关键词： 纤维再生混凝土   BFRP条带-PVC管   轴压性能   应力-应变模型   复合材料  

摘要： 为了研究BFRP条带-PVC管材复合加固纤维再生混凝土短柱的轴心抗压性能,对13组再生混凝土短柱进行了轴压试验和理论分析。主要研究变量为BFRP条带层数(0层、1层、3层)、BFRP间距(25 mm、37.5 mm和50 mm)和加固方式(无侧向约束、BFRP条带加固和BFRP条带-PVC管材复合加固)。研究结果表明:BFRP条带-PVC管复合加固不仅可以提高试件的极限承载力,还可以改善纤维再生混凝土短柱的破坏形态。在应力-应变曲线的非线性强化阶段,加固方式对试件刚度的影响更为显著。随着BFRP包裹量的增加,试件的峰值应力和极限应变均明显增加。依据试验数据建立的软化段的应力-应变计算模型具有较好的适用性。

关键词： 层合板   高能量大面积钝物冲击   橡胶冲击   冲击响应   损伤特性  

摘要： 高能量大面积钝物冲击(HEWABI)会导致复合材料飞机结构内部发生严重损伤,但在机身外部几乎目视不可见,从而会对飞机运营安全带来较大的威胁。采用不同形状的刚性冲头和橡胶冲头对层合板进行高能量准静态加载试验,随后建立了基于连续介质损伤力学(CDM)的仿真分析模型。结果表明:建立的仿真分析模型可有效预测在刚性和橡胶冲头下的响应和损伤情况。当载荷达到40 kN时,刚性冲头下的层合板会发生严重的分层损伤;而橡胶冲头在加载过程中发生大变形,降低了层合板的局部应力,直至90 kN时仍未对层合板产生任何损伤。层合板损伤情况受刚性冲头形状影响较大,橡胶冲头形状则几乎无影响。

关键词： 复合材料   韧性   固化依赖性   力学性能  

摘要： 在复合材料制件制造过程中,通常会增加保温平台以解决成型质量问题,这种变化可能会带来复合材料力学性能的变化。通过分析增韧预浸料在不同固化工艺下的性能变化规律、微观形貌变化、破坏断面等,发现不当的固化工艺会导致复合材料界面性能和断裂韧性发生大幅度下降并确定作用机理。相比于增韧材料的微观/宏观形貌尺度变化,树脂和增韧粒子的界面反应对复合材料固化依赖性影响更加显著。

关键词： 亚高温   地聚合物   高延性   力学性能   微观机理  

摘要： 高温是服役结构可能面临的荷载形式,无机纤维由于具有高温熔化特性,会影响高延性复合材料的高温力学性能。为了促进高延性地聚合物复合材料的实际应用,本工作通过开展单轴拉伸和压缩试验研究了其在经历20~200℃亚高温环境后的力学性能变化,并利用扫描电子显微镜分析了不同温度的微观结构,阐释了其力学性能变化机理。结果表明,当温度不超过100℃时,由于高温对地聚合物反应的促进作用,高延性地聚合物复合材料的拉伸强度、延性以及抗压强度随温度的升高逐渐增加。随温度的进一步升高,由于纤维的熔化效应,拉伸强度和延性逐渐降低;同时,高温蒸汽压的积累引起了更多微裂纹的生成,从而导致了抗压强度逐渐减小。高温有利于降低高延性地聚合物复合材料的拉伸裂缝宽度。

关键词： 风机叶片   雷击损伤   维修方案   复合材料   无损检测   修补涂层  

摘要： 针对风机叶片雷击损伤的维修方案进行探讨。介绍了雷击损伤的种类与特征,并且探讨了风机叶片的无损检测方法。通过无损检测方法的综合运用,结合修复技术,有效提高风机叶片的可靠性和使用寿命。本研究提出了针对风机叶片雷击损伤的修复技术,包括修复工艺流程、修复材料选择及性能要求以及修复涂层技术。最后,通过修复实践,验证了本维修方案的有效性和可行性。

