关键词： 复合材料   整体壁板   翼肋   连接   屈曲   承载性能   有限元仿真  

摘要： 目的研究蒙皮与翼肋连接与否对整体壁板的屈曲承载能力具体影响。方法针对机翼结构中常见的蒙皮与翼肋连接和不连接两种构型,通过实物样件压缩试验分析、局部屈曲临界载荷理论分析、整体壁板在压缩载荷下的屈曲有限元仿真分析和3种结果对比分析,开展整体壁板屈曲承载能力的系统性研究。结果蒙皮与翼肋连接、蒙皮与翼肋不连接2组试验件的平均屈曲载荷相差0.98%,蒙皮与翼肋连接或不连接对一阶曲模态下的屈曲载荷的影响很小。翼肋与蒙皮的连接对复合材料整体加筋壁板二阶和以上的屈曲模态有所影响,变化较大。蒙皮与翼肋连接、蒙皮与翼肋不连接两种构型对比下的有限元计算屈曲载荷、试验屈曲载荷均相差很小。同时2种构型各自的有限元计算屈曲载荷、试验屈曲载荷进行对比,相差也很小。结论在机翼结构的工程设计中,对于非密封肋,在不考虑油箱密封等的连接下可简化翼肋与壁板的连接,从而减少结构质量,简化装配。复合材料机翼加筋壁板的工程设计边界通常为一阶屈曲,可认为翼肋与蒙皮的连接对复合材料机翼加筋壁板的屈曲模态不构成影响。整体壁板压缩试验的局部屈曲载荷计算方法、有限元分析方法和试验方法成熟度高,吻合性好。

关键词： Ag_(3)PO_(4)/P-g-C_(3)N_(4)   光催化   双酚S   影响因素   降解机理  

摘要： P掺杂g-C_(3)N_(4)(P-g-C_(3)N_(4))具有比g-C_(3)N_(4)更窄的带隙,能提高其对可见光的利用率并提高光催化性能.采用热聚合和原位沉积法制备了Ag_(3)PO_(4)/P-g-C_(3)N_(4)(A/CN)复合材料,并对其结构、形貌特征、光学性质及元素组成进行了分析,探究了A/CN在可见光下降解双酚S(BPS)的性能,考察了溶液初始pH、溶解性有机质(DOM)及无机盐离子(HCO_(3)^(-)、NO_(3)^(-))对BPS降解的影响,并探讨了A/CN降解BPS的机理.结果表明:A/CN具有比Ag_(3)PO_(4)或P-g-C_(3)N_(4)更优异的光催化性能,能在120 min内降解95.02%的BPS(10 mg·L^(-1));酸性或碱性条件均会抑制BPS的降解,HCO_(3)^(-)和DOM投加均对BPS的降解表现出低浓度促进和高浓度抑制的双重作用,NO_(3)^(-)的添加抑制了BPS的降解;空穴(h^(+))和·O_(2)^(-)是A/CN光催化降解BPS体系的主要活性物种,A/CN的复合结构及Ag纳米颗粒的形成显著抑制了复合材料中光生电子与h^(+)的复合,从而显著提高了其光催化性能.A/CN对实际水环境中的BPS也表现出较好的去除效果,说明其具有良好的实际应用前景,为光催化降解BPS提供了新的思路和理论基础.

关键词： Pickering乳液   茶树精油   外洋带鱼   微生物多样性   品质特性  

摘要： 目的:探究大豆分离蛋白-茶树精油Pickering乳液(EM)对4℃冷藏外洋带鱼的保鲜作用。方法:采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析茶树精油的化学成分;以大豆分离蛋白为乳化剂,构建负载茶树精油的Pickering乳液(EM);监测4℃贮藏期间带鱼pH值、挥发性盐基氮(TVB-N)、菌落总数(TVC)及感官指标,结合微生物组学分析菌群动态。结果:茶树精油以萜品油烯(21.63%)和4-松油醇(12.16%)为主要活性成分。EM处理显著延缓样品pH值上升,其中25μL/mL EM组TVB-N值在第8天(39.81 mg/100 g)方超过腐败阈值(30 mg/100 g),较对照组(第4天达36.19 mg/100 g)腐败进程延迟4 d;同时抑制TVC增长,第8天抑菌率达81.05%,感官品质显著优于对照组。菌群分析显示EM可维持Shannon多样性指数,延缓优势菌群演替,使冷杆菌属(Psychrobacter)在第8天的相对丰度(81.24%)显著低于对照组(98.52%)。结论:EM通过调控微生物群落结构,抑制腐败菌增殖,减缓蛋白质降解,将带鱼货架期延长至8天,为水产品绿色保鲜技术开发提供理论依据。

