关键词： Ti-Zr-Hf-Si合金   C/C复合材料   润湿性   座滴法  

摘要： 高温下将合金熔体引入C/C复合材料孔隙中，并与预先沉积的基体材料发生原位反应，从而形成的超高温陶瓷具有高强度、高熔点和优异的导热性，对于高温及热防护材料的性能需求愈发严苛的今天具有重要意义。本章聚焦于（Ti，Zr，Hf，Si）高温合金的润湿性，以座滴法为测试原理，采用YG0020-2300型超高温熔体表面张力润湿性测量仪测量多元合金熔体在热解碳材料上的润湿性，旨在深入剖析润湿性的影响因素与内在机制。结果表明Ti:Zr:Hf:Si的原子比为3:12:4:2时，其润湿角度仅为0.58585422°，此时Ti-Zr-Hf-Si合金熔体具有最好的润湿性能。

关键词： 高吸水性树脂   合成树脂   天然高分子   复合材料   合成方法  

摘要： 近年来，高吸水性树脂因其良好的吸水性和保水性等特点，已在农业、医疗卫生材料、重金属废水处理、建筑等领域得到了广泛的应用。该文分析了高吸水性树脂的结构，从原料来源的不同对高吸水性树脂进行了分类，如合成树脂类、天然高分子类和复合材料类，综述了高吸水性树脂的合成方法，讨论了国内外对溶液聚合、反相悬浮聚合、反相乳液聚合、本体聚合、辐射聚合等方法的研究进展及优缺点。最后对高吸水性树脂性能的提升和研究方向进行了展望，一方面要以生物基为原料，利用新型纳米改性材料继续开发环保型高吸水性树脂；另一方面还要继续深入研究高吸水性树脂的吸水机理、聚合机理和溶胀动力学，同时进一步优化工艺，降低成本，从而拓展其在农业、生物材料和医疗等领域的应用。

关键词： 复合材料   机翼—电池一体化结构   无人机   模态分析  

摘要： 将锂电池作为机翼结构的一部分承担机翼载荷，有利于提高机翼结构强度、刚度和结构服役稳定性。针对电池在无人机机翼中的布局和机翼—电池一体化结构设计问题，以最大起飞质量为30 kg的轻型垂直起降固定翼无人机为研究对象，设计一种复合材料机翼—电池一体化结构，并对其承载性能进行仿真分析；采用ABAQUS软件对该结构进行仿真分析，对设计模型的性能进行仿真验证。结果表明：经复合材料机翼—电池一体化结构优化后，在受载极限下加载，其应力、应变和挠度的最大值分别减少8.5 MPa、76.5和0.6 mm，优化率分别为4.7%、29.1%和6.3%；优化后的机翼—电池一体化结构载荷分布更均匀，前六阶模态频率提高，整体结构的抗振性能增强，刚度显著提高，对高原复杂风场环境的适应性更强。

关键词： 高强应变硬化水泥基复合材料   压缩疲劳   疲劳蠕变曲线   疲劳寿命预测   三参数Weibull分布  

摘要： 高强应变硬化水泥基复合材料（HS-SHCC）是一种高性能纤维增强水泥基材料，具有优异的变形能力、微裂缝控制能力及耐久性，研究其在疲劳载荷下的性能对相关工程结构设计具有重要意义。本文研究了最大应力水平（0.9、0.85、0.8、0.75、0.7）对HS-SHCC（抗压强度为116.89MPa）单轴压缩疲劳寿命的影响，观察了在疲劳破坏后试件表面的裂缝发展状况以及破坏形态，分析了应力水平对疲劳蠕变曲线的影响。结果发现，试件的疲劳破坏形态为剪切破坏，呈现出与应力水平无关的趋势。受压疲劳荷载下，HS-SHCC试件的最大应变呈现出明显的快速发展、稳定发展、失稳三阶段。HS-SHCC的疲劳寿命随应力水平提高而减少。与普通强度SHCC相似，HS-SHCC试件的S-N曲线显示出双线性趋势。基于获得的S-N曲线并应用三参数Weibull分布理论，建立了不同失效概率下HS-SHCC的压缩疲劳寿命预测模型，得出失效概率为0.05时HS-SHCC在200万次疲劳循环下的疲劳强度极限对应的最大应力水平为0.638。

