关键词： 吸波性能   泊松比   蜂窝构型   优化设计   蜂窝夹芯结构   复合材料  

摘要： 采用泊松比分类六边形蜂窝构型,基于均匀化理论建立蜂窝单胞参数化有限元模型,开展了变泊松比蜂窝夹芯结构的吸波性能分析与给定反射率目标的蜂窝构型优化。计算结果表明:2~18 GHz电磁波垂直入射工况下,减小蜂窝边长和增大蜂窝高度均能有效提高结构吸波性能,使泊松比趋于零的蜂窝角度变化可提高吸波性能,存在与蜂窝几何参数匹配的最佳涂层厚度,能够获得最优吸波性能;与正泊松比常规六边形蜂窝、零泊松比半内凹六边形蜂窝和负泊松比内凹六边形蜂窝的初始方案相比,反射率为-10 dB时,三种优化蜂窝吸收带宽分别增大了56.8%、35.2%、52.5%,而反射率为-20 dB时,三种优化蜂窝吸收带宽分别从零增大为4 GHz、2.3 GHz、0.5 GHz;三种泊松比蜂窝中,正泊松比蜂窝的优化适应潜力最好。研究结果为多功能蜂窝吸波结构的蜂窝构型设计提供了参考。

关键词： 正交试验   ECC   聚丙烯纤维   抗折性能  

摘要： 基于正交试验,研究了聚丙烯(PP)纤维掺量、直径、长度3种因素对纤维增强水泥基复合材料(ECC)抗折强度的影响。结果表明,PP纤维掺量增加,ECC试件的抗折强度明显提高,纤维掺量对抗折强度影响最大,为主要因素;纤维直径增加,试件的抗折强度降低,纤维直径对抗折强度影响最小。影响试件抗折强度显著性因素的次序为纤维掺量>纤维长度>纤维直径,极差分析与方差分析结果一致。

关键词： 复合材料   空间反演对称   无基线   聚类算法   Lamb波  

摘要： 在复合材料的实际损伤检测过程中,基线数据难以获取且不可避免地受到操作和环境条件的影响,导致检测难度增加。通过基于Lamb波空间反演对称破坏原理的无基线方法对复合材料平板进行多损伤定位。通过交换激励接收换能器顺序,获得正-反向传播Lamb波中的直达波包,并进行信号幅值和相位的差异性分析,有效提取损伤路径。然后,采用DBSCAN和K-means聚类算法对缺陷进行定位。通过实验验证了该方法的有效性,并与传统概率成像算法进行对比分析。结果表明,相比于概率成像算法,该方法定位精度得到明显提升。此外,通过对平行阵列的优化有效解决了检测区域存在盲区的问题,并结合D-K算法实现了复合材料板单缺陷和双缺陷的定位。

关键词： 氧化铈   玄武岩粉   环氧树脂   γ射线   辐射屏蔽  

摘要： 制备了以环氧树脂为基体,氧化铈和玄武岩粉为填料的复合材料,在59.5 keV、80 keV和662keV光子能量下对复合材料的伽马屏蔽性能进行了评测。评测结果表明:氧化铈和玄武岩粉提高了复合材料的屏蔽性能,特别在59.5 keV时,复合材料的质量衰减系数为3.287 cm^(2)/g,是纯环氧树脂的23倍。力学性能测试结果表明,引入氧化铈和玄武岩粉末可显著提高环氧树脂的弹性模量和抗弯曲强度,填充20%CeO_(2)和30%玄武岩粉(质量分数)时,复合材料的弹性模量和抗弯曲强度分别达到1524 MPa、98.87MPa,比纯环氧树脂分别提升62%和20%。同时,随着填料比例的增加,复合材料的热稳定性也变得更好。由于CeO_(2)/BP/EP复合材料具有好的辐射屏蔽性能、良好的热稳定性和高力学性能等优点,是核工业领域中具有前途的材料。

关键词： 压电复合材料   宽带   有限元分析   多模耦合  

摘要： 针对水声换能器的工作带宽问题,提出了一种阶梯式压电复合材料敏感元件。该阶梯式压电复合材料采取降低机械品质因数及多模耦合技术等方法,有效地拓展了工作带宽。采取等效电路法对阶梯式压电复合材料中的单个1-3-2型压电复合材料进行理论分析,得出其基底厚度尺寸与理论谐振频率的关系。接着采用有限元分析软件对单个1-3-2型压电复合材料及阶梯式压电复合材料进行仿真,得到单个1-3-2型压电复合材料基底厚度及陶瓷小柱横截面积与谐振频率的关系,并将仿真与理论对比,合理设计阶梯式压电复合材料的几何尺寸,并制备了阶梯式压电复合材料敏感元件样品。将该敏感元件灌封为换能器并进行水下测试,测试结果与理论及仿真结果相符,其工作频率范围为143 kHz~239 kHz,带宽达到96 kHz,良好实现多模耦合,极大地拓展了工作带宽。

