高氯酸铵粒度对高氯酸铵/端羟基聚丁二烯药柱动态力学性能的影响

采用中粒径分别为6~8μm、130μm和300μm的AP颗粒制备了三种高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)样品,对样品进行了猎枪动态力学性能加载试验。试验表明,随着AP粒度的增大,AP/HTPB药柱破碎程度增大。回收了加载后试验样品进行了微观扫描电镜(SEM)试验,试验发现药柱内部AP颗粒发生破碎,存在由于粘结剂和AP脱粘造成的空洞结构;且随着AP粒度的增大,情况越严重。为对试验结果进行分析,测试了不同粒度AP与HTPB的表面张力,并计算了不同粒度AP与HTPB的黏附功。研究认为,不同粒度AP与HTPB的黏附功不同,随着AP粒度的增大,其与HTPB的黏附功降低,在受加载过程中,AP与HTPB越容易发生脱粘,药柱发生破碎的可能性就越大。     

AP/HTPB底排推进剂的TG测量结果与分析

针对AP/HTPB底排推进剂在瞬态降压工况下,导致熄火的试样,利用热重分析仪进行了微量样品的热失重实验,给出了20℃/min和40℃/min两种升温速率下的TG-DTG实验结果,并与AP/HTPB原样测试结果进行对比分析。在20℃/min和40℃/min两种升温速率下,降压熄火的AP/HTPB底排推进剂和AP/HTPB底排推进剂原样样品的失重均具有瞬时性,且瞬时失重温度区间为290—329℃。随着升温速率的提高,同种样品的缓慢失重与瞬时失重的分界点向高温区移动且瞬时失重温度区间变大,但失重速率随之减小。而在同样的升温速率下,两种样品的失重特征基本相似,但AP/HTPB底排推进剂原样样品瞬时失重临界点向高温段偏移。     

表面改性剂对植物纤维/聚丙烯复合材料力学性能的影响

采用不同的表面改性剂(苯甲酸、硬脂酸、有机硅烷)对植物纤维/聚丙烯复合体系进行了处理,研究了表面改性剂对体系力学性能的影响规律,探讨了复合材料界面粘接机理,分析了力学性能的变化规律。研究结果表明,苯甲酸的加入可以使复合材料的拉伸强度有较大提高,但冲击强度下降;经硬脂酸处理的复合材料,其冲击强度有明显提高;经有机硅烷处理的复合材料,拉伸强度及冲击强度均有所提高。     

NMA对LIPN PS/PBA动态力学性能的影响

针对在制备的LIPN PS/PBA的两网络中因含有热交联的活性官能团—CH_2OH基和—COOH基,而在成膜过程中加热交联,使体系的交联程度进一步提高。通过动态力学性能的测定,主要考察了NMA不同加入方式和用量对体系tgδ的影响。结果表明:NMA用在网络Ⅱ时,随着NMA质量分数的增加,tgδ值逐渐增大;NMA用在网络Ⅰ时对tgδ的影响比较复杂。总的来说,NMA的质量分数在一定范围内,NMA用在网络Ⅱ时对tgδ的影响明显大于用在网络Ⅰ时的影响,当其含量增加到一定程度时,NMA两种不同的加入方式对tgδ的影响变得较为接近。     

应变率效应对再生混凝土动态力学性能的影响

通过约束再生混凝土单轴受压动态力学试验,研究了应变率效应对约束再生混凝土力学参数的影响.分析不同应变率下再生混凝土动态破坏特征以及受压应力-应变关系全曲线,可以发现:在不同应变率、再生粗骨料取代率或体积配箍率下,再生混凝土单轴应力-应变关系曲线的上升段基本一致,而下降段差异较为明显;随着应变率的提高或再生粗骨料取代率的增加,下降段曲线随之变陡,而随着箍筋配箍率的提高,下降段曲线明显随之趋于平缓.通过试验数据回归分析,提出约束再生混凝土受压峰值应力和峰值应变动态放大系数函数模型;随着应变率的提高,约束再生混凝土受压峰值应力和峰值应变均随之增大;而约束再生混凝土受压峰值应变动态放大系数增加幅值低于受压峰值应力动态放大系数的增加幅值;进一步分析了应变率效应对约束再生混凝土初始弹性模量的影响规律,确定了初始弹性模量和应变率的函数关系,并给出了初始弹性模量动态放大系数函数模型.随着应变率的提高,约束再生混凝土初始弹性模量动态放大系数随之增大,但其增长幅度要比受压峰值应力和峰值应变动态放大系数的增长幅度小.     