关键词： 振动耦合场   挤压铸造   原位反应   Al   Ti增强相  

摘要： 采用超声和机械振动耦合场辅助原位合成技术、挤压铸造技术制备了免热处理Al3Ti/Al-Mg-Mn复合材料，研究了振动和压力场作用下不同Ti含量对Al3Ti/Al-Mg-Mn复合材料的显微组织和力学性能的影响。结果表明，Al3Ti/Al-Mg-Mn复合材料中Al3Ti颗粒呈方块状，分布较均匀。随着Ti含量的增加，复合材料的抗拉强度和屈服强度随着Ti含量的增加而提高，伸长率有所降低，这主要是由于Al3Ti引起的晶粒细化和第二相强化导致的。此外，Al3Ti导致合金孔隙率增加，并在拉伸过程中作为裂纹源，使复合材料塑性下降。Ti含量为3%的复合材料拥有优异的力学性能，其抗拉强度为282 MPa，屈服强度为162 MPa，伸长率为15.5%。

关键词： 再生骨料-生土复合材料   石灰   粉煤灰   耐久性能   微观结构  

摘要： 【目的】为了在现代建筑行业中充分发挥生土的作用，在再生骨料、生土中掺入石灰、粉煤灰以改善耐久性能。【方法】设生土、再生细骨料、再生粗骨料的质量分数分别为60%、10%、30%，再掺入石灰、粉煤灰进行化学改性制得再生骨料-生土复合材料；通过耐水、冲刷、干湿循环及冻融循环试验分析再生骨料-生土复合材料的耐水、抗冲刷、抗干湿循环和抗冻融循环性能；采用X射线衍射仪、扫描电镜对再生骨料-生土复合材料的水化产物和微观形貌进行分析和表征。【结果】当石灰质量分数为8%、粉煤灰质量分数为14%时，再生骨料-生土复合材料的软化系数最大，耐水性能最好；抗冲刷时间可达到60 min，质量损失率最小，抗冲刷性能最好；干湿循环次数为15时，质量损失率和抗压强度损失率均为最小值，抗干湿循环性能最好；当冻融循环次数为25时，质量损失率小于5%，抗压强度损失率小于25%，最佳冻融循环次数为25。【结论】石灰的碱性作用激发生土、粉煤灰和再生微粉中的活性物质SiO2、Al2O3参与水化反应，生成水化硅酸钙（C-S-H）凝胶、水化硅铝酸钙（C-A-S-H）凝胶、氢氧化钙晶体以及钙钒石晶体，填补了再生骨料-生土复合材料内部的裂缝和孔隙，增强了颗粒间的黏结力，提高了再生骨料-生土复合材料的耐久性能。

