关键词： 便携式生命保障背包   复合材料   夹层结构   力学仿真   冲击防护  

摘要： 便携式生命保障背包作为舱外航天服的重要组成部分,需兼顾生命维持系统防护与轻量化设计需求。本文基于碳纤维增强复合材料的夹层结构设计方案,通过多工况力学仿真验证了发射/返回段过载及空间碰撞条件下复合材料背包的结构可靠性。仿真结果表明,该设计在6 g加速度与0.97 MPa冲击载荷下,安装板与防护骨架最大变形量分别为0.372 mm和7.4 mm,满足极端载荷下的结构完整性要求。采用热压罐成型工艺实现了复合材料背包制造,按载荷工况进行了冲击防护试验并通过考核,验证了复合材料便携式生命保障背包的制造可行性。本研究为航天服结构系统选用复合材料进行轻量化设计提供了可靠的技术路径,具有工程应用价值。

关键词： 夹层泡沫复合材料   缝合   弯曲性能   破坏形貌   有限元模拟  

摘要： 针对夹层泡沫复合材料在弯曲载荷下易分层失效的问题,通过缝合技术来增强其弯曲性能。通过实验方法研究缝合密度和面板厚度对复合材料弯曲性能的影响,并结合有限元模拟分析弯曲过程渐进损伤。结果表明:碳-玻璃纤维夹层泡沫缝合复合材料的弯曲性能与缝合密度和面板厚度呈正比关系。当缝合密度为10 mm×10 mm、面板厚度为5层时,试样弯曲性能最优,弯曲强度达到73 MPa,弯曲模量为4.19 GPa,弯曲刚度为4.01×10^(6)N·mm^(2);碳-玻璃纤维夹层泡沫缝合复合材料弯曲破坏形貌主要表现为上面板凹陷、下面板断裂、泡沫发生压缩变形和剪切破坏现象,缝线树脂柱出现抽拔断裂。

关键词： 聚合物基复合材料   切割方法   力学性能   数字图像相关  

摘要： 采用刀具机械加工、磨料水射流加工和纳秒激光加工在玻璃纤维增强酚醛树脂基复合材料、碳纤维增强环氧树脂基复合材料以及玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料板上制备中心带直径6 mm圆孔、尺寸为200 mm×25 mm×2 mm的矩形试样,对比了不同切割方法下的加工精度、表面粗糙度以及形貌特征,研究了切割方法对不同复合材料力学性能的影响。结果表明:磨料水射流加工试样表面粗糙度最小,刀具机械加工次之,两者加工精度较高,纳秒激光加工试样表面粗糙度最大,且加工精度较低;刀具机械加工和磨料水射流加工孔侧面均出现少量毛刺及分层等缺陷,切割面无开裂及热影响区,纳秒激光加工切割面发生严重的烧蚀和氧化;对于玻璃纤维增强酚醛树脂基复合材料,3种切割方法下开孔拉伸强度相似;对于碳纤维增强环氧树脂基复合材料,刀具机械加工下开孔拉伸强度最大,磨料水射流加工次之,纳秒激光加工最小;对于玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料,刀具机械加工和磨料水射流加工下开孔拉伸强度相似且较大,纳秒激光加工下较小。

关键词： 骨折   固定材料   ɑ型成核剂   均聚丙烯   茂金属聚丙烯  

摘要： 为提高骨折所用固定材料的性能,本文在山梨ɑ型成核剂WNA-108改性PPH的基础上,通过添加mPP进一步改性αPPH,得到茂金属聚丙烯/α均聚丙烯复合材料(mPP/αPPH复合材料),通过性能测试,得到mPP改性αPPH最佳制备参数,并将mPP/αPPH复合材料应用于临床,分析其临床应用效果。结果表明:mPP添加量为总含量的16%时所制备的16%mPP/αPPH复合材料的抗拉强度和断裂伸长率均达到最大值;随着mPP的加入,mPP/αPPH复合材料的弯曲强度和弯曲模量会进一步提升;mPP/αPPH复合材料的洛氏硬度也会增大;16%mPP/αPPH复合材料所制备的可拆卸夹板拥有比传统石膏绷带更好的治疗效果和更高的舒适度。

关键词： 沥青混合料   傅里叶变换红外光谱   浣熊优化算法   支持向量机   老化识别  

摘要： 为实现沥青混合料老化程度的分类识别,本文基于傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术,采用无信息变量消除(UVE)方法结合浣熊优化算法(COA)优化支持向量机(SVM),建立了分类识别模型。首先,采集3种不同老化程度的沥青混合料红外光谱数据,并运用S-G平滑+标准正态变量(SNV)变换对原始光谱进行预处理;再用UVE算法减少光谱冗余信息,从7157个变量中获得了1197个变量;最后引入COA对SVM惩罚因子C和核函数半径σ优化,建立识别模型,并与粒子群优化(PSO)算法、鲸鱼优化算法(WOA)对SVM优化效果进行对比。结果表明:经UVE进行光谱变量筛选明显提高了模型精度,UVE-COA-SVM训练集和测试集正确率均为100%,优于UVE-PSO-SVM和UVE-WOA-SVM,该方法可用于沥青混合料老化程度识别模型的建立。

