关键词： 硅橡胶   反应动力学   高温裂解   老化   击穿  

摘要： 复合绝缘子硅橡胶在长期运行中受到热、电等复杂因素作用下逐渐老化裂解,严重时会造成绝缘击穿失效。为探究高温下纳米SiO_(2)对硅橡胶复合材料的热裂解过程的影响,运用分子模拟软件构建纳米SiO_(2)/硅橡胶复合模型,通过反应动力学方法模拟纳米SiO_(2)/硅橡胶复合材料的高温裂解过程。研究发现:纳米SiO_(2)/MVQ复合体系与MVQ的高温裂解情况、产物相似,均在高温下发生分子链断裂,产生链状硅氧烷,并伴随着大量的小分子物质;纳米SiO_(2)对MVQ的高温裂解过程起到抑制作用,且随着温度的升高,抑制作用逐渐减弱;CH_(4)、C_(2)H_(2)和H_(2)是纳米SiO_(2)/MVQ体系在高温下裂解的主要小分子产物,且H_(2)的数量远远大于其余产物数量,纳米SiO_(2)/MVQ复合绝缘材料的击穿失效可能与H_(2)存在密切联系;纳米SiO_(2)/MVQ复合体系的产物生成速率、数量以及裂解片段与MVQ相比都更少,其热裂解后的小分子含量和类型有望作为评估复合绝缘子硅橡胶热老化程度的参考标准。

关键词： 参紫灵   肺纤维化   炎症损伤  

摘要： 目的 观察参紫灵灌胃对二氧化硅诱导的大鼠肺纤维化改善作用,并探讨其作用机制。方法 将雄性 SD大鼠120只随机分为5组,分别为对照组、模型组、参紫灵胶囊低剂量组、参紫灵胶囊中剂量组、参紫灵胶囊高剂量组,每组24只。除对照组外,其余各组采用一次性非暴露式二氧化硅气管滴注法制作硅肺模型。造模成功后第2日,对照组和模型组均给予10 mL/(kg·d)生理盐水灌胃,参紫灵胶囊高、中、低剂量组分别给予 0.60、0.30、0.15 mg /(g·d)参紫灵胶囊灌胃,连续28 d。分别检测大鼠体重增重、肺脏脏器系数、肝脏脏器系数和脾脏脏器系数。HE染色观察肺组织病理变化;ELISA试剂盒检测各组大鼠血清中干扰素(IFN)-γ、白细胞介素(IL)-17、IL-4和CD25水平。结果 与模型组相比,对照组及参紫灵胶囊低剂量组、中剂量组和高剂量组的大鼠在体重增重、肺脏器系数、肝脏器系数和脾脏器系数方面差异无统计学意义(P>0.05)。模型组大鼠的肺泡腔内充满分泌物及渗出物,并且炎性浸润显著增加。经参紫灵胶囊治疗后,大鼠肺组织的炎性损伤显著减轻,血清中的IFN-γ、IL-17和CD25水平显著降低(P<0.05,P<0.01),而IL-4水平显著增加(P<0.05,P<0.01)。结论 参紫灵胶囊能改善肺组织炎症损伤,其作用机制可能与抑制IFN-γ、IL-17和CD25因子释放,增加IL-4因子表达水平有关。

关键词： 复合材料-铝合金混合结构   胶螺混合连接   温度-机械载荷   载荷传递机制   失效模式  

摘要： 采用试验与仿真相结合的方法,对高温环境下玻璃纤维增强树脂(GFRP)平纹编织层合板-铝合金双钉单搭接胶螺混合连接结构的载荷传递机制和失效模式展开探究。试验方面,开展了80℃高温环境下胶螺混合连接结构的拉伸破坏试验,并与室温胶螺混合连接、高温纯螺栓连接和室温纯螺栓连接三组工况进行对比分析;借助3D-DIC和SEM等手段对结构的宏观和微观的失效特征进行表征。数值仿真方面,构建了基于LaRC失效准则的复合材料渐进损伤失效模型,插入内聚力单元用于对胶粘剂的模拟。结果表明:胶螺混合连接在常温和高温时的极限载荷比纯螺栓连接分别提高了9.2%和4.0%,但高温环境会使胶螺混合连接试样的极限载荷值下降17.8%;胶螺混合连接在加载前期可以缓解应力集中现象,但温度载荷导致粘合剂提前失效后表面出现明显的应力集中,最终失效除了常温环境中发生的静截面拉伸破坏,还发生了由于轴承效应导致的挤压破坏,此时失效模式与纯螺栓连接一致;构建的数值仿真模型可以准确预测结构的失效模式和演化过程,对胶螺混合连接结构的载荷传递机制和失效规律进行解析。

