关键词： 桥梁防火   气凝胶复合材料   湿热老化   抗拉强度   隔热性能  

摘要： 针对桥梁缆索防火需求,以玻璃纤维、玻璃纤维—玄武岩纤维复合材料和玄武岩纤维为基体,采用溶胶—凝胶和乙醇超临界干燥制备出三种SiO_(2)气凝胶复合材料,并探索气凝胶复合材料在湿热老化测试中的结构和性能变化。结果表明湿热老化测试前三种气凝胶复合材料的纤维和基体都结合良好,气凝胶均匀填充在纤维组成的骨架中。在温度为60℃湿度为90%的湿热老化测试180天后,部分纤维从气凝胶中脱出,导致气凝胶块体发生破碎。湿热老化测试180天后,玻璃纤维/气凝胶复合材料、玻璃纤维—玄武岩纤维/气凝胶复合材料和玄武岩纤维/气凝胶复合材料的抗拉强度分别下降4.9%、11.7%、10.3%,而热导率分别升高5.6%、9.2%、8.4%。基于力学性能和隔热性能的衰减以及Hallberg Peck模型,建立自然环境下湿热老化寿命预测方程。以广州地区作为服役环境,并以力学性能和隔热性能的衰退均不超过10%作为气凝胶复合材料的失效标准,玻璃纤维/气凝胶复合材料、玻璃纤维—玄武岩纤维/气凝胶复合材料和玄武岩纤维/气凝胶复合材料在自然环境下的湿热老化寿命分别为18.7年、10.4年和11年。研究表明,三种气凝胶复合材料均可在桥梁潮湿环境中长期服役,在桥梁缆索火灾防火中具有重要的应用前景。

关键词： 水库加固施工技术   水利水电工程   坝体加固   智能监测   复合材料   安全保障  

摘要： 水利水电工程里水库的加固施工技术,是保障水库安全运行的关键举措,也是确保工程长期稳定的重要手段。伴随水库建设规模的拓展以及使用年限的拉长,原本的坝体、溢洪道、涵洞等结构遭遇严峻的安全风险,怎样切实进行加固已然成为水利工程范畴亟待处理的棘手难题。本探究剖析了水利水电工程中水库加固施工技术的运用状况与发展趋向,自坝体、溢洪道、涵洞等结构的加固办法切入,探究了当下加固技术的多元性、繁杂性以及在实际运用当中的挑战。与此同时,联合现代技术的发展,例如智能监测技术、复合材料运用等,指明了水库加固施工技术的创新途径和未来走向。经由众多案例解析,尽力为水库加固施工技术的改良与优化给予理论支撑和实践参照。

关键词： 复合材料   一阶剪切变形理论   斜齿轮   刚度特性  

摘要： 基于一阶剪切变形理论和Rayleigh–Ritz方法,对正交各项异性复合材料斜齿轮建模。利用文献验证模型正确性,分析不同材料和压力角参数对斜齿轮固有频率的影响,分析其动力学特性。

关键词： 树脂预浸技术(RPC技术)   表面处理   界面增强   CFRP-混凝土界面   外贴法   复合材料  

摘要： 碳纤维增强复合材料(CFRP)已被广泛应用于混凝土结构加固工程中,但CFRP-混凝土界面常因为表层混凝土薄弱区的过早破坏而影响加固效果。鉴于此,本文采用不同浓度树脂预浸(Resin Pre-Coating, RPC)溶液对混凝土表面进行预浸处理以增强其表层力学性能。分析并阐明了体积浓度为10%~50%的RPC溶液处理混凝土表面对CFRP-混凝土界面承载力、界面应力分布及黏结-滑移关系等的影响规律及其增强机理。结果表明,RPC处理可以使环氧树脂有效渗入混凝土表层的微裂缝和孔洞,固化后的环氧树脂与混凝土之间形成机械咬合作用,能有效提高CFRP-混凝土界面力学性能,改善界面破坏形式。针对本文试验的C40混凝土,采用体积浓度为30%的RPC溶液处理,可以有效避免混凝土过早破坏,使胶层强度得到充分利用,与未经RPC处理的对照组相比,界面极限承载力提高了78.4%,界面抗剪强度和界面剪切断裂能分别提高了71.1%和3.66倍。

关键词： 超级电容器   碳化纤维素气凝胶   三维网络结构   1T’-MoTe_(2)  

