关键词： 复合材料   加筋壁板   断裂能   界面   损伤扩展  

摘要： 复合材料加筋壁板筋条-蒙皮界面损伤研究中Ⅲ型断裂能的作用往往被忽略,本文结合物理试验和数值方法对复合材料开剖面工形加筋壁板和闭剖面Ω形加筋壁板开展了后屈曲筋条-蒙皮界面损伤扩展研究。利用考虑法向压缩抑制界面剪切失效机制的新形界面损伤起始准则和考虑Ⅲ型断裂的Reeder界面损伤扩展准则对两种构形加筋壁板后屈曲历程进行数值模拟分析,对比两种构形壁板的屈曲模式、破坏形式以及筋条-蒙皮界面损伤扩展时的各形能量释放率的分布情况。得出闭剖面Ω形加筋壁板筋条-蒙皮界面主要在面外剥离力的作用下损伤扩展,I型断裂能在界面的损伤起始和扩展中起主要作用;开剖面工形加筋壁板界面主要在剪力的作用下损伤扩展,Ⅲ型断裂能在损伤横向扩展中起主导作用。上述研究阐述了各形断裂能在复合材料加筋壁板界面损伤扩展过程中的作用机理,为复合材料加筋壁板后屈曲数值模拟分析方法研究奠定基础。

关键词： 智能技术   复合材料工学   课程思政教育   育人   智慧教学  

摘要： 作为复合材料与工程本科专业的重要专业课程,复合材料工学是复合材料专业学生或其他相关专业学生从事复合材料学习、科学研究、生产和应用等必须掌握的主要课程。智能技术的发展是当今社会信息化和进步的要求,作为引领教育方向的思政教育,是为国家培养素质过硬人才的初心和使命。该文探索在复合材料工学课程中进行智能模块化切入的方法,把握要领将课程思政教育有机融入课程的途径,研究将工学、智能技术、课程思政教育及智慧教学合为一体的操作,对复合材料专业课程的课程思政教育提出拓展思考。

关键词： 钢管-FRP管-混凝土组合柱   轴压性能   本构模型   极限承载力  

摘要： 进行了9根钢管-纤维增强复合材料(FRP)管-混凝土组合柱、1根钢管混凝土柱以及9根FRP管约束混凝土柱对比试件的轴压试验。研究表明,组合柱的极限承载力均高于钢管混凝土柱,且随FRP内管径厚比d/t_2减小或钢管与FRP内管直径比D/d减小,组合柱的极限承载力增大。随d/t_2减小,组合柱FRP内管的环、纵向峰值应变增大。随D/d的增大,组合柱FRP内管环向峰值应变增大,而D/d对其纵向峰值应变影响不大。同时,组合柱FRP内管极限环向应变均低于相应的FRP管约束混凝土柱,其极限纵向应变均高于相应的FRP管约束混凝土柱。基于上述试验研究,首次指出现有的FRP约束混凝土的本构模型中的环向-纵向应变关系不适用于钢管-FRP管-混凝土组合柱,进而提出了适合该组合柱本构关系的全新模型。

关键词： 复合材料   R区   缺陷   纤维褶皱   纤维滑移  

摘要： 本文针对碳纤维织物预浸料阳模成型L/C型梁结构,在R区出现的面外纤维褶皱缺陷进行了研究。通过控制工艺方法得到了不同毛坯厚度的试验件;对试验件固化前后厚度压缩量进行了对比;并对褶皱进行了金相显微镜分析。结果表明,复合材料R区出现褶皱是由于成型过程中,预浸料在R区层间滑移受到限制,纤维方向不可压缩导致;固化前后厚度压缩程度对R区成型质量有很大影响,压缩量越大,R区越容易出现褶皱;相比于L型结构,C型结构对纤维滑移的限制更大,更容易在R区出现褶皱。

关键词： vibration   microwave curing   porosity   interlaminar shear strength   thermo-gravimetric analysis   curing strain  

摘要： The vibration pretreatment-microwave curing process is an efficient,low energy consumption,and high-quality out-of-autoclave curing process for carbon fiber resin matrix *** study aims to investigate the impact of vibration pretreatment temperature on the fiber weight content,microscopic morphology and mechanical properties of the composite laminates by using optical digital microscopy,universal tensile testing machine and thermo-gravimetric ***,the combined mode of Bragg fiber grating sensor and temperature measurement fiber was employed to explore the effect of vibration pretreatment on the strain process during microwave *** study results revealed that the change in vibration pretreatment temperature had a slight impact on the fiber weight content when the vibration acceleration remained *** metallographic and interlaminar strength of the specimen formed at a vibration pretreatment temperature of 80℃ demonstrated a porosity of 0.414% and a 10.69% decrease in interlaminar shear strength compared to autoclave ***,the introduction of the vibration energy field during the microwave curing process led to a significant reduction in residual strain in both the 0°and 90°fiber directions,when the laminate was cooled to 60℃.