关键词： 玻璃纤维   聚酰胺6   复合材料   仿真分析  

摘要： 文章结合前人研究的实验数据,建立玻璃纤维增强聚酰胺6(PA6/GF)复合材料塑性模型-双线性各向同性硬化模型(用切线拟合塑性阶段应力应变曲线的变化),研究玻璃纤维(GF)质量分数对复合材料力学性能的影响,为PA6/GF复合材料仿真分析和实验设计提供参考。首先,基于Ansys有限元分析,从微观角度建立PA6/GF复合材料单元模型,结果显示复合材料具有各向同性特征。随后,采用双线性各向同性硬化模型对样条的弯曲性能和屈服性能进行仿真分析,结果显示弯曲强度与实验数据基本一致,屈服应变小于工程应变,符合理论规律。最后,通过仿真结果研究GF质量分数对PA6/GF复合材料力学性能的影响。结果表明:随着GF质量分数的增加,复合材料拉伸强度逐渐提高,当GF质量分数达到40%时,拉伸强度达到207.5 MPa,约为纯PA6的3倍;冲击强度随着GF质量分数的增加先上升再下降,当GF质量分数为35%时,复合材料的冲击强度达到21.6 kJ/m^(2)。

关键词： 课程改革   本科生教学   新能源材料与器件  

摘要： 随着全球能源结构转型加快,新能源技术快速发展,新能源材料与器件专业在高等教育体系中地位日益提升。该专业致力于培养具备扎实理论基础和实践能力的高素质人才,以应对未来能源领域挑战,因此其教学模式改革至关重要。剖析了新能源材料与器件课程在教学体系下的现状与挑战,通过调研与实证分析识别问题。提出研究性教学改革策略,倡导互动式、探索式学习,提升学生自主学习能力、科研创新思维及实践应用能力。

关键词： 工程认证   课程思政   协同育人  

摘要： 工程教育认证背景下,培养德才兼备、以德为先的卓越工程人才,是新时代高校工科专业的根本任务。课程思政是实现立德树人的重要保证和战略举措,然而,由于化工专业课程的特殊性,化工专业课程应有的育人功能未能有效体现,这是制约地方院校培养高素质、实用性、综合型化工专业人才的瓶颈。为破解上述问题,从人才培养目标、毕业要求分解、课程体系、教学设计和方法、及教学效果评价机制等方面,探讨化工专业课程思政与工程教育专业认证深度互融的途径,为地方高校工科专业获得“知识传授-能力培养-价值引领”三位一体教学目标、实现思政教育与专业教育的协同育人,提供可借鉴经验和可操作依据。

关键词： 还原氧化石墨烯   银纳米颗粒   复合材料   可穿戴传感器  

摘要： 以棉针织物为基材,使用硅烷偶联剂(KH-580)对其改性,通过抗坏血酸诱导还原氧化石墨烯/银纳米颗粒(rGO/AgNPs)在改性棉织物表面还原,构建具有三维导电网络结构的rGO/AgNPs@棉传感器,并对该传感器的形貌结构、传感性能和运动监测性能进行测试。结果表明:该针织传感器在沿线圈方向和垂直线圈方向对0~30%拉伸应变、10~500mm/min拉伸速度以及500次循环应变,具有较好的响应性、稳定性和可重复性。该传感器可以监测人体运动过程中不同关节的弯曲程度,对面部肌肉运动有良好的反应。

关键词： 霉变烟叶   气相色谱-质谱联机   傅里叶变换红外光谱   多元统计分析  

摘要： 采用GC-MS和FTIR分析,结合PCA、PLS等多元分析方法,对霉变烟叶进行评价鉴别。GC-MS分析筛选得到2-乙基己醇等9个烟叶霉变标记物。通过4-羟基丁酸内酯等9个关键化合物构建的线性判别方程,可以实现烟叶霉变准确识别,初始验证准确率100%和留一交叉验证准确率为98.7%。FTIR研究表明,烟叶霉变过程中消耗了烟叶大量的碳水化合物、蛋白质和脂质等。GC-MS和FTIR,分别结合PCA和PLS-DA能实现霉变烟叶的有效判别。