纳米CaCO3粒子对PMMA材料动态力学性能的影响

利用DMTA技术研究了纳米CaCO3粒子对PMMA材料动态力学性能的影响:纳米CaCO3粒子对PMMA材料的储能模量、阻尼和力学状态转变点有明显影响,有助于提高PMMA材料高温段动态力学性能和扩大力学状态稳定区间.这表明用动态力学热分析技术这一新的表征手段,能更有效地表现出纳米粒子对聚合物基动态力学性能影响的规律和效能.     

HMX粒度对PNIMMO基推进剂力学性能的影响

用单向拉伸实验和动态热机械分析,研究了奥克托金(HMX)粒度、粒度级配技术和键合剂(BA-663)应用对PNIMMO(聚3-硝酸酯甲基-3-甲基氧丁环)基推进剂静、动态力学性能的影响。结果表明,对HMX进行粒度级配后,PNIMMO基推进剂的力学性能优于应用单一粒度HMX的推进剂,应用键合剂BA-663后,推进剂的力学性能得到进一步改善。     

无机纳米粒子结构形态对PMMA聚合物动态力学性能的影响

应用DMTA技术研究了CaCO3、有机膨润土MMT和分子筛MCM-41等3种不同结构形态的纳米粒子及其加入量对PMMA聚合物动态力学性能的影响.结果表明:这3种无机纳米粒子在20～200℃区间都能提升PMMA聚合物储能模量E′、阻尼E″和力学状态转变点(tβ、tg和tf),并呈现出随加入量并升的趋势.与粒状CaCO3相比,剥离型片层状结构的膨润土MMT和内腔有众多纳米通道构造的分子筛MCM-41更能显著提高PMMA材料动态力学性能、扩大力学状态热稳定区间和改变PMMA聚合物基断裂机理与能耗方式.     

工艺溶剂对AP/CMDB推进剂燃烧性能的影响

通过溶剂含量的测定,研究了AP/CMDB推进剂药柱工艺溶剂含量的分布规律,测试了不同工艺溶剂含量推进剂的燃速,采用单幅摄像系统拍摄了不同溶剂含量推进剂的燃烧波结构图片。结果表明,药柱内部至表面溶剂含量近似于线性分布;溶剂含量降低,溶剂浓度梯度下降,10~22 MPa推进剂燃速和燃速压强指数提高;溶剂含量降至1.1%以下,燃速趋于恒定。溶剂对AP/CMDB推进剂燃烧性能的影响机理为:溶剂的存在降低了推进剂的燃温和燃烧热值,减少了气相反应区向燃烧表面的反馈热量,使推进剂燃速降低。     

混凝土材料的动态力学性能研究

为研究混凝土材料的动态力学性能,通过自行编制的粗集料颗粒在混凝土材料中随机分布的二维生成程序,将混凝土作为水泥砂浆和粗集料组成的两相复合材料建立二维有限元模型,对混凝土复合材料在静动态压缩载荷作用下的力学性能和破坏形态进行了模拟. 在与实验结果比较的基础上,验证了有限元模型的有效性,进而分析了粗集料粒径级配和粗集料体积分数对混凝土材料动态力学性能和破坏形态的影响,为混凝土材料的优化和设计提供依据.      

化学相容性对LIPN P(S-BA)/P(BA-S)动态力学性能及胶粒形态结构的影响

通过改变两组份的相对组成考察了化学相容性对LIPN P(S-BA)/P(BA-S)动态力学性能及乳胶粒的形态结构的影响。结果表明:随着化学相容性增加,互穿程度增强,玻璃化转变过渡区域的tgδ值升高。     

MoS2/PMMA纳米复合材料动态力学性能

以液相溶剂热合成和表面改性技术制备的纳米MoS2作为减磨与增强剂,耐磨性差的PMMA为聚合物基,借助超声分散与溶液热流延技术制备MoS2/PMMA纳米复合材料.通过动态力学热分析研究MoS2对PMMA动态力学行为的影响,并探讨材料的宏观组成、微观结构与动态力学性能之间的关系.实验表明,在低温段(<110℃),MoS2对PMMA动态储能模量E’在质量分数0~15%范围呈现出随粒子加入量增加而升高,≥15%又呈下降的趋势,对动态损耗模量E″则随MoS2加入量增加呈下降趋势.在高温段(>110℃),MoS2对E’和E″有提升作用,加入量越高E’和E″温升衰减越趋缓,E’相对稳定平台区间拓宽趋势越明显.MoS2/PMMA复合材料玻璃化转变温度tg和进入粘流态转变温度tf也随MoS2加入量增加向高温偏移,耐热性提高.     

HDPE/NBR共混物的相态及动态力学性能研究

通过熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/丁腈橡胶(NBR)共混物,采用动态机械分析仪研究其动态力学性能.结果表明:纯HDPE晶粒规整,相界线清晰,主要表现为脆性断裂;加入适量NBR后,HDPE的α转变温度移向低温,相界面模糊,转变为韧性断裂;综合考虑材料的尺寸稳定性,质量分数10%为NBR较佳的添加量.     

