薄铺层复合材料薄壁管轴压屈曲行为研究

在薄壁结构的应用中,屈曲稳定性是影响其承载性能的关键因素,为研究减薄铺层厚度对复合材料薄壁结构局部屈曲行为的影响,本文采用不同厚度(0.125、0.055和0.020 mm)的预浸料制备复合材料薄壁管,实验测试了其在轴压下的局部屈曲行为.实验结果表明,随着铺层厚度减薄,实验采用的正交和均衡两种铺层方式的复合材料薄壁管局部屈曲载荷均随之提高,而屈曲失效模式没有发生改变.力学分析表明,铺层厚度减薄后,管壁弯曲刚度的改变和层间剪切应力分布对薄壁管局部屈曲载荷提高有重要影响.采用薄铺层制备复合材料薄壁结构件能够有效提高其局部屈曲能力.     

纤维缠绕复合材料夹芯圆柱体轴压力学模型及复合吸能机制

为了从结构力学角度揭示纤维缠绕复合材料夹芯圆柱体在轴向压缩载荷作用下的复合吸能机制,建立了该结构的轴压力学模型,在考虑静力学平衡条件以及表层和芯材间位移协调条件的基础上,建立了表层侧向约束应力和芯材轴向压缩变形间的关系,重点分析侧向约束应力对结构损伤吸能机制的影响,探讨了表层和芯材设计参数间的影响规律.进一步开展的试验研究和破坏模式分析结果表明,该力学模型有效揭示了纤维缠绕复合材料夹芯圆柱体的复合吸能机制,指导了该结构的参数化设计.      

多工况下油罐车罐体的轻量化设计

油罐车罐体约占整车质量的12%~24%,对其进行轻量化设计对降低发动机油耗、提高油罐车的操控稳定性等至关重要.然而,金属罐体结构已趋成熟,基于通用金属材料性能及其对应结构层面上的优化已难以满足当前高性能轻量化油罐车的需求.考虑到油罐车多工况工作条件,以及复合材料优异的力学性能和可设计性强的特性,构建了一种新型轻质复合材料罐体结构.基于参数化建模方法构建罐体的三维模型,并通过数值模拟方法详细研究罐体在静态和动态条件下的应力分布情况.通过模态分析来确定罐体的主要基本阶的固有频率和相应振型,为发动机选型提供参考依据.结果表明,在满足多工况性能要求的前提下,复合材料模型质量比钢材降低了64.1%,比铝材降低了19.8%.     

碳纳米管对聚苯乙烯分子运动的影响

利用DSC、流变仪和能量损耗仪等测试仪器,系统研究了碳纳米管加入到聚苯乙烯基体中后对不同长度聚苯乙烯分子链运动的影响.结果表明,碳纳米管加入到聚苯乙烯中后对聚苯乙烯的玻璃转变和液-液转变都产生了影响.碳纳米管的加入引起自由体积的增加只在一个很小的范围内影响了分子链段的运动,当质量分数为0.1%的碳纳米管加入时,链段运动速度增加,玻璃转变温度明显向低温方向移动;而由于范德华力的存在,高分子链会在碳纳米管表面选择吸附,从而使得整链运动时,参与运动的链单元尺寸降低,所以造成了整链运动时链间的耦合降低了.     

内氧化法制备Cu-Al_2O_3复合材料的组织性能

采用Cu-Al合金薄板,使用包埋法内氧化法,制备Cu-Al2O3复合材料,并对其微观组织和性能进行了分析。研究结果表明:随内氧化时间的增加,内氧化层深逐渐增加,但时间延长增幅较小;固溶在铜基体中的Al内氧化时以γ-Al2O3的形式析出,Al2O3颗粒的粒径为20⁵0 nm;Cu-Al的合金薄板内氧化后表面硬度显著提高,Al含量(质量分数)为0.5%时,可达158HV;从表面到心部显微硬度逐渐降低。     

载铁中药渣生物炭吸附水中对乙酰氨基酚的性能研究

【目的】为医院和生活污水处理厂等场所排放的废水和污泥中的微量抗生素处理提供新策略。【方法】通过制备中药渣生物炭（CMRB）及其复合材料（Fe@CMRB）用于去除废水中对乙酰氨基酚（ACE）。重点探究了反应时间、ACE初始浓度、载铁生物炭投加量、pH值等对ACE的吸附影响。【结果】相较于CMRB,Fe@CMRB具有更强的ACE吸附能力；Fe@CMRB吸附ACE的最佳反应条件为：反应时间2 h、ACE浓度5 mg/L、投加量1 g/L、pH值7～11，其最大吸附率为88.9%。【结结论论】以上结果表明，Fe@CMRB可以作为一种有效的ACE吸附材料。     

10kV三相异步电动机的起动方法和经济效益比较

当前三相异步电动机的各种起动及调速方法各有优缺点。对其性能参数进行对比,并根据其性价比,选择合适的起动方式,以充分发挥其在生产中的效能。     

基于多通道流场与热场控制的C/C复合材料制备与工艺优化

纤维增强复合材料以耐高温、高比强度等优点在航空航天领域得到广泛应用，为有效提高多孔复合材料沉积过程的可控性与均匀性，该研究提出一种基于双温区-双通道结构的双工艺化学气相渗透/沉积(chemical vapor infiltration/deposition, CVI/CVD)系统。基于装备设计-建造-理论-制备-优化的一体化研究思路，对该系统制备碳纤维增强碳基复合材料(C/C复合材料)进行工艺设计与优化研究。通过建立流动、传热和物质传递反应模型，分析了温度、速度、浓度对致密化过程的影响，其中降低沉积温度能够提高厚度方向的沉积均匀性，通过改变空间温度梯度能够实现沉积位置的控制，初始速度、浓度的匹配能够提高致密化效率。利用双工艺CVI/CVD系统对多孔复合材料进行两步法沉积模拟，验证了C/C复合材料沉积样件均匀性控制与工艺优化的可行性。     

碳纳米管增强铜基复合材料的类注射成型方法制备研究

采用低成本、大规模的类粉末注射成形技术制备碳纳米管(CNTs)/铜基复合材料,研究了脱脂及烧结工艺、轧制温度及轧制道次以及CNTs含量对复合材料结构和性能的影响.结果表明,借助聚合物粘结剂能实现CNTs与铜粉的均匀混合,适当量的CNTs的加入对基体有明显的增强效果,含量为1%时得到的复合材料各项性能最好.对烧结后的样品进行热轧制处理,不但能够使铜基体的显微组织发生明显变化,产生显著的加工硬化效果,而且在大变形作用下,CNTs的分散也会变得更加均匀,从而明显提高复合材料的致密度和显微硬度.     

泡桐木夹层梁的弯曲疲劳试验

对采用真空导入工艺的泡桐木夹层梁进行4点弯曲疲劳试验,研究发现泡桐木夹层梁的破坏形式主要有界面的脱黏、芯材的剪切破坏、面板分层等。试验过程中采集试件的S-N曲线,采用3种寿命预测公式对其进行线性拟合,得到该泡桐木夹层梁的寿命预测公式。基于S-N曲线在实际工程中的应用,引入失效率的概念,采用双参数的Weibull函数分布,对不同应力等级下的失效率进行研究,从而得到泡桐木夹层梁P-S-N曲线。