关键词： 管道   环焊缝   复合材料   修复效果   全尺寸弯曲试验  

摘要： 为了研究复合材料修复方法对环焊缝缺陷抗弯曲载荷的修复效果,采用低氢焊条手工电弧焊(SMAW)+自保护药芯焊丝半自动焊(FCAW)焊接工艺制备了X80钢级管道(管径1016 mm,壁厚18.4 mm)环焊缝,采用电火花(EDM)加工了双台阶环焊缝根部裂纹(长度350 mm,深度9 mm),并采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺(VARI)制备了性能优异的E级高强双向玻璃纤维织物+环氧树脂的复合材料修复结构,开展了全尺寸四点弯曲试验,对比了修复前后含缺陷环焊缝的弯曲载荷抗力。结果表明:试验所用复合材料修复结构(厚度40 mm,长度1000 mm)提升环焊缝的抗弯曲载荷能力约为管材实测屈服强度的21%,对含缺陷环焊缝的抗弯曲能力提升有限。研究结果对于指导环焊缝缺陷修复策略的制定具有借鉴意义。

关键词： 官能化溶聚丁苯橡胶   苯乙烯   丁二烯   炭黑   白炭黑  

摘要： 通过官能化引发剂合成改性溶聚丁苯橡胶Sn-SSBR和Si-SSBR,分别与炭黑和白炭黑进行复配,采用密炼过程控制仪、填料分散仪,橡胶加工分析仪、无转子硫化仪和动态热力学分析仪等对复合材料混炼过程能耗、温升、混炼胶门尼黏度,硫化胶物理机械性能和动态性能进行了研究。结果表明,Sn-SSBR比Si-SSBR更容易与炭黑亲和,表现为前者与炭黑混合过程的加工能量损耗小,混炼胶门尼黏度低,综合物理机械性能好,具有更好的高抗湿滑和低滚动阻力的平衡性;而后者更容易与白炭黑亲和,表现为白炭黑在其中分散更均匀,具有更好的低滚动阻力性能;两者均可用作绿色轮胎胎面胶。

关键词： 船体防火结构   碳纤维复合材料   温度预测   结构优化  

摘要： 船体防火结构是由船体结构层、防火层和以碰钉为主的连接层组成的多层传热结构。由于碳纤维等复合材料磁性低,作为甲板结构在猎扫雷舰等船体中使用。相比传统钢制船体,碳纤维等复合材料船体耐高温能力差,传统防火结构难以满足复合材料船体的热防护要求。因此,以碳纤维船体防火结构为对象,建立了船舶复合材料多层防火结构热性能分析模型,实现了在高温载荷下防火结构的温度预测,并通过缩比件试验验证了温度预测的准确性。在此基础上,提出了“分流式”碰钉优化结构,将复合材料船体结构最高温度降低了24%,提高了船体防火结构的热防护性能,满足A60防火要求。

关键词： 碳点   SiO_(2)   铀酰离子   光催化   空气气氛  

摘要： 铀是核电的主要燃料,从含铀废水中去除铀对环境保护和资源回收均具有重要意义。光诱导铀酰离子固化是一种新型的、高效的分离方法。本工作采用溶剂热法合成了一种蓝光碳点,随后用溶胶-凝胶法合成了碳点/二氧化硅(CDs/SiO_(2))的复合材料。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜等方法对复合材料形貌进行了表征,并研究了其在光诱导去除铀中的应用。实验发现,在可见光照射下,引入碳点后的SiO_(2)对铀的光沉淀速率是纯SiO_(2)的5.8倍,在空气气氛下可以将铀转型为水丝铀矿的固体产物,对铀的去除容量超过800 mg/g。为了评估在可见光照射下CDs/SiO_(2)光诱导还原铀的实际应用性,系统地研究了pH等因素的影响。并且该材料在循环使用5次后对铀的去除效率仍保持在85%以上,表现出优异的循环使用性能。CDs/SiO_(2)复合材料制备简单且通过光诱导能够高效去除水中的铀酰离子,为光诱导去除铀提供了新的方法及材料。

关键词： 轻质高强   镁基复合材料   性能评估  

摘要： 镁合金作为一种轻质高强材料,具有非常广泛的应用,然而,由于其本身的低密度和高比表面积,镁合金在一些特定条件下易受到环境腐蚀和机械性能的限制。为了克服这些问题,通过与其他材料进行复合,提高其整体性能,以满足不同工程应用的需求。文章对轻质高强镁基复合材料的设计原则与性能评估进行探讨。

