关键词： 沥青混合料   傅里叶变换红外光谱   浣熊优化算法   支持向量机   老化识别  

摘要： 为实现沥青混合料老化程度的分类识别,本文基于傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术,采用无信息变量消除(UVE)方法结合浣熊优化算法(COA)优化支持向量机(SVM),建立了分类识别模型。首先,采集3种不同老化程度的沥青混合料红外光谱数据,并运用S-G平滑+标准正态变量(SNV)变换对原始光谱进行预处理;再用UVE算法减少光谱冗余信息,从7157个变量中获得了1197个变量;最后引入COA对SVM惩罚因子C和核函数半径σ优化,建立识别模型,并与粒子群优化(PSO)算法、鲸鱼优化算法(WOA)对SVM优化效果进行对比。结果表明:经UVE进行光谱变量筛选明显提高了模型精度,UVE-COA-SVM训练集和测试集正确率均为100%,优于UVE-PSO-SVM和UVE-WOA-SVM,该方法可用于沥青混合料老化程度识别模型的建立。

关键词： 陶瓷基复合材料   双切口剪切实验方法   数字图像相关方法   有限元模型修正   面内剪切模量  

摘要： 陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMC)作为一种优异的高温结构材料,在航空发动机领域得到了广泛应用。目前,依据GJB 10311—2021的双切口面内剪切实验方法存在明显局限性:切口位置处的应力集中效应导致标距区平均剪切应力计算结果偏高,使得面内剪切模量测试结果与V形缺口剪切实验偏差可达30%。为此,本工作将数字图像相关方法(DIC)与双切口剪切实验相结合,开发一种面内剪切力学性能测试的新方法。为消除切口处应力集中的影响,提出采用有限元模型修正技术(finite element model updating,FEMU),利用DIC实测标距区内面内平均剪切应变与数值计算应变之间的方差构造目标函数,迭代获得材料的面内剪切模量。为便于工程应用,通过优化试样切口深度,实现单次实验即可获得材料的面内剪切模量和面内剪切强度,并采用SiC/SiC正交层合陶瓷基复合材料进一步验证了该实验方法的可行性和测试结果的可靠性。结果表明:该实验方法可同时准确测定陶瓷基复合材料的面内剪切模量和强度,测试结果与V形缺口实验结果偏差小于5%。相较V形缺口剪切实验,该方法实验工装和试样尺寸更小,更适用于高温面内剪切实验。SiC/SiC复合材料面内剪切应力-应变存在典型的屈服点,且屈服后剪切行为表现出典型的线性应变强化特征。

关键词： 大孔径   介孔二氧化硅   纳米粒子   后处理法   直接法  

摘要： 【目的】总结大孔径介孔二氧化硅纳米粒子(large-pore mesoporous silica nanoparticles,LPMSNs)的相关研究,探讨LPMSNs在吸附、催化和负载等领域的应用,推动创新开发。【研究现状】综述直接法和后处理法等合成LPMSNs的方法,直接法包括复合模板法、高分子有机模板剂法、有机膨胀剂法;概括在吸附领域、在负载领域、在催化领域的应用。【结论与展望】提出直接法较为依赖有机试剂的使用,采用较为环保的添加剂改进后处理法,有利于克服该情况;后处理法制备须要考虑降低生产成本,利用二氧化硅硅源和有机模板简化合成程序;后处理法须要将后处理过程和目标应用统一考虑。认为中空型、多级孔型LPMSNs的开发与应用是此领域的一个热点;无模板法可以有利于降低成本;开发可生物降解的模板或引用无机试剂代替有机试剂可实现绿色制备LPMSNs;低成本和规模化制备是LPMSNs及传统MSNs走向应用的关键。

关键词： 测试   评价   复合材料   结构性能   极端环境  

摘要： 《强度与环境》(双月刊)是中国科技核心期刊,是导弹、运载火箭及航天器结构强度与环境工程方面研究的专业技术刊物。由于复合材料结构在航天器研制中具有不可替代的优势,对极端环境下复合材料结构的性能测试与评价在航天飞行器研制中尤为重要。

关键词： 桓仁地区   白菜   菜青虫   5%高效氯氟氰菊酯微乳剂  

摘要： 菜青虫是桓仁地区十字花科蔬菜的主要害虫,菜青虫危害的蔬菜不仅产量下降,而且严重影响蔬菜的品质。为了明确5%高效氯氟氰菊酯微乳剂防治白菜菜青虫的安全性及最佳施药量,本研究设置150 g/hm~2、225 g/hm~2、300 g/hm~2等3个浓度,以20%甲氰菊酯水剂为对照药剂,开展防治白菜菜青虫试验。结果表明,5%高效氯氟氰菊酯微乳剂用量300 g/hm~2对菜青虫防治效果最好,对菜青虫药后3 d、7 d的防治效果分别为81.31%、98.02%,显著高于对照药剂。综上,生产上建议推广应用5%高效氯氟氰菊酯微乳剂防治白菜菜青虫,用量以225~300 g/hm~2为最佳。