关键词： FRP   水泥基复合材料   抗侧向冲击   残余承载能力   动力响应  

摘要： 近年来,船舶撞击桥墩柱的事故时有发生,在此类撞击作用下钢筋混凝土墩柱易出现损伤或发生破坏,可能导致桥梁上部结构局部或整体坍塌,造成惨重的损失。纤维增强复合材料(FRP)筋具有质量轻、抗拉强度高、耐腐蚀性良好等优点,水泥基复合材料(CBC)具有较高的强度、良好的致密性以及优异的抗裂性能等特点。FRP筋增强水泥基复合材料组合结构的抗冲击性能与设计是值得关注的问题。因此,本文针对这一问题开展研究,以玻璃纤维(GFRP)筋增强水泥基复合材料柱为研究对象,通过摆锤冲击试验和侧向静力加载试验相结合的方法,研究了组合柱的抗侧向冲击性能和冲击致损后的侧向残余承载能力。结果表明:相比于GFRP筋增强普通混凝土柱,GFRP筋增强水泥基复合材料柱具有更好的抗冲击性能,能够降低35%左右的峰值位移,而在静力承载方面,具有更大的侧向刚度和侧向承载力,其静态承载力提升了43%。In recent years, ship collisions with bridge piers have occurred frequently. Under such impact loads, reinforced concrete piers are prone to damage or failure, which may lead to partial or complete collapse of the bridge superstructure, resulting in devastating losses. Fiber-reinforced polymer (FRP) bars offer advantages such as light weight, high tensile strength, and excellent corrosion resistance, while cement-based composites (CBC) exhibit high strength, good compactness, and superior crack resistance. The impact resistance and design of FRP-reinforced cement-based composite structures are therefore important issues worthy of attention. To address this, this study focuses on glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bar-reinforced cement-based composite columns. Through a combination of pendulum impact tests and lateral static loading tests, the lateral impact resistance and residual lateral load-bearing capacity of the composite columns after impact damage were investigated. The results indicate that, compared to GFRP-reinforced normal concrete columns, GFRP-reinforced cement-based composite columns demonstrate better impact resistance, reducing peak displacement by approximately 35%. In terms of static load-bearing capacity, they exhibit greater lateral stiffness and lateral load-bearing capacity, with a 43% increase in static load-bearing capacity.

关键词： 碳纤维三向织物   混凝土加固   3D-DIC   位移场   三维应变场   复合材料  

摘要： 选用三种规格的T300碳纤维制备三种不同孔径大小的三向织物(Triaxial Woven Fabric,TWF)树脂基复合材料对混凝土进行加固。使用3D-DIC技术获取三维位移场和应变场,直观反映试样表面织物的膨胀脱落和不同纱线应变扩展的演化过程。结果表明:碳纤维三向织物复合材料在压缩时,三向织物的孔径越小,约束效果越显著。与未约束的混凝土相比,TWF-24K的峰值载荷提高了38.7%,TWF-12K提高了41.2%,TWF-6K提高了49.9%。在孔隙率一定时,小孔径TWF更大程度地提升了混凝土的抗压强度和延性;TWF-6K试样的应变-时间曲线变化趋势更加一致,试样内部的应力分布更均匀。结合3D-DIC技术获取从加载到破坏整个时间序列的位移场和应变场演化规律,结果表明相比于TWF-12K和TWF-24K,TWF-6K经纬纱均提供了约束作用,均匀分担轴向压缩力和径向拉伸力,具有最好的约束效果。

关键词： 金属掺杂   锂硫电池   正极材料   复合材料   核壳结构  

摘要： 利用水热反应制备了葡萄糖缩聚物包覆铁氰化钴晶体的复合前驱体,经过碳化、酸刻蚀和硫负载,最终获得一种双金属(Co、Fe)及氮掺杂的多孔碳/硫复合材料(e-CF@NPC/S,其中CF表示CoFe合金,NPC表示氮掺杂的多孔碳)。进而通过改变形成核壳的原料比例获得系列样品,研究其作为锂硫电池正极的电化学性能。结果表明:该材料的核壳结构提供了充足的空间应对电池反应过程中的活性物质负载及体积变化,碳外壳的空间位阻同时起到了抑制穿梭效应的积极作用和阻碍离子扩散的负面作用,而合金纳米粒子提供吸附和催化作用的效果取决于其表面活性位点的数量。在多种作用的协同下,e-CF@NPC-3/S表现出优异的综合电化学性能,在0.2C的电流密度下循环100次后能保持996.9 mAh·g^(-1)的可逆比容量和92.35%的容量保持率。在1C的高电流密度下循环300次后,e-CF@NPC-3/S仍具有684.5 mAh·g^(-1)的可逆比容量(循环衰减率为0.049%)。

