采用溶剂法和热熔法制备了不同有机黏土质量分数的有机黏土/聚醚砜（PES）-环氧复合材料,通过对其微观形态和力学性能的研究,揭示了复合材料的增韧机制。在有机黏土/PES-环氧复合材料中添加T800H（12K）碳纤维,制备了T800H-有机黏土/PES-环氧复合材料预浸料单向带,采用热压罐工艺制备了复合材料单向板,对其Ⅰ型、Ⅱ型层间断裂韧性进行了研究。结...
采用布拉格光纤光栅（FBG）传感器,对一种典型液态成型环氧树脂在不同固化工艺以及后固化过程中的温度及应变进行了实时在线监测。通过将树脂内部应变变化转化为树脂线性体积变化,得到不同工艺过程中树脂的固化收缩规律,以此作为依据对树脂的经验固化及后固化工艺参数进行验证和优化。结果表明：所选液态成型树脂在80℃下固化,其固化度和玻璃化...
通过熔融共混法制备出长玻纤增强尼龙10T（LGF/PA10T）复合材料,并且采用DSC、DMA、SEM和力学性能测试等方法研究了不同热氧老化时间对LGF/PA10T复合材料静、动态力学性能的影响,并对LGF/PA10T复合材料发生玻璃化转变时所需活化能进行了计算。结果表明：虽然在老化初期PA10T分子链之间会发生微交联,材料的刚性略有增加,但在整个老化过程中,分子...
利用熔融共混法制得不同纳米SiC质量分数（0.5%、2.0%、3.0%）的纳米SiC/低密度聚乙烯（LDPE）复合材料,研究了添加纳米SiC颗粒对LDPE介电性能的影响。利用SEM观测了纳米SiC颗粒的分散特性,利用电声脉冲（PEA）法测得40kV/mm场强作用下纳米SiC/LDPE复合材料的空间电荷分布特性。利用热刺激电流（TSC）进一步验证纳米SiC添加能够提高LDPE的陷阱浓...
以ZrSi2颗粒填充硼酚醛树脂制备了一种耐高温且裂解后结构较为完整的泡沫复合材料。研究了ZrSi2颗粒质量分数对泡沫复合材料固化机制、高温裂解行为及裂解前后压缩性能的影响,并分析了ZrSi2颗粒对泡沫复合材料裂解产物的增强机制。结果表明：添加的ZrSi2颗粒虽未参与硼酚醛树脂的固化交联,但会和硼酚醛树脂裂解放出的气体挥发物发生化学反应,提...
采用自制膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺-马来酸酐复合吸附树脂（Bentonite/LS-g-AM-co-MAH）,研究了外加电解质中竞争阳离子与共存阴离子对Bentonite/LS-g-AM-co-MAH吸附Pb^2＋的影响。结果表明：竞争阳离子Li^＋、Na^＋、K^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Ni^2＋、Co^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋和Cu^2＋抑制Pb^2＋的吸附,抑制作用顺序为Cu^2＋〉Cd^2＋〉Zn^2...
对碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）薄壁圆管的扭转屈曲、失效载荷和失效模式进行了试验和数值模拟。试验观察圆管在扭矩作用下的3种失效模式,分析了不同失效模式的特征和机理。考虑圆柱壳的初始缺陷和非线性屈曲等因素,利用ABAQUS建立了圆管屈曲和损伤的有限元模型。结果表明：屈曲诱发圆管表面微裂纹的产生和扩展,对圆管的失效有着加速作用;...
基于变分渐近均匀化理论框架建立可预测复合材料有效湿热弹性性能和单胞内局部场分布的细观力学模型。从推导复合材料湿热弹性自由能泛函出发,利用细、宏观尺度比作为小参数对自由能泛函的主导变分项进行渐近分析,得到湿热弹性问题的系列细观力学模型和局部场分布的重构关系,并通过有限元数值方法实现。与ABAQUS有限元算例的对比表明：构建的细...
玻璃料可以改善可陶瓷化硅橡胶基复合材料高温热解后的力学强度,保持结构的完整性。为了研究玻璃料的成分对云母/硅橡胶复合材料耐高温性能的影响,分别以玻璃料A和B为助熔剂,制得了2种复合材料,研究了其力学性能、微观形貌、热分解性能及陶瓷化机制。结果表明：云母/硅橡胶复合材料常温拉伸强度为3~4 MPa,600~1 200℃下热解后试样的弯曲强度在0....
通过试验研究了预紧力、齿长和载荷水平对碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）预紧力单齿接头（PTSTC）静态和疲劳性能的影响。试验结果表明：CFRP PTSTC的疲劳极限承载力可以达到静态极限承载力的80%~85%,与螺栓等传统连接方式相比,其疲劳性能具有一定优势;预紧力可以显著改善CFRP单齿接头的静态和疲劳性能;CFRP PTSTC的静态极限承载力随齿长增加...