关键词： 金属有机框架材料   多孔碳   硅   复合材料   锂/硅电池  

摘要： 锂/硅电池因其硅负极材料具有较高理论比容量（约4200 mA·h/ g）从而成为锂离子电池研究中的重点之一。但由于在电池充放电过程中存在着体积膨胀效应和导电性差等问题，限制了其商业化应用。研究发现通过设计多孔硅材料，可以有效缓解体积膨胀并提供更多的电解液接触面积，提高电池的充放电性能。而金属有机框架（MOFs）材料衍生的多孔碳材料作为一种新型材料，因其高比表面积、良好的导电性和结构稳定性，逐渐被应用于硅基负极材料中。综述了MOFs衍生的多孔碳材料的制备方法，探讨了MOFs衍生的多孔碳在抑制硅基电极材料体积膨胀方面的应用进展，为解决硅基负极材料的瓶颈问题提供了思路和借鉴。

关键词： 钢纤维   玄武岩纤维   水泥基复合材料   抗压性能  

摘要： 通过实验优化钢纤维(Steel Fiber,SF)与玄武岩纤维(Basalt Fiber,BF)混掺体系,探究其对水泥基材料抗压性能的协同增强机制。结果表明:SF与BF体积比1∶1、总掺量1.0%~1.5%时,界面剪切强度达18.5MPa(较单掺提升28%~42%),抗压强度提升24%~28%(达53~55MPa)。SF通过宏观桥接抑制裂缝扩展,BF通过微观锚固延缓裂纹萌生,协同降低孔隙率至4.2%~4.5%。工程应用中,总掺量1.2%±0.3%时,体系耐腐蚀(氯离子扩散系数降低65%)、耐高温(600℃强度>80%),全寿命成本降低12%~15%,为多尺度纤维增强设计提供理论支撑。

关键词： 复合材料   栓接结构   多源因素耦合   形性融合   Vision Transformer(VIT)  

摘要： 针对复合材料栓接结构(CBJ)多源装配要素耦合作用下挤压极限预测难题及传统数值模拟效率低下等问题,提出一种基于Vision Transformer(VIT)框架的挤压极限快速预测方法。通过融合装配过程中几何形变参数与物理性能参数,构建多源装配参数空间与挤压极限的非线性映射模型。首先,针对复材栓接结构装配过程的几何参量和性能参量进行分析与建模;其次,创新开发基于VIT架构的CBJ-VIT深度学习网络,采用多头自注意力机制实现多模态装配数据特征融合;最后,以航天薄壁结构复合材料栓接装配体为研究对象进行了实例验证。实验表明:CBJ-VIT模型预测结果与有限元分析结果高度一致,单次预测耗时从传统数值模拟的12.0 h降至8.1 s。在定性和定量评价中,该模型相较传统非图像数据处理方法预测精度提升85.02%,较非VIT架构模型精度提高76.24%。

关键词： 乙烯-丙烯酸丁酯共聚物   氢氧化铝   甲基乙烯基硅橡胶   协同阻燃   电子束辐照  

摘要： 为提升乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)的阻燃性能,使用双辊开炼机将EBA、氢氧化铝和甲基乙烯基硅橡胶混炼后压片成型,再使用电子束辐照交联制备得到电缆护套用阻燃EBA复合材料。通过红外光谱仪(FTIR)对复合材料进行表征,通过力学性能测试、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)、极限氧指数和锥形量热测试探索了不同氢氧化铝和甲基乙烯基硅橡胶质量比对复合材料力学性能、微观形貌、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,只添加氢氧化铝的复合材料拉伸强度下降,添加硅橡胶后拉伸强度和断裂伸长率在一定比例内保持不变,但超过一定比例后急剧下降;硅橡胶可以改善氢氧化铝与EBA之间的界面相容性,但添加过量的硅橡胶会导致复合材料均匀性变差;氢氧化铝和硅橡胶的引入提高了复合材料的热稳定性,但过量的硅橡胶会降低热稳定性;随着硅橡胶比例的增加,复合材料极限氧指数显著提高,但只有硅橡胶时,极限氧指数下降;氢氧化铝和硅橡胶的协同作用显著降低了复合材料的热释放速率峰值,最佳质量比为3∶1。

关键词： C/SiC   蒙特卡罗法   波纹点阵结构   传热性能   复合材料  

摘要： 为系统了解C/SiC材料的传热机理,以C/SiC波纹点阵结构复合材料为研究对象,基于蒙特卡罗法对波纹点阵结构进行传热性能的理论分析。考虑能束发射位置、发射方向、遮挡判定这3个因素建立了波纹点阵结构的传热理论模型,分析了结构几何参数、固体发射率及外载施加温度对波纹点阵结构传热性能的影响。结合蒙特卡罗法预测了C/SiC波纹点阵结构的热传递系数,样本数量精确到4.0×10^(6),热传递系数收敛趋于0.554 9 W (m·K)。结果表明,芯子高度、宽度和倾斜角度对热传递系数的影响都呈正相关,而芯子厚度对热传递系数的影响呈负相关;热传递系数随着固体发射率和上面板所受温度载荷的增加而增加,且增加的趋势越来越大;对航空航天复合材料隔热性能研究具有一定的工程应用价值。