关键词： 碳酸钙   ASWR   复合材料   陶瓷材料   石膏板  

摘要： 人造岗石废渣是生产人造石过程中的切割料,其中含有92%的碳酸钙和8%的不饱和聚酯,堆存过程中易产生空气污染和土壤污染。它对人体健康和周边环境产生危害,因而迫切需要对其综合回收利用。鉴于人造岗石废渣也是一种丰富的含钙资源,介绍了最新的综合利用技术,如制备多孔结构粉体、高分子复合材料、石膏板和陶瓷材料等。探讨了新技术的优缺点,并提出了人造岗石废渣综合利用的一些建议。

关键词： 单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料   Nakajima试验   成型极限曲线   试样改型   失效模式  

摘要： 本研究探讨了单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料的成型极限,旨在为玻璃纤维增强树脂基复合材料层板的工艺设计和失效行为预测提供参考。首先,采用连续玻璃纤维增强聚酰胺6单向带,按照[0/90]4的铺层方式,通过热模压制备厚度为1.80 mm的GFRP层板;其次,基于Nakajima成型极限试验,对比了钟形试样与改型缺口试样的失效形式;最后,确定了适用于GFRP层板成型极限研究的试样,并通过构建成型极限曲线表征了其成型性能。试验结果表明:随着试样宽度的增加,受力状态和变形模式由单轴拉伸向双轴拉伸转变;试样表现出三种典型的失效模式,包括纤维拉伸断裂、纤维拔出断裂以及弯曲剪切耦合断裂;试样呈现脆性断裂特征,且在断裂前未出现颈缩现象,需通过散点分布构建成型极限曲线;与传统钟形试样相比,缺口试样更适用于纤维增强复合材料的成型极限试验研究。

关键词： 介孔二氧化硅织构特征   铜基催化剂   草酸二甲酯加氢反应  

摘要： 草酸二甲酯加氢属于工业制乙醇的重要步骤,以介孔二氧化硅为载体的铜基催化剂能够提高该反应过程的效率。但介孔二氧化硅的织构特征可影响催化剂的性能,为了筛选出性能最佳的催化剂,研究过程改变树状介孔二氧化硅和二硫化二丁基黄原两种重要原料的添加量,制备出三种不同织构特性的介孔二氧化硅铜基催化剂,分别为U-Cu/FMS-1、U-Cu/FMS-2、U-Cu/FMS-3。利用三种催化剂开展草酸二甲酯加氢催化实验,对比载体上Cu离子的分散性、催化剂活性和催化剂稳定性,结果显示,U-Cu/FMS-2型催化剂性能最佳。根据研究内容得出以下结论:当介孔二氧化硅的织构特性为平均孔径小、比表面积大时,有利于提高铜基催化剂对草酸二甲酯加氢反应的催化性能。

关键词： 壳聚糖   氧化石墨烯   药物载体   伤口敷料   组织工程支架   吸附   食品保鲜  

摘要： 壳聚糖(CS)是具有良好生物相容性、可生物降解、无毒、抗菌等优点的天然碱性多糖,但CS材料力学性能较差、遇水易水解。氧化石墨烯(GO)具有较大的比表面积和良好的生物相容性、稳定性,能与其他材料结合制备出性能更优异的复合材料。将CS与GO进行复合,实现优势互补,可以得到兼具优异力学性能、生物活性和生物相容性的壳聚糖/氧化石墨烯(CS/GO)复合材料,CS/GO复合材料可以制备成水凝胶、纳米颗粒、薄膜、多孔材料等形式,这使CS/GO复合材料在环保、食品、医用等领域具有良好的应用前景。本文综述了CS/GO复合材料在药物载体、伤口敷料、组织工程支架、污染物吸附、食品保鲜5个方面的研究现状,并对CS/GO复合材料未来研究方向进行展望。