采用复合材料电热实验平台,测试碳纤维树脂基复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP）电热作用下温度场变化规律,同时从单丝拉伸断裂界面剪切强度、短梁剪切性能变化和剪切断口等多方面揭示电热作用对CFRP力学性能的影响机制。结果表明：电热作用会使CFRP整体温度迅速升高,在约4min时达到稳态温度,随着电流强度的增大,CFRP层板表面温...
受自然骨缝连接结构的启发,基于图形分形原理,建立了不同阶次的复合材料仿生齿接结构模型。借助商用有限元软件ABAQUS,研究了齿接结构的界面损伤扩展规律与结构承载机制,分析了高阶齿接结构的结构互锁特性、齿数与齿型等因素对结构承载能力的影响。结果表明：高阶齿接结构的结构互锁特性极大地提高了结构承载能力并改变了结构损伤机制,适当增加...
为制备性能优良的Al2O3/Fe复合型蜂窝材料,首先以316L合金粉末、Al2O3粉末和黏结剂为原料,通过粉末增塑挤压及在1 200℃氩气气氛中烧结2h获得了Al2O3/Fe复合型蜂窝材料;然后,借助SEM、XRD及万能试验机研究了添加Al2O3对Al2O3/Fe复合型蜂窝材料组织与性能的影响。结果表明：金属粉末颗粒在烧结过程中结合形成γ-Fe基体网状组织,表面有呈多边形几何...
为解决双金属复合管固-液铸轧复合（SLCRB）工艺覆层熔体金属的环形均匀稳定布流问题,提出并设计了一种带有三级环形阶梯分流和锥形缓冲的环形布流器,并且基于商用软件Fluent建立了稳态布流过程的流体动力学模型,分析了布流器结构和铸轧速度对系统流场的影响,给出了获得均匀、稳定出口流场的布流器内部结构和布流条件,并用水模实验进行验证。结...
建立了颗粒增强铝基复合材料的轴对称单胞模型,并通过有限元方法模拟了B4C颗粒增强5083铝基复合材料的力学性能和微观应力分布。结果表明,模拟结果与实验结果吻合较好,模拟椭球体颗粒增强复合材料的抗拉强度为485 MPa,而实验值为477 MPa,相对误差仅为1.7%。颗粒形状对复合材料微观应力场有很大影响：圆柱体颗粒的尖角处容易造成应力集中,而球体...
采用盐浴镀的方法对SiCP进行表面镀Ti处理,并通过搅拌铸造的方法制备了表面镀Ti改性SiCP/Al2014复合材料。研究了镀Ti SiCP的尺寸和体积分数对SiCP/Al2014复合材料微观组织和力学性能的影响规律。结果表明：表面镀Ti处理能有效改善SiCP在Al基体中的分散均匀性;但随着SiCP体积分数提高,相同尺寸的镀Ti SiCP在Al基体分散均匀性逐渐变差,当SiCP体积...
通过施加动态边界条件和超声振动热效应转化相结合的方法近似处理超声振动边界条件,研究了超声作用下激光熔覆SiC/316L复合涂层的残余应力,并探讨了超声振幅和扫描速度对复合涂层残余应力的影响。根据优化结果采用超声辅助激光熔覆制备SiC/316L复合涂层。结果表明：超声振幅和扫描速度对涂层表面x方向应力、y方向应力、界面处剪切应力和von Mise...
使用分离式Hopkinson压杆（SHPB）系统,在温度293~973K、应变率6 000~10 000s^-1下,对原位合成TiC颗粒和TiB晶须混合增强钛基复合材料（TMCs）的动态压缩性能进行了研究。试验结果表明：在373~573K、673~773K和873~973K范围内TMCs流变应力随温度的增加而显著减小;在较低温度（低于373K）和较低应变率（6 000~8 000s^-1）下,TMCs呈现小幅的应变率...
抗氧化涂层技术是解决碳/碳复合材料高温抗氧化性的最有效技术途径之一。为了提高材料在1 800℃以上的高温抗氧化性能,首次采用包埋法、涂刷法和等离子喷涂法在碳/碳复合材料表面制备出SiC/MoSi2/ZrO2梯度抗氧化涂层体系。采用SEM/EDS、结合力和粗糙度测试对涂层表面及断面形貌进行微观分析,利用等离子风洞对整个涂层体系进行氧化试验。结果表明...
利用材料试验机和分离式霍普金森压杆（SHPB）系统对加压烧结制备的Zr-W多功能含能结构材料在不同应变率下的压缩行为进行测试。通过在试样上直接贴应变片与波形整形技术相结合,实现了恒应变率动态加载。试验结果表明：该材料在准静态和动态加载下均呈现良好的线弹性,弹性模量对应变率效应不敏感,约为186GPa。烧结生成的W_2Zr相显著提高了Zr-W材...
