关键词： 陶瓷基复合材料   统计强度模型   界面脱粘   基体开裂,拉伸强度  

摘要： 连续纤维增强复合材料通常存在韧-脆性转变问题，其对复合材料的界面设计和整体性能评价具有重要意义。基于纤维应力场的弹性力学解答，应用剪滞理论和纤维随机断裂概率的统计分析方法，考虑纤维表面的应力集中效应，在单裂纹和多裂纹两种失效模式下，分别建立了连续纤维增强陶瓷基复合材料(CMCs)的韧-脆性转变拉伸强度模型。针对2D-C/SiC复合材料的分析计算结果表明：拉伸强度对界面滑移应力敏感，随着界面滑移应力的增大，纤维应力集中效应增强，拉伸强度预测值先升高后降低；单裂纹模式下的强度预测值显著高于多裂纹模式，但两种模式下强度随界面滑移应力的变化规律相似；单裂纹模式下考虑纤维断裂拔出应力对CMCs整体承载能力的贡献时，模型预测的拉伸强度值显著提高，且随着拔出系数的增大拉伸强度持续增大。本文模型的强度预测值与文献中的试验数据吻合较好，证明了模型的合理性与准确性。

关键词： 工程地质聚合物复合材料   地质聚合物   粉煤灰   S95矿粉   偏高岭土  

摘要： 通过纤维增韧复合技术，设计并配制了一种具有准应变硬化特性的纤维增强地聚物复合材料，有效改善了传统地聚物韧性差、开裂敏感等缺陷。首先通过正交试验初拟该复合材料的配合比，并在此基础上展开单因素试验研究，根据流变性能、抗压强度、抗折强度、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等试验结果确定该复合材料的最佳配合比，最后采用直接拉伸试验、四点弯曲试验对其拉伸性能进行研究。结果表明：在碱激发的作用下，基体材料中硅铝物质逐渐溶解，凝聚为—Si—O—Al—网状结构，材料中形成的C-S-H凝胶与N-A-S-H凝胶使其获得强度；当水胶比为0.5，纤维掺量为2%，水玻璃模数为1.2，碱激发剂掺量为20%时，该复合材料具有优异的力学性能（28d抗压强度46.25MPa，抗折强度7.70MPa，拉伸应变达到了3%，抗弯强度13.3MPa）；在拉伸性能试验中，试件表面出现多条细密裂缝，应力-应变曲线呈现出明显的准应变硬化特征。

关键词： 碳纤维增强复合材料   疲劳试验   剩余刚度   符号回归算法   BP神经网络  

摘要： 针对碳纤维增强复合材料剩余刚度预测中传统机器学习模型可解释性差及显式回归模型泛化能力弱的问题，本文提出一种基于符号回归与反向传播神经网络（BPNN）的可解释性混合建模方法。基于T800碳纤维复合材料静力与疲劳试验数据，构建了包含多应力水平、多载荷类型的刚度退化数据集。结合皮尔逊相关系数、最小冗余最大相关性算法和SHAP值分析筛选出关键特征（应力水平S、归一化寿命n/N、材料极限强度X）。利用符号回归提取显式物理规律，并通过BPNN捕捉非线性刚度退化。结果表明：符号回归模型在双参数（S、n/N）耦合预测精度显著优于传统显式回归模型，成功量化了应力水平对刚度退化的调控作用；BPNN模型在三参数耦合预测中精度更高，且跨载荷类型预测误差可控。该框架通过平衡物理可解释性与非线性建模能力，为复合材料疲劳损伤评估提供了高精度、物理透明的新方法。

关键词： 嵌入式共固化缝合阻尼复合材料   面内等效弹性参数   多尺度建模   遗传算法   刚度-阻尼协同优化  

摘要： 本文针对嵌入式共固化缝合阻尼结构复合材料的刚度和阻尼性能协同优化问题，提出了一种多尺度建模与遗传算法相结合的设计方法。首先建立了缝合复合材料的面内等效弹性参数理论模型，结合实验与有限元模拟验证其准确性，并揭示出缝合结构变化对复合材料刚度与阻尼性能的影响规律，然后通过遗传算法对缝线直径与缝距进行优化设计。结果表明：在一定条件下，当缝线面积占比为2.06%时，材料的损耗因子相对无缝合阻尼结构提升8.8倍，而刚度仅降低9.2%。该研究为航空航天、汽车等领域的高性能复合材料设计提供了新的方案。

关键词： 灭火弹   优化设计   二氧化硅   干水   安全  

摘要： 火灾一旦发生将造成严重危害，为减少灾害并提升消防灭火能力，本研究通过高速分散法制备一种由疏水性纳米二氧化硅包覆液体形成具有核壳结构的干水灭火剂，采用超声振荡法混合5-氨基四氮唑和高氯酸钾制备抛撒药，同时基于熔融沉积成型（FDM）3D打印技术，采用聚乳酸材料（PLA）制作100g微型灭火弹，设计7种不同灭火弹结构，分别为相同壳体壁厚（0.6 mm）不同装药部位（底部、中心、顶部），以及相同装药部位（中心装药）不同壳体壁厚（0.2 mm、0.4 mm、0.8 mm、1.0 mm），优选出抛撒效果较好灭火弹结构并进行不同尺寸正庚烷油盘火（200 mm、300 mm、400 mm）灭火试验。结果表明：抛撒药对耐压干水损坏较小；相较于其他工况，灭火弹采用中心装药、壁厚为0.6 mm时，壳体能够有效破裂，干水抛撒在径向呈现“扁平椭圆柱”状，抛撒速度峰值为57.95 m/s，且产生38.89%拉丝状破片，该破片具有良好弹性，可起到缓冲效果，不会对周围环境造成危害；灭火弹仅用时106 ms扑灭300 mm正庚烷油盘火，本研究为干水型灭火弹结构优化提供理论依据，同时可为灭火弹扑灭油池火参考。