关键词： 碳纤维复合材料   轨道交通车辆   有限元仿真   结构设计  

摘要： 文章对碳纤维复合材料在轨道交通领域的理论研究方法模型及应用研究现状展开综述,首先总结了当前常用的复合材料特性研究方法,之后针对轨道交通车辆的重要构件阐述了碳纤维复合材料的应用情况和相关研究,最后指出想要实现规模化应用目前仍存在的问题和未来的发展方向。研究结果表明:碳纤维复合材料的研究方法多以理论研究为主,对于轨道交通的大型结构件多采用有限元仿真为主;目前已有的应用集中于车辆的司机室外罩、车身车体、转向架构架等,且均已证实其在力学性能、结构强度等方面符合设计和运行要求;未来应建立轨道交通行业的专用标准体系、优化结构件设计理念和装配工艺、发展原材料产业链并完善生产线、研发配套的运维检修设备。

关键词： 纤维增强复合材料   弹道极限速度   能量吸收   冲击   侵彻  

摘要： 纤维增强复合材料具有质量轻、比强度和比刚度高、抗冲击等特点,已成为冲击防护领域的重要结构材料.深入研究纤维增强复合材料在高速冲击下的能量吸收机制,准确预测纤维增强复合材料的弹道极限速度,对于启发新一代防弹复合材料的优化设计具有重要的科学意义和潜在应用前景.本文从理论分析和数值模拟两个方面回顾了近年来关于纤维增强复合材料弹道极限速度的研究进展,探讨了纤维增强复合材料的组分性质和微观结构以及子弹特征等因素对弹道极限速度的影响.通过对现有研究结果的总结与分析,展望了纤维增强复合材料弹道极限速度研究的方向,期望为防弹复合材料的研究和开发提供参考.

关键词： 土遗址   无极胶凝材料   修复剂   物理性能   强度  

摘要： 文章针对遗址土体受雨水、温湿度骤变、盐析等多种复杂环境侵蚀问题,通过修复稳定化手段,改善潮湿环境遗址土体性质。对土遗址进行采集,检测其物理化学性能,并通过使用修复剂对土体进行修复分析,测定其修复前后强度变化,分析修复剂的成分对土体试块的作用影响。实验结果如下:修复后土体力学性能会有显著的上升,试块抗压强度最高提升到2.5MPa,抗折强度提升到0.9MPa;不同修复助剂对试块的抗折和抗压强度的影响不一样,ICMS与ICMC试块比较,ICMS抗压强度提升到2.2MPa、抗折强度提升到0.7MPa,CaSO 4基助剂对土体修复效果更显著。

关键词： 复合材料   金属基   泡沫铝   二次发泡   熔体黏度   SiC含量  

摘要： 用二次发泡法制备不同SiC含量的SiC/Al复合泡沫铝前驱体,再将其在660℃~700℃发泡制备出SiC/Al复合泡沫铝,用EDS、SEM和超景深显微镜等手段对其表征,研究了SiC含量对前驱体致密度的影响、对在不同温度制备的ZL102复合泡沫铝合金的孔隙率、孔数、平均孔径和孔壁厚度的变化,以及黏度对其孔结构稳定性的影响及其机制。结果表明,提高SiC含量可提高前驱体的致密度。680℃是较为适宜的二次发泡温度。随着发泡温度的提高低黏度泡沫铝的平均孔径和孔壁厚度减小,而高黏度泡沫铝的平均孔径增大、孔壁厚度减小。高黏度泡沫铝的孔结构稳定,其孔隙率更高。

关键词： 砂土改良   复合材料   破坏变形   数值模拟   改良机理  

摘要： 为改善砂土的不良工程特性并可用于河道岸坡、地基与道路加固,本文提出了一种使用高聚物和纤维复合改良砂土的方法.通过无侧限抗压强度试验和数值模拟,分析了改良砂土的强度特性及变形破坏模式.结果表明:复合使用高聚物和纤维能够有效提高砂土的抗压强度,且改良砂土的抗压强度随着高聚物和纤维掺量的增加而提高;改良砂土的最大抗压强度为414.53 kPa,纤维和高娶物最佳建议掺量分别为0.6%和4.0%;纤维加入后,在砂土中形成了力链网络,因此增加了应力传递的路径,有效地延缓了砂土内部微裂纹的发育;高聚物加入后,形成的膜状物与纤维交织在一起,形成一种新的网状结构,这显著提升了砂土的抗变形能力.