为解决TiO2对太阳能有效利用率低、光生电子与空穴再复合率高、光催化活性低且难回收等应用难题,利用静电纺丝技术成功地制备了纳米Ag-碳纳米管（CNT）-混晶TiO2复合纤维,并采用SEM、XRD、EDS及Raman等表征方法详细分析了材料的微观结构与组分,研究了纳米Ag-CNT-混晶TiO2复合纤维对亚甲基蓝的光催化活性。结果表明：锐钛矿与金红石相TiO2混晶不...
以超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纤维织物增强-聚乙烯（PE）涂层柔性复合材料作为研究对象,首先,通过离子抛光仪对复合材料横截面进行处理;然后,使用SEM和光学显微镜测量复合材料细观结构,获得复合材料细观几何参数;最后,基于均匀化方法和连续介质假设,建立单胞力学模型,计算单胞的拉伸载荷-应变曲线,将理论值与实验值进行比较。结果表明：基于多...
为了准确描述复合材料编织物的各向异性力学特性,首先,基于纤维增强复合材料连续介质力学理论提出了一种考虑纤维双拉耦合的复合材料编织物各向异性超弹性本构模型,该模型中单位体积的应变能被解耦为便于参数识别的纤维拉伸变形能、双拉耦合引起的挤压变形能和纤维间角度变化产生的剪切变形能;然后,给出了模型参数的确定方法,并通过拟合单轴拉伸...
为解决方形薄壁钢管/竹胶合板组合空芯柱（SBCC）在压缩载荷下易开胶失效的问题,提出了一种新型的带横向约束拉杆的方形薄壁钢管/竹胶合板组合空芯柱（SBCCB）。首先,对9根SBCCB进行了轴心抗压试验,考察了SBCCB受压破坏形态,分析了SBCCB的截面尺寸、长细比和截面组合方式对其开胶载荷和极限承载载荷的影响,并将SBCCB的极限压应力与已有的SBCC数...
为探明双稳态复合材料层合结构在复杂环境条件下的应用,对双稳态复合材料层合结构的黏弹性行为进行了研究。首先,将纤维简化为弹性材料,考虑基底材料的黏弹性行为。然后,根据纤维和基底的材料属性,通过理论分析得到了双稳态复合材料层合结构的黏弹性材料属性;根据经典层合板理论、最小应变能原理和Maxwell黏弹性模型建立了双稳态复合材料层合结...
为准确预测复合材料盒段的损伤起始和破坏过程,针对复合材料整体化多墙盒段研究了考虑材料失效的渐进损伤有限元分析技术。首先基于ABAQUS软件,利用标准试验获得的材料力学性能建立了盒段渐进损伤分析模型,分别采用三维Hashin失效准则和平方应力失效准则作为复合材料层板和连接界面的失效判据;然后,基于该模型完成了复合材料整体化多墙盒段后屈...
为促进轻质土在岩土工程中的广泛应用,添加改性聚丙烯纤维改善其力学性能,通过无侧限抗压强度试验分析探讨了纤维聚苯乙烯泡沫（EPS）颗粒轻质土强度-变形特性、受压破坏模式和无侧限抗压强度的影响因素,并运用SEM从微观层次上分析了其力学机制。结果表明：不同EPS颗粒、纤维及水泥掺量时,纤维EPS颗粒轻质土的应力-应变曲线不同;EPS和水泥掺量是...
为探讨阻湿剂氯化石蜡、甘油对麦秸秆/植物蛋白胶复合材料阻湿性能、微观结构及化学结构的影响,采用热压成型方法制得添加2种阻湿剂的复合材料。分别测试麦秸秆/植物蛋白胶复合材料的力学性能、吸水率和吸湿率变化,采用FTIR分析其官能团的变化,测试接触角分析其润湿性能,并用体视显微镜观察分析复合材料弯曲断面微观结构。结果表明：添加氯化石...
壳聚糖经羧甲基化改性后得到水溶性较高的羧甲基壳聚糖（OCMC）,它具有优良的稳定性和抗菌性。对比OCMC在不同溶剂中的溶解度,发现OCMC在2wt%乙酸溶液中的溶解性最好。将OCMC与纳米Ag（AgNPs）复合得到Ag-OCMC复合微粒,采用UV-Vis、FTIR、XPS、TEM、SEM和TG-DTA对Ag-OCMC复合微粒的组成、微观结构和热性能进行表征。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌...
根据表面能理论,采用接触角测量法测定盐冻循环前后苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）、废胎胶粉（CR）和复合胶粉（CCR）3种聚合物改性沥青、石灰岩、玄武岩和花岗岩的表面自由能参数,分别计算出盐冻循环前后沥青-矿料系统的粘附功和剥落功,从而确定盐冻循环对沥青-矿料系统粘附和剥落特性的影响。结果表明：盐冻循环前后,沥青与矿料的粘附过程以及...
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