析研究,揭示了泰山水系的分布格局、结构特征,区内水系发育的差异性;分析影响研究区水系网特征形成的因素,并探讨其发育的状态.     

基于原位合金化的SiCp/Al复合材料等离子弧焊接

为了抑制SiCp/Al基复合材料在焊接过程中的界面反应,补充烧损元素,同时原位产生新的增强颗粒,分别以Al-Ti-Si和Al-Ti-Mg两种药芯焊丝作为填充材料,向熔池中直接添加Al,Si,Ti和Mg等金属元素,用氩氮混合等离子气对SiCp/Al基复合材料进行等离子弧原位焊接.对比分析了两种药芯材料对焊缝组织和性能的影响.结果表明:以两种药芯焊丝作为原位反应填充材料进行等离子弧原位焊接时,均可以有效抑制针状脆生相Al4C3的生成,形成了稳定熔池,得到了以TiC,TiN,AlN,Ti5 Si3,MgAl2O4和细小棒状的Al3Ti等新生增强相的焊缝;焊缝组织致密结合良好,最大抗拉强度分别为232和196 MPa.     

铝合金复合材料的制备与性能

介绍了铝合金复合材料（ＭＭＣ）的生产途径和制备工艺；用粉末冶金法制备了ＳｉＣｐ增强铝合金ＭＭＣ，并对其进行了力学性能测试和断裂行为分析；综述比较了用不同工艺生产的ＭＭＣ的性能及影响因素；试图说明增强体／基体界面结合力是铝合金ＭＭＣ性能的控制因素；指出寻求适当的界面结合是ＭＭＣ设计中的一个重要内容     

SiC_p/2024Al基复合材料的点蚀形貌

用扫描电镜对浸泡在w(NaCl)=3 5%水溶液中的SiCp/2024Al金属基复合材料(AlMMCs)的点蚀形貌进行了观察,作为对比,对其基体合金的点蚀行为也进行了研究·结果表明,SiCp/2024AlMMCs的点蚀形貌与SiC颗粒的体积分数和尺寸有关,SiC含量高或尺寸小的AlMMCs,其蚀孔数量较多,尺寸较小·与基体合金相比,AlMMCs的点蚀孔较大,数量较少,分布也较不均匀,甚至出现局部严重腐蚀的现象·能谱分析表明,SiCp/2024AlMMCs的腐蚀机制为富Cu阴极相与贫Cu阳极相间的电偶腐蚀·另外,SiC与Al间也存在电偶腐蚀倾向·     

曲线薄壁箱梁结构的梁段单元分析

利用能量变分原理,避免约束扭转和畸变初参数法求解的繁琐,考虑曲线梁各项内力和变形的主要耦合关系,推导出考虑曲线薄壁箱梁约束扭转翘曲、畸变和剪滞效应的梁段单元刚度矩阵．并对１座４跨连续钢箱梁进行了实用的结构分析     

基于主动网络的内容分发网络研究

针对内容分发网络(CDN)中复制服务器的动态部署要求,基于主动网络技术设计了一种主动内容分发网络模型(ACDN).将主动节点部署于客户节点与Web服务器之间,并通过插件来提供主动节点的动态可编程能力,从而使网络能根据Web服务器、网络的运行状态或用户自定义的规则,动态、快速地部署复制服务器.结合遗传算法的单亲交叉算子和单亲变异算子,提出了复制服务器的位置优化算法.按请求频度确定兴趣度,以此保证复制服务器与Web服务器的内容一致性.仿真结果表明,ACDN能满足实际Web应用的响应时间的要求,同时为ACDN所设计的3种算法不仅能满足内容分发的性能要求,还能应用于传统的CDN网络.     

三维异联想Hopfield模型

三维物体的识别是有重要应用意义的课题,神经网络模型是解决该复杂问题的一个途径。作者将神经网络模型表达为矩阵形式,提出异联想矩阵形式的Ｈｏｆｉｅｌｄ模型,从而提出了能较好地解决这一问题的新方案。与传统Ｈｏｐｆｉｅｌｄ模型相比较,该模型对三维物体的识别有较好的识别率,对神经网络的发展和实际应用有重要参考价值。