摘要： 文章先通过水热合成和研磨的方式分别制备了棒状MoO_(3)和纤维素纳米纤维,接着将由冷冻干燥制得的复合气凝胶通过管式炉进行一步碳化碲化处理,得到C-CNF/1T’-MoTe_(2)电极材料,结果表明,MoO_(3)通过原位碲化成功得到了1T’-MoTe_(2),并且C-CNF/1T’-MoTe_(2)具有出色的三维网络结构,对分散在其中的单根1T’-MoTe_(2)起到了稳定的效果,有效抑制了1T’-MoTe_(2)的团聚,根据电化学测试的结果,当复合电极材料中1T’-MoTe_(2)与C-CNF的质量比为1∶10时,C-CNF/1T’-MoTe_(2)在1 A/g的电流密度下能够表现出1047 F/g的质量比电容,并且在经过4000次的充放电循环后,比电容保持率为65%。结果表明C-CNF/1T’-MoTe_(2)电极材料在超级电容器等储能领域具有较好的应用前景。

关键词： 复合材料学   科技期刊   聚合物基   陶瓷基   研究成果   金属基   科学研究   新能源  

摘要： 《复合材料学报》(月刊)是中国复合材料领域学术性核心科技期刊,主要刊载该领域基础研究和应用研究中具有创新性和具有重要意义的高水平研究成果。刊载范围:先进功能(光热电等)、仿生、新能源、轻质、光催化、生物、(纳米)纤维、颗粒等改性或增强聚合物基、金属基、陶瓷基等复合材料的制备、性能及应用。所刊载的研究成果对科学研究具有参考价值,对生产实践具有指导作用。

关键词： 碳纤维增强   复合材料   基坑支护   抗变形性能   数值模拟  

摘要： 本文以某地铁站深基坑工程为例,开展了碳纤维增强水泥土复合材料(CFRC)在基坑支护中的应用研究。通过现场试验和数值模拟相结合的方法,系统研究了CFRC材料的力学性能和变形特征。研究表明,添加0.6%体积比的碳纤维后,复合材料的抗压强度提高了42.3%,抗折强度提高了56.7%,最大侧向变形降低了38.5%。

关键词： 激光加工   复合材料   层间结合性能   实验教学  

摘要： 提出基于激光精密加工改善CFRTP/AL复材层间结合性能的方法,并将其引入本科实验教学,设计了多学科交叉的综合实验。基于单因素分析法,探究了激光蚀刻工艺参数对微织构形貌的影响;设计单搭接正交实验,研究了激光功率、激光速度和光斑间距对CFRTP/AL复材层间结合性能的影响;确定了最佳工艺组合,分析了结合界面的失效形貌和失效机理。实验结果表明,激光蚀刻可以有效提高CFRTP/AL复材的层间结合性能。由科研转化的该综合实验不仅可以扩宽学生的认知视野,锻炼创新实践能力,还可以培养其科研思维、探索精神和基本科研能力。

关键词： 风机叶片   复合材料   图像识别   Swin Transformer   轻量级神经网络   注意力机制  

摘要： 目前,风机叶片缺陷识别主要依赖于望远镜和停机吊篮这两种方法,但这些方法存在准确率和安全性方面的问题。随着无人机技术的广泛应用,利用无人机进行风机叶片表面缺陷的目标识别成为备受瞩目的选择。本文采用计算机视觉的方法,提出了一种结合Swin Transformer和轻量级神经网络两种不同架构的中量级网络对风机叶片表面目标进行识别。本文收集了华东某沿海风场的1 275张叶片图像,并通过图像增强技术将数据扩充为原来的5倍。模型中,Swin Transformer为主特征提取器,轻量级神经网络为辅特征提取器,引入CBAM注意力机制增强模型对局部关键信息的聚焦能力,并采用CosineAnnealingWarmRestarts的学习率调整策略优化模型性能。实验结果表明:本文所提出的模型在风机叶片目标识别中准确率、F1分数分别达到97.8%和96.35%,均领先于同等量级的主流模型,为风机叶片表面目标识别提供了一种新的思路。

关键词： 光子晶体   多孔结构   光电催化   光电流密度  

摘要： 采用原子层沉积技术制备了具备高光学品质的ATO/Fe_(2)O_(3)反蛋白石结构光阳极。研究发现,反蛋白石结构显著增强了ATO/Fe_(2)O_(3)光阳极的慢光效应,提升了其光电转换效率。通过精细调控ATO/Fe_(2)O_(3)的孔径尺寸,实现了光子禁带与Fe_(2)O_(3)带隙波长的精准匹配。相较于无序多孔与平面的ATO/Fe_(2)O_(3),有序多孔ATO/Fe_(2)O_(3)光阳极光电流密度显著增大,且在490~600 nm波长范围内实现了光电转换效率的显著提升。