碳纤维/玻璃纤维混编编织复合材料顶盖中横梁三点弯强度分析

根据二维三轴编织复合材料中碳纤维束和玻璃纤维束的空间几何特征,建立了碳纤维/玻璃纤维混编复合材料刚度预报模型;基于Tsai-Wu准则建立了该二维三轴编织复合材料的强度预报模型,提出了针对编织复合材料结构渐进失效分析的一般流程;设计了相应的材料试验,验证了理论模型的有效性;最后,对使用了该材料的顶盖中横梁进行了三点弯强度分析。结果表明横梁容易发生破坏的位置集中在接触位置和棱角上。     

基于粒子群算法的平面刚架及组合结构的优化

桁架结构受力简单,内力只有轴力,刚架结构的受力、内力情况则相对要复杂得多,故传统平面结构优化的研究多是对桁架结构的研究,针对刚架结构或刚架与桁架的组合结构研究甚少.然而,现实工程中的结构多是刚架或组合结构,仅仅对桁架结构进行优化研究远远不能满足现实工程的需要.粒子群优化算法(PSO)是近些年发展起来的一种基于群智能的演化运算技术,概念简单、易于实现,且具有良好的智能背景.本文基于粒子群优化算法对平面刚架及平面组合结构的有应力约束和位移约束的尺寸优化问题进行了研究,并将所得优化结果与改进的可行域算法(MMFD)、序列线性算法(SLP)、序列二次规划(SQP)等传统优化算法的结果进行比较.结果表明粒子群优化算法具有良好的全局收敛性与稳定性,能够更好地解决平面刚架及平面组合结构的优化问题.     

三维整体编织复合材料的结构和主要力学性能

三雏编织复合材料是由三维编织物(预制件)增强的一种先进复合材料.它具有优良的力学性能和其他的性能,使复合材料制作主承力结构件和高功能制件成为可能.研究了三维编织复合材料的细观结构,并研究了三维编织复合材料的拉伸、弯曲、压缩、疲劳、冲击等力学性能,以及结构参数对这些性能的影响.为三维编织复合材料的设计和应用提供了必要的数据.     

三维编织锥体织物的减纱技术

研究了由大端直径开始编织三维锥体织物的减纱技术，包括列向、环向减锭减纱、减细纤维束减纱等多种减纱技术及其组合；分析比较了各种减纱技术对织物结构完整性、操作简便性、机械化编织等方面的影响。减细纤维束减纱技术是特殊的环向减锭技术，具有保持织物结构整体完整、工艺操作简便、纱锭运动可实现机械化等优点，但不同纱束直径纤维编织使织物单元结构构造变得复杂多变。     

调制结构的对称性

定义一种新的对称性,以恢复调制结构失去的对称元素.按照赝对称性的概念,用包含对称算子和原子坐标的解析表达式说明了在一维调制结构的四维描述中的对称操作.在某些限制下,推广三维点群的概念,导出四维空间点群.提出四维超空间群的概念,并举例加以说明.还较详尽地推导了Bravais格子和系统消光规律,并给出它们的完整的表格,以利于空间群的确定.     

Sin团簇的平面结构和稳定性

用全势能Muffin-Tin轨道分子动力学方法(Full-potential Linear-muffin-tin-orbital Molecular-dy-namics,i.e.,FP-LMTO-MD)发现一系列由简单的三角形构成的二维硅团簇的平面结构.笔者已经对这些平面Sin团簇(n≤20)的结构和能量进行了计算.虽然它们的结合能与三维结构相比普遍较小,但却有不同的特性.当其中的原子被人为拉开一定平面距离,再次结构最优化后,发现这些原子又会回到平面内,这表明这些二维结构在平面附近一定厚度内是稳定的,不同的结构有不同的对应厚度.这些平面结构采用三角形网状结构是为了减少悬挂键的数目.     

三维编织复合材料矩形空心断面梁的刚度优化

运用约束变尺度法研究三维编织复合材料空心断面梁的刚度特性.目标函数分别为梁的各项刚度系数或其组合,设计变量为该复合材料的编织工艺参数和梁的几何参数.采用优化设计方法得到了较理想的结果,对三维编织复合材料空心梁的设计有一定的参考意义.表1,参9.     

从对称元素组合导出晶体32种点群简析

本文在学生初步掌握八种对称元素和基本对称操作的基础上，以典型实例分析了由对称元素组合推导出晶体32种对称群的基本方法，并进行归纳总结。     

给出点、直线、平面等几何基本概念定义的尝试

用集合的观点,对几个几何最基本概念包括点、直线、平面、n维空间等给出准确的定义,并在此基础上证明了关于点、直线、平面的特性及相互关系的基本命题．     

六角形三维编织物结构的Matlab仿真及优化

基于六角形三维编织工艺,通过分析编织过程中携纱器的运动规律,利用Matlab编写算法将其所读取的电机控制矩阵转化为编织纱线的空间轨迹点坐标,利用B-spline曲线对纱线运动轨迹进行拟合,再对纱线截面和花节长度进行优化,得到一种能够很好地反映真实编织样本的结构纱线模型。仿真结果显示,纱线模型中的纱线形态与真实织物中的纱线相似,纱线编织角规律符合实际织物。研究结果为六角形三维编织物的纱线空间结构可视化和单胞体划分提供了理论和技术基础。     

Group theory analysis of braided geometry structures

The geometry structure research is very important in improving performances of textile material. The purpose and scope of the study are different in various domains. It is well–known that two-dimensional (2D) textile materials, which have long been studied, vary in the interweave types and performances[1―3]. At present, the study of three-dimensional (3D) braided geometry structures is still based on empiricism, and neither adequate types of braided geometry structure are found, nor researc…     

三维编织复合材料威布尔概率分布数学模型

首先分析了三维编织工艺和预制件细观结构,对三维编织复合材料基本的单胞力学模型进行分析,然后运用三细胞模型,对圆形截面三维编织复合材料的工程弹性常数进行理论预测,最后通过数学推导,导出了三维编织复合材料剩余刚度和疲劳寿命的威布尔概率分布函数的表达式,并给出了上述两个分布函数中有关参数的确定方法,为进一步研究三维编织复合材料疲劳寿命试验和寿命预测提供一定的理论依据.     