水泥砂浆的动态力学性能的数值研究

混凝土材料常表现为线弹性行为,其失效应变很小,实验测试难度较大.基于实验结果,文章利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,开展了对混凝土基底材料水泥砂浆的单轴冲击压缩分析.研究结果表明,使用脉冲整形器能够得到较为理想的入射波形,提高实验精度;应变分析结果显示径向约束在很大程度上影响试件的变形.研究结果对混凝土材料的工程应用具有一定的参考价值.     

聚丙烯/蒙脱土复合材料热性能和动态力学性能

用熔融混合法制备出聚丙烯／蒙脱土复合材料(PP／MMT)，采用X射线衍射(XRD)、示差扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)以及动态热机械性能分析(DMTA)等手段进行分析，研究了相容剂马来酸酐接枝改性的聚丙烯对复合材料微观结构、热性能和动态力学性能的影响．结果表明，当相容剂含量达到一定值时，蒙脱土片层在聚丙烯基体中几乎全部以剥离或者无序的状态存在，复合材料的热性能、动态力学性能有较大的提高．     

纳米改性氢氧化铝(CG-ATH)表面处理工艺对纳米 CG-ATH/PA6复合材料力学性能的影响

用偶联剂对纳米改性氢氧化铝（CG-ATH）进行了表面处理,制备出纳米CG-ATH/PA6复合材料。研究了偶联剂用量、偶联剂种类及CG-ATH的改性温度对复合材料力学性能的影响。结果表明：填充表面处理后的CG-ATH,可以大幅提高复合材料的力学性能;填充用A₁偶联剂表面处理,偶联剂质量分数为1.0%,改性温度为75～80℃条件下处理的CG-ATH,得到的复合材料的力学性能最好;表面处理明显提高了CG-ATH在PA6中的分散性。     

HTPB基体对AP撞击感度的影响

用撞击加载实验、扫描电镜观测和撞击感度测试研究了AP药粉和AP/HTPB药片的撞击响应特性,以及不同粒度AP药粉和AP/HTPB药片的撞击感度。结果表明,在相同撞击加载条件下,AP/HTPB药片中AP颗粒的破碎程度比在AP药粉要大,其感度也比后者高;此外,AP药粉的感度随粒度增大而降低,而AP/HTPB药片的感度随粒度增大而升高。     

SBS改性沥青的动态力学性能

通过1种基质沥青、4种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性剂制备的13种改性沥青的动态力学试验,分析比较了原样沥青和旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)老化沥青的动态力学温度谱试验结果,讨论了SBS改性沥青动态力学性能的变化机理,得出了改性剂的种类和剂量对其动态力学性能的影响.结果表明,低温下改性沥青的动态力学性能与基质沥青性能有关,高温时则取决于SBS改性剂的性质,RTFOT老化后因SBS的裂化与降解使改性沥青的弹性成分产生损失,其性能向基质沥青特性转变.     

稀土元素La,Ce对93WNiFe合金力学性能的影响

通过粉末冶金方法制备了添加稀土元素La,Ce的93W-4.9Ni-2.1Fe合金,研究了稀土元素对高密度93钨合金静、动态力学性能的影响. 结果表明,添加少量的稀土元素La,Ce可以显著提高93钨合金的力学性能. La,Ce的加入使合金断口上钨-钨界面分离和钨-粘结相界面开裂的比例减少,钨颗粒解理断裂和基体相韧性撕裂的比例增加. 稀土元素La,Ce改变了氧和硫在合金中的存在与分布状态,减小了其在钨-粘结相界面的偏聚,从而改善了合金的力学性能.     

级配碎石动态力学性能对隧道路面受力影响

具有良好温湿稳定性的级配碎石常设置在隧道路面下排出基岩上渗水。利用动三轴实验模拟基岩渗水对级配碎石层动态力学性能的影响,建立了动态回弹模型表征其力学特性,并采用非线性有限元分析了路面受力。结果表明,动三轴试验较好地模拟了级配碎石层的实际受力状态;Uzan模型考虑了材料的剪切性能,更能反映了级配碎石在隧道路面中应力状态;随含水量的变化,Uzan模型中回归系数变化呈明显的非线性特征,进而显著影响级配碎石的动态回弹模量的变化;级配碎石模量越大,路面层底的最大拉应力减小率越小;为了兼顾到级配碎石层的排水渗透功能和强度,应严格控制级配,特别是0.075mm以下的含量宜控制在5％～7％,级配碎石的回弹模量宜控制在200～300MPa之间。