关键词： 钠离子电池   负极   硫掺杂碳   Fe_(0.95)S_(1.05)@SC电极  

摘要： 铁硫化物因其较高的理论容量,被认为是一种很有前途的钠离子电池负极材料。然而,铁硫化物在充放电过程中存在较大的体积变化,导致其倍率性能和稳定性较差。本文通过简单的一步法策略,制备了一种具有三维簇状结构的硫掺杂碳包覆的Fe_(0.95)S_(1.05)纳米球(Fe_(0.95)S_(1.05)@SC),并研究了其储钠性能。硫掺杂碳层可提高材料的导电率,缓解Fe_(0.95)S_(1.05)纳米球在反应过程中产生的体积膨胀,故提升了材料的稳定性。Fe_(0.95)S_(1.05)@SC的相互贯通的簇状结构,为电子和离子的传输提供了通道,使材料具备优异的倍率性能。在半电池体系中,Fe_(0.95)S_(1.05)@SC在0.1A·g^(-1)下循环100圈后,保留614.7 m Ah·g^(-1)的高比容量,10 A·g^(-1)下比容量仍可以达到235.7 m Ah·g^(-1)。在全电池体系中,在0.1和10 A·g^(-1)时,Fe_(0.95)S_(1.05)@SC的可逆容量分别为482.8和288.3 m Ah·g^(-1)。该材料具有良好电化学性能,在钠离子电池中具有广阔的应用前景。

关键词： 氧化铜   锂电池   气敏材料   催化   晶面效应   结构效应   形貌效应  

摘要： 氧化铜(CuO)材料广泛应用于锂电池、气敏材料和催化等领域,是极具前景的新型功能材料。但是对其构效关系的内在本质和作用机制仍然未达成统一认识,制约了新型CuO功能材料的研发。从晶面、微观结构和微观形貌这样不同尺度的视角分析了CuO纳米材料在锂电池、气敏材料和催化中的构效关系,展望了其构效关系研究的挑战和发展方向。

关键词： PLA复合材料   界面增容   冲击韧性  

摘要： 采用自制的生物基聚酯弹性体P(BF-PBAD)成功制备了一种新型超韧聚乳酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯改性聚烯烃弹性体/生物基聚酯弹性体(PLA/m-POE/P(BF-PBAD))复合材料,并对其性能及增韧机制进行了研究。当P(BF-PBAD)含量仅为3份时,复合材料的冲击强度达到42 kJ/m^(2),相比纯PLA提高了14倍,呈现出良好的增韧效果。此外,复合材料还具有优异的机械性能,拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度及弯曲模量分别达到40 MPa、120%、50 MPa和1800 MPa。与纯PLA相比,该复合材料表现出好的热稳定性,玻璃化转变温度和熔融温度均得到提升。P(BF-PBAD)的引入使得复合材料在二次升温过程中的冷结晶行为增强。基于对复合材料相形貌、动态力学等结果的分析,发现PLA/m-POE/P(BF-PBAD)复合材料的增韧主要缘于聚合物界面相容性的提高。

关键词： 碳纤维复合材料   航空航天   飞机结构  

摘要： 碳纤维增强复合材料在航空航天领域广泛应用,涵盖飞机结构、发动机、航天器等方面。其在飞机结构中轻量、高强的特性提高了飞机性能,同时在发动机和航天器中的应用,如天线罩、次级结构件和热防护层,为提高航天器的稳定性和耐高温能力提供了先进材料解决方案。未来,高性能和多尺度复合材料将是发展的趋势,为航空航天领域带来更多创新。

关键词： 沉头螺栓   角度误差   偏转方向误差   深度误差   损伤机理   失效载荷  

摘要： 沉头螺栓作为现代飞机复合材料结构中的一种重要连接形式,其锪窝精度与装配质量直接影响结构服役性能。沉头螺栓因其能够保证连接结构表面齐平度,被广泛应用于飞机复合材料连接结构中。由于工艺和结构限制,锪窝角度误差和深度误差通常是不可避免的,并且对连接结构力学特性和承载能力造成影响。针对以上问题,本文开展了沉头螺栓锪窝几何误差对复合材料连接接头承载机理与强度影响研究。在角度误差、偏转方向误差以及深度误差定义分析的基础上,开展了不同误差下的加载试验并进行了显微分析。通过对加载曲线和界面形貌的分析,揭示了不同误差下的结构损伤机理和接头失效载荷,探究了锪窝几何误差对复合材料沉头螺栓单搭接接头力学行为的影响,为沉头螺栓在复合材料连接结构中的高效工程应用提供理论依据。