关键词： 光敏树脂   光固化   3D打印   复合材料  

摘要： 光固化3D打印技术（SLA）作为一种增材制造技术，因其能够逐层构建具有复杂结构的对象而在多个领域受到关注。光敏树脂作为光固化3D打印的主体材料，其成分组成对器件的性能与应用有着决定性影响。目前，光敏树脂3D打印产品的力学强度、材料性能、使用寿命等还无法满足各行各业多元化发展的要求。将从SLA的基本原理和光敏树脂的组分出发，结合光敏树脂的功能化改性研究，对提高树脂性能的方法进行总结和类比，目的在于提供一个有关光敏树脂材料研究进展的全面视角。最后对光敏树脂的未来研究方向进行展望总结。

关键词： 羧甲基壳聚糖   聚吡咯   碳纳米管   重金属离子   同步检测  

摘要： 采用L-甲硫氨酸作为接枝基团对羧甲基壳聚糖进行接枝改性，然后与聚吡咯和多壁碳纳米管复合，制备改性羧甲基壳聚糖基导电复合材料，并构建了一种基于此导电复合材料修饰电极的用于同步测定Cd2+、Pb2+和Cu2+的电化学传感器。通过引入聚吡咯和碳纳米管以增强复合材料的导电性，同时碳纳米管的引入有利于提高复合材料的比表面积；此外，L-甲硫氨酸改性羧甲基壳聚糖引入了硫元素，提高了复合材料对重金属离子的螯合能力，在三种基材的协同作用下实现了对Cd2+、Pb2+和Cu2+的同步测定。在最优的实验条件下，构建的电化学传感器对Cd2+、Pb2+和Cu2+的线性测定范围都为0.01～5μmol/L，检出限分别为5、4、6nmol/L。此外，该传感器具有较好的稳定性和选择性，以实际河水样品进行加标回收用于Cd2+、Pb2+和Cu2+的同步测定，三者的回收率在96.36%～103.35%之间，表明此传感器适用于实际水样中Cd2+、Pb2+和Cu2+的同步电化学分析监测。

关键词： 垂直起降   低阻复合式气动布局   包覆式整流机构   复合材料   飞行试验  

摘要： 垂直起降高速飞行平台兼具起降机动性强和飞行速度快的优点,能够满足多元化的飞行需求。然而,现有平台在气动布局和阻力优化方面存在不足,严重限制了飞行的速度。针对上述问题,本文提出了一种新型垂直起降高速飞行平台设计方案,旨在兼顾高速飞行性能与垂直起降性能。本研究设计了包覆式整流机构,以实现低阻复合式气动布局,可有效降低空气阻力,提升气动效率。平台装备的微型涡轮喷气动力系统和自主研发的高性能复合材料,确保了高速飞行的动力供应和安全。通过计算校核、风洞试验和飞行试验,本研究验证了该平台在垂直起降、高速平飞以及两者之间过渡上的性能优异。结果表明,设计平台的最大起飞重量为45 kg,最大飞行速度可达230 km/h,具有较好的稳定性和可靠性。

关键词： 碳纤维增强复合材料   聚酰亚胺   摩擦学   碳纤维改性  

摘要： 碳纤维增强聚酰亚胺（CF/PI）复合材料因其优异的耐高温性、力学强度及摩擦学性能，在航空航天、汽车轻量化等领域的高端摩擦部件中展现出重要应用潜力。系统综述了近年来CF/PI复合材料摩擦学性能的研究进展，重点探讨了CF表面改性处理、多尺度协同增强复合材料和聚合物填充改性调控策略等对复合材料摩擦磨损行为及性能的影响，揭示了不同改性技术的适用特性及技术瓶颈，建立材料结构优化与摩擦学性能的构效关系，最后总结当前CF/PI复合材料在摩擦磨损领域应用中存在的问题，并对其未来发展进行展望。

关键词： 硫系玻璃   内部缺陷   光学性能   原料纯度  

摘要： 本研究深入探讨了砷原料纯度对硒化砷玻璃光学性能及内部缺陷的影响。通过熔融淬冷法制备了5N、6N和7N三种纯度砷原料的硒化砷玻璃样品，并采用红外成像装置、傅里叶红外光谱仪、分光光度计和椭偏仪等手段对其光学特性进行了系统表征。研究发现，6N纯度砷原料制备的玻璃在8～12μm红外波段具有63%的高透过率，且无明显杂质吸收峰，内部均匀性良好，展现出最佳的综合性能。通过辉光放电质谱法(GDMS)、能谱仪(EDS)和碳硫分析仪(CSA)并结合元素分布相关性分析，揭示了非金属元素C、H、O等是导致内部缺陷的主要因素。本研究为优化硒化砷玻璃制备工艺、提升其光学性能提供了科学依据，对于其在光电子领域的应用具有重要的指导意义。