关键词： CFRP加固   钢结构加固   疲劳   湿热循环   耐久性  

摘要： 疲劳损伤是钢桥最常见病害之一,预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)能有效抑制裂纹扩展,延长结构服役寿命。预应力CFRP加固钢梁中,CFRP与钢界面作为主要的传力路径,保证了加固后结构的力学和耐久性能。在疲劳和湿热环境作用下,CFRP与钢界面的黏结性能发生劣化,导致加固后结构的力学性能退化。基于已有研究,总结了不同预应力加固系统设计下,钢梁的静载和疲劳性能的测试结果,以及环境因素对结构性能的影响机理。同时整理了预应力CFRP加固受损钢梁的界面主应力和黏结界面的能量释放率公式;并提出疲劳荷载和湿热环境作用下加固钢梁的承载力折减系数和寿命预测方法,以及考虑界面耐久性的结构加固设计思路。

关键词： 静电纺丝   碳纳米纤维   传感器   储能材料   吸波  

摘要： 碳纳米纤维(CNFs)是由碳元素组成的一维材料,由于其具有尺寸可调、高导热性、高导电性和良好的机械阻力等优点,在能源和储能领域可以赋予材料更多新的性能。综述了近年来静电纺丝碳纳米纤维在电极、吸波、催化、吸附、传感器、储能材料等领域的应用进展,简要介绍了CNFs的制备方法,包括静电纺丝法和化学气相沉积(CVD)法,同时分析了CNFs复合材料在增强电化学性能方面的优势。在应用层面上,介绍了基于CNFs复合材料的匹配性,为高性能CNFs纳米材料的应用和研究提供参考依据。如何操控CNFs材料表面和化学性质,优化CNFs结构,将CNFs复合材料灵活用于特定应用,促进碳纳米纤维复合材料的应用发展。

关键词： 聚合物   教学   专业实验   复合凝胶球  

摘要： “聚合物基复合材料”是复合材料与工程专业重要的专业课,就基体而言,围绕该课程开设的实验以玻璃纤维增强热固性树脂和热塑性通用树脂为主。这些聚合物基复合材料制备实验所用设备通常是大型仪器设备,如模压机、缠绕机和注塑机等。实验教学过程中,由于台套数限制,以教师演示操作为主,学生缺乏主动性和能动性,实验样品缺少特色,实验教学效果欠佳。为了增加实验的趣味性,激发学生的创新性,以氧化石墨烯(GO)/海藻酸钠(SA)复合凝胶球制备作为“聚合物基复合材料”专业课程实验,培养学生实验操作能力。实践表明,该实验拓展了“聚合物基复合材料”专业课程实验内容,培养了团队协作精神,锻炼了学生解决问题的能力,提高了学生实验操作的技能。

关键词： 纳米颗粒   铝基复合材料   制备方法   界面问题   热处理  

摘要： 概述了原位自生法和固液复合外加法两种制备纳米颗粒增强铝基复合材料的常用方法及几种辅助制备技术,主要介绍了单相及双相混杂增强铝基纳米复合材料制备技术进展,包括SiC_(p)/Al、TiB_(2)/Al、SiC_(p)+Mg_(2)Si/Al及TiB_(2)+Mg_(2)Si/Al等复合材料。同时阐述了颗粒与Al基体界面问题、纳米颗粒对铝基复合材料固溶与时效行为的影响规律。提出了今后纳米颗粒增强铝基复合材料的研究方向。

关键词： 同步热分析   傅里叶变换红外光谱   气相色谱/质谱法   艾叶  

摘要： 应用同步热分析-傅里叶变换红外光谱-气相色谱/质谱联用法对艾叶样品的热分解过程和热解产物进行了研究。分别在氮气、氧气气氛下监测艾叶样品在程序升温下的热失重和红外变化,并将274和312℃时的热解产物切入到气相色谱/质谱仪进行同步检测和分析,两种气氛下共检测到了41个主要化合物,不同气氛下下检测到的化合物的种类是有差别的,在氮气气氛下检测到29个主要化合物,其中γ-松油烯、α-松油醇、马鞭草烯醇、对伞花烃、萜品油烯等含量较高。在氧气气氛下,共检测到27个主要化合物,其中对聚伞花素、γ-松油烯等含量较高。本方法操作比较简单,不需要对样品进行前处理,并可以对热解产物进行实时检测,为艾叶的研究提供了一种新的方法。