关键词： 桃蚜   谷胱甘肽-S-转移酶   高温   紫外线   高效氯氟氰菊酯   刀孢蜡蚧菌   转录模式  

摘要： 为了明确桃蚜theta家族GST基因的分子特征及其在应对环境胁迫中的功能,从桃蚜转录组中鉴定了2个theta家族GST基因的c DNA序列(命名为Mp GSTt1和Mp GSTt2),利用生物信息学软件分析其序列特征,通过实时荧光定量PCR技术检测其在不同发育期的转录水平,并分析其在多种环境胁迫下转录水平的变化。结果表明, Mp GSTt1和Mp GSTt2的开放阅读框均为699 bp,编码的蛋白质均含有232个氨基酸残基,分子量均为27.3 ku。在供试桃蚜的不同发育阶段均能检测到Mp GSTt1和Mp GSTt2的转录,其中在3龄若虫期转录水平均最高。高温(35℃)处理后, Mp GSTt1和Mp GSTt2的转录水平均在处理0.5 h时达到最高,分别为对照组的1.63倍和3.72倍。紫外线UV-B处理后Mp GSTt1和Mp GSTt2的转录水平同样显著上调,分别在处理0.5 h和1 h时达到最高,为对照组的3.46倍和1.95倍。高效氯氟氰菊酯和刀孢蜡蚧菌均能诱导桃蚜Mp GSTt1和Mp GSTt2的转录水平显著升高,高效氯氟氰菊酯处理后2个基因分别在18 h和6 h时达到峰值,刀孢蜡蚧菌处理后2个基因分别在48 h和24 h时达到峰值。综上表明, Mp GSTt1和Mp GSTt2在桃蚜对环境的适应性中可能具有重要作用。

关键词： 高密度聚乙烯   超高分子量聚乙烯   抗冲击性能   耐磨性   复合材料  

摘要： 为改善高密度聚乙烯（HDPE）的抗冲击和耐磨性能,以超高分子量聚乙烯（UHMWPE）为增强相,聚乙二醇（PEG）为解缠剂,采用溶液-沉积共混、熔融共混法、注塑和热压成型法,制备P-UHMWPE增强HDPE（P-UHMWPE/HDPE）的共混物,分析PEG和UHMWPE添加量对P-UHMWPE/HDPE共混物流变性能、热性能、抗冲击和耐磨性能的影响。结果表明:添加PEG降低了P-UHMWPE/HDPE共混物的黏度,改善了UHMWPE在共混物中的分散性和相容性;添加UHMWPE改善了HDPE的抗冲击和耐磨性能;当UHMWPE含量达到40%时,P-UHMWPE/HDPE共混物的抗冲击强度达到46.58 kJ/m2,同比HDPE基体提升34%,在相同磨损条件下,质量保留率提高了8%。该研究为通过共混改性提升聚乙烯材料的抗冲击及耐磨性能提供了理论依据。

关键词： 开孔蜂窝   模量   理论预报   数值模拟   模态分析  

摘要： 为防止航天器憋气，复合材料蜂窝在应用时需要对蜂窝壁进行开孔处理，因此在仿真计算中需考虑开孔对蜂窝模量的影响，需建立复合材料开孔蜂窝等效模量的理论预报方法。本文依据各向异性开孔板在面内拉压载荷作用下的应力分布公式建立了复合材料开孔蜂窝等效平压模量的理论预报公式。采用半解析法建立了复合材料开孔蜂窝面外剪切模量的理论预报公式。建立了了开孔板等效抗弯刚度的近似计算方法，并建立了复合材料开孔蜂窝等效面内模量的理论预报公式。为验证理论模型的有效性，进行了相应的有限元分析，结果表明不同孔径下的模量理论预报结果与数值模拟计算结果具有很好的一致性，验证了理论模型的可靠性。本文以典型遥感器主承力板为应用对象，分别建立了精细化模型与三维实体等效模型，进行了模态分析，结果表明两种建模方法计算得到的频率与振型接近，基频误差最大为4.4%。本文研究成果可为工程中复合材料开孔蜂窝等效建模提供参考。

关键词： 复合轨枕工装   弯曲荷载   Kriging模型   响应面   多目标遗传算法   结构优化  

摘要： 某复合材料枕木设计荷载约1000 kN，根据中国铁路总公司规定，复合材料枕木须满足枕木成品弯曲荷载作用下变形要求。须设计合理的加载工装以满足加载要求。本文基于材料力学理论以及Kriging模型，建立了加载工装目标参数对不同截面尺寸的响应面，在此基础上采用多目标遗传算法对其进行了多目标优化，最终获得了最优的加载工装截面尺寸组合。并根据优化后截面尺寸，借助有限元软件计算了工装的抗弯曲性能。结果表明，该加载工装可以承受100 t的载荷而不发生塑性变形。