关键词： 曲面复合材料部件   自动化检测   轨迹算法   轮式相控阵超声  

摘要： 复合材料具有高强度、抗疲劳等优点,广泛应用于航空航天、汽车等领域,但是容易产生分层、脱黏等内部缺陷,因此曲面复合材料部件的质量检测十分重要,而现有的常规手工超声检测方法无法满足曲面复合材料部件的高效、高精度检测需求。针对这一问题,提出基于轮式相控阵超声的自动化检测技术,首先用激光轮廓仪采集曲面复合材料部件的三维轮廓点云数据,然后将点云数据拼接筛选后用最小二乘法曲面拟合算法获得曲面方程,最后基于曲面方程进行检测轨迹的规划并对每个轨迹点计算位姿,对位姿反解获得龙门和机械手各轴插补角度,实现自动扫描检测。试验结果表明,相控阵超声可实现曲面复合材料部件的C扫描检测,C扫描图像可清楚反映分层缺陷。

关键词： 短纤维   连续纤维   复合材料   3D打印   汽车应用  

摘要： 针对纤维增强树脂基复合材料传统制造工艺面临的技术瓶颈,简述了该类复合材料3D打印技术的国内外研究进展,系统性总结出“短纤维/热塑性→短纤维/热固性→连续纤维/热塑性→连续纤维/热固性”的纤维增强复合材料3D打印发展趋势。通过国内外不同工艺方案的审视对比,凸显出纤维增强复合材料3D打印在高性能材料替代利用、减轻工艺复杂性、提升生产灵活性以及降低成本等多方面的核心潜力,揭示了这项技术在汽车制造产业链中的应用前景,指出了纤维增强复合材料3D打印技术的后续设计应用与创新发展趋势。

关键词： 热塑性复合材料   连续纤维   成型工艺   模压注塑  

摘要： 阐述了连续纤维增强热塑性复合材料的主要成型技术,重点介绍了一种模压注塑一体成型工艺,包括工艺原理、国内外的研究进展和在汽车领域中的应用,并对热塑性复合材料成型工艺的未来发展方向进行展望。

关键词： 多层复合结构   复合材料   各向异性   传热  

摘要： 针对电子设备中包含导热各向异性材料的多层复合结构的热传导问题,运用有限体积法对瞬态三维各向异性导热微分方程进行离散,得到全隐格式的离散方程;通过Matlab编程求解得到瞬态三维温度场,计算表明复合结构的热传导特性与单一的复合材料差别较大,不同热导率材料的有序混合能够显著改善复合材料的导热特性,有效提升结构传热效率,验证了类似PCB板结构导热特性优化设计的可行性,为瞬态三维各向异性导热微分方程的精确求解提供了有效方法。

关键词： 活性炭   TiO_(2)   富氮氮化碳   异质结   光催化   罗丹明B  

摘要： 采用水热法制备了活性炭/二氧化钛/富氮氮化碳(AC/TiO_(2)/C_(3)N_(5))复合材料,通过XRD、TEM、XPS、UV-visDRS和PL等手段对复合材料的物相晶型、形貌晶格结构、元素组成、光谱响应和光电子-空穴复合率等进行表征,研究了复合材料对罗丹明B(RhB)光催化降解性能,通过活性基团捕获、能带结构和电位计算提出了复合材料电荷转移机制和光催化机理。结果表明:可见光照射90 min,AC/TiO_(2)/C_(3)N_(5)复合材料对RhB的降解率为95.27%,高于AC/TiO_(2)和C_(3)N_(5),表现出良好的光催化性能,循环使用5次后RhB降解率仍高于94%。高效稳定的光催化得益于异质结的构建,有效促进了光电子-空穴的分离,拓宽了光谱吸收范围,Z型电荷转移机制保留了高活性的光电子和空穴,O_(2)和H_(2)O分别被还原和氧化为超氧自由基和羟基自由基,参与光催化降解RhB反应。

关键词： 人工智能   复合材料   智能制造   工程化应用  

摘要： 复合材料因其低密度、高比强度、高比刚度等性能优势成为目前结构轻量化设计的重要材料,被广泛应用于船舶海洋、航空航天等多个领域。随着工业技术的发展,对纤维增强复合材料结构性能的需求日益提升,传统的复合材料制造相关技术遇到了新的科学问题与技术瓶颈。21世纪以来,随着大数据的逐渐普及,人工智能技术(AI)迅猛发展,相关算法相继被应用到多个学科研究领域。人工智能与现有方法混合使用具有高度可靠性,可以最大限度地满足各种复合材料制造过程的需求,目前已经成为复合材料未来发展的重要趋势。本文综述并评价了人工智能方法在纤维增强复合材料制造方面的研究进展,并对未来发展趋势进行了展望。

关键词： 高速冲击   冲击后压缩   复合材料   失效机理  

摘要： 本文通过高速冲击后压缩试验,探讨了复合材料层合板在受到不同速度、不同位置冲击后的压缩承载行为、破坏形式和失效机理。试验结果显示,不同位置冲击层合板的破坏载荷和损伤形式存在较大差别,中间位置冲击层合板的破坏形式主要是分层屈曲破坏,边缘位置冲击层合板则是压缩和整体屈曲破坏。层合板高速冲击后压缩破坏载荷随着冲击损伤面积的增大而减小,并随着冲击速度的增大而先降低后增大,破坏载荷在冲击速度略高于弹道极限时最低。与中间位置被冲击后相比,层合板边缘位置被冲击后的剩余压缩性能更差。