Yarn Architecture Analysis of Two-step 3D Braided Composites

IntroductionThe integrated yarn architecture of three-di mensional(3D) braided composites provides stiffness and strength inthickness direction,thus reducing the potential of interlaminarfailure, which often occurs in conventional laminated compos-ites .Sincethe braiding procedure dictates the yarn architectureinthe performandthe yarnstructure dictates the properties ofthe composites ,the application of3D braided composites topri maryload-bearing structural components requires a system-atic an…     

Using Acoustic Emissions to Detect Damage in Three-Dimensional Braided Composites

Three-dimensioual(3D)braided composites with better properties have been used in some particular industries.Some have had obvious signs of crack when they are braided.Others have had catastrophic failures occuring without warning.A new methodology for the analysis of failure modes in composite materials by means of acoustic emission techniques has been developed.The occurrence of fiber-breakage during tensile loading tests has been observed by the acoustic emission technology.Using acoustic emission technology is investigated as a means of monitoring 3D braided composites structures,detecting damage,and predicting impending damage.Stone of the findings of the research project were presented.     

江苏真武油田真12块垛一六油组(E_2S_1~6)辫状河三角洲沉积

以岩心观察及分析资料为基础 ,结合测井、录井和油田动态资料 ,研究了真武油田垛一六油组的沉积相类型、微相组成以及主要沉积微相的特征 ,认为该区垛一六油组为一套湖退背景下形成的辫状河三角洲沉积 ,底部的 C5单元为辫状河三角洲前缘及前辫状河三角洲沉积 ,上部 C1～ C4单元为辫状河三角洲平原沉积 .作为储集层出现的主要是辫状河三角洲平原亚相的心滩、心滩侧缘沉积 ,以及辫状河三角洲前缘亚相的水下分流河道沉积、河口坝沉积 .其次 ,在沉积单元划分、对比的基础上 ,分析了垛一六油组 5个单元沉积微相的平面展布状况及沉积微相在纵向上的演化规律     

三维五向管状编织物的几何建模及纤维体积百分含量预测

基于编织物的对称性,建立了简化单胞几何模型来描述三维五向圆型编织物的几何特性。通过对三维五向圆型编织物的结构单胞形态及单胞的分布方式进行研究,推导了单胞几何结构与编织工艺参数之间的理论公式,详细分析了各个参数之间的变化关系。并通过预测单胞的纤维体积百分含量,研究了编织工艺对该编织复合材料纱线体积百分含量的影响。     

Effects of Fiber Volume Fraction on Damping Properties of Three-Dimensional and Five-Directional Braided Composites

The effects of fiber volume fraction on damping properties of carbon fiber three-dimensional and five-directional( 3D-5Dir)braided carbon fiber / epoxyres in composite cantilever beams were studied by experimental modal analysis method. Meanwhile,carbon fiber plain woven laminated / epoxy resin composites with different fiber volume fraction were concerned for comparison. The experimental result of braided specimens shows that the first three orders of natural frequency increase and the first three orders of the damping ratios of specimens decrease, when the fiber volume fraction increases. Furthermore,larger fiber volume fraction will be valuable for the better anti-exiting property of braided composites,and get an opposite effect on dissipation of vibration energy. The fiber volume fraction is an important factor for vibration performance design of braided composites. The comparison between the braided specimens and laminated specimens reveals that 3D braided composites have a wider range of damping properties than laminated composites with the same fiber volume fractions.     

分汊与游荡型辫状河隔夹层层次结构特征

前人对辫状河储层的研究往往笼统地将其作为一种储层类型,对不同类型辫状河储层研究较少。在文献调研和露头观察的基础上,以苏丹FN油田为例,按“层次约束”思路,参考Miall等关于河流相的构型界面分级体系,对分汊与游荡型两种辫状河储层内发育的隔夹层层次结构及特征进行了分析。研究发现,分汊型辫状河隔夹层主要包括泛滥平原沉积、泥质充填或半充填河道、落淤层及沟道细粒沉积。而游荡型辫状河隔夹层仅包括泛滥平原沉积和少量泥质半充填河道。不同层次、不同规模的隔夹层在岩石类型、发育程度、厚度及展布特征等方面均存在较大差异,对底水油藏水进方式及剩余油分布的控制各不相同。最后总结了隔夹层在垂向上影响剩余油分布的5种模式及其相对应的剩余油富集区。     

三维编织碳/环氧复合材料的摩擦学特性

为研究三维编织复合材料的摩擦学行为，采用RTM工艺制备了三维编织碳纤维增强环氧树脂复合材料，讨论了纤维体积比、纤维表面处理和润滑条件等因素对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明，随着纤维含量的增加，复合材料的摩擦系数先降后升，在35％时有最小值；磨损率则一直下降。纤维表面处理使复合材料的磨损率降低，耐磨性提高，水润滑条件下复合材料的摩擦磨损性能远优于干摩擦条件下的性能。干摩擦条件下复合材料的磨损机制主要为黏着磨损，水润滑条件下则以磨粒磨损为主。