关键词： 大会学术报告   研究生论坛   复合材料  

摘要： 1.会议主办单位中国机械工程学会铸造分会特种铸造及有色合金杂志社(武汉)有限公司中国矿业大学2.会议承办单位特种铸造及有色合金杂志社(武汉)有限公司3.会议日程8月8日:报到、研究生论坛、大会预备会及编委交流会;8月9日:大会学术报告;8月10日:大会学术报告(上午)、专题论坛报告(下午);8月11日:参观交流4.征文内容(1)铸造有色合金(包括铝、镁、钛等轻有色合金,铜、锌等重有色合金,中间合金,高温合金及高熵合金,非晶合金)、复合材料(包括铝、镁、钛、铜、锌、钢等基体)的研究与应用。

关键词： 陶瓷基复合材料   双切口剪切实验方法   数字图像相关方法   有限元模型修正   面内剪切模量  

摘要： 陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMC)作为一种优异的高温结构材料,在航空发动机领域得到了广泛应用。目前,依据GJB 10311—2021的双切口面内剪切实验方法存在明显局限性:切口位置处的应力集中效应导致标距区平均剪切应力计算结果偏高,使得面内剪切模量测试结果与V形缺口剪切实验偏差可达30%。为此,本工作将数字图像相关方法(DIC)与双切口剪切实验相结合,开发一种面内剪切力学性能测试的新方法。为消除切口处应力集中的影响,提出采用有限元模型修正技术(finite element model updating,FEMU),利用DIC实测标距区内面内平均剪切应变与数值计算应变之间的方差构造目标函数,迭代获得材料的面内剪切模量。为便于工程应用,通过优化试样切口深度,实现单次实验即可获得材料的面内剪切模量和面内剪切强度,并采用SiC/SiC正交层合陶瓷基复合材料进一步验证了该实验方法的可行性和测试结果的可靠性。结果表明:该实验方法可同时准确测定陶瓷基复合材料的面内剪切模量和强度,测试结果与V形缺口实验结果偏差小于5%。相较V形缺口剪切实验,该方法实验工装和试样尺寸更小,更适用于高温面内剪切实验。SiC/SiC复合材料面内剪切应力-应变存在典型的屈服点,且屈服后剪切行为表现出典型的线性应变强化特征。

关键词： 大孔径   介孔二氧化硅   纳米粒子   后处理法   直接法  

摘要： 【目的】总结大孔径介孔二氧化硅纳米粒子(large-pore mesoporous silica nanoparticles,LPMSNs)的相关研究,探讨LPMSNs在吸附、催化和负载等领域的应用,推动创新开发。【研究现状】综述直接法和后处理法等合成LPMSNs的方法,直接法包括复合模板法、高分子有机模板剂法、有机膨胀剂法;概括在吸附领域、在负载领域、在催化领域的应用。【结论与展望】提出直接法较为依赖有机试剂的使用,采用较为环保的添加剂改进后处理法,有利于克服该情况;后处理法制备须要考虑降低生产成本,利用二氧化硅硅源和有机模板简化合成程序;后处理法须要将后处理过程和目标应用统一考虑。认为中空型、多级孔型LPMSNs的开发与应用是此领域的一个热点;无模板法可以有利于降低成本;开发可生物降解的模板或引用无机试剂代替有机试剂可实现绿色制备LPMSNs;低成本和规模化制备是LPMSNs及传统MSNs走向应用的关键。

关键词： 测试   评价   复合材料   结构性能   极端环境  

摘要： 《强度与环境》(双月刊)是中国科技核心期刊,是导弹、运载火箭及航天器结构强度与环境工程方面研究的专业技术刊物。由于复合材料结构在航天器研制中具有不可替代的优势,对极端环境下复合材料结构的性能测试与评价在航天飞行器研制中尤为重要。

关键词： 桓仁地区   白菜   菜青虫   5%高效氯氟氰菊酯微乳剂  

摘要： 菜青虫是桓仁地区十字花科蔬菜的主要害虫,菜青虫危害的蔬菜不仅产量下降,而且严重影响蔬菜的品质。为了明确5%高效氯氟氰菊酯微乳剂防治白菜菜青虫的安全性及最佳施药量,本研究设置150 g/hm~2、225 g/hm~2、300 g/hm~2等3个浓度,以20%甲氰菊酯水剂为对照药剂,开展防治白菜菜青虫试验。结果表明,5%高效氯氟氰菊酯微乳剂用量300 g/hm~2对菜青虫防治效果最好,对菜青虫药后3 d、7 d的防治效果分别为81.31%、98.02%,显著高于对照药剂。综上,生产上建议推广应用5%高效氯氟氰菊酯微乳剂防治白菜菜青虫,用量以225~300 g/hm~2为最佳。