关键词： 碳纤维复合材料   钻削   拉伸剩余强度   有限元分析   正交试验  

摘要： 拉伸剩余强度是复合材料层合板的一个重要力学性能,对产品的使用寿命起着关键作用。为了研究钻削工艺参数对碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)层合板钻削后拉伸剩余强度的影响,将所选用的失效准则和刚度退化模式编写Vumat子程序,在Abaqus软件中建立了CFRP层合板钻削后拉伸有限元模型。通过正交试验探究主轴转速、进给量和钻头顶角对CFRP层合板钻削后拉伸剩余强度的影响。研究结果表明,主轴转速、进给量和钻头顶角都对层合板拉伸剩余强度有显著影响,提高主轴转速,减小进给量和钻头顶角都可以有效地提高层合板钻削后拉伸剩余强度,为实际加工提供参考。

关键词： 类石墨烯   电极材料   复合材料   超级电容器  

摘要： 石墨烯量子点是纳米尺寸的石墨烯衍生物,具有较大的比表面积、良好的溶解性、边缘效应等独特的性能,作为超级电容器的电极材料应用前景广泛。总结了石墨烯量子的优点,介绍了近几年类石墨烯材料、类石墨烯/碳复合材料、类石墨烯/金属氧化物(氢氧化物)复合材料、类石墨烯/导电聚合物复合材料等几类石墨烯基超级电容器电极材料的研究进展,并对类石墨烯基电极材料在超级电容器中的研究前景进行了展望。

关键词： 磷系阻燃剂   天然橡胶   顺丁橡胶   阻燃性   耐磨性  

摘要： 将二乙基次磷酸铝(ADP)和次磷酸铝(ALHP)两种阻燃剂引入到天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)中制备复合材料,比较两种阻燃剂对复合材料加工特性、物理性能、阻燃性、力学性能及耐磨性的影响。结果表明,两种阻燃剂均可延迟复合材料的硫化,提高门尼黏度,其中添加ADP的复合材料提升更为明显。两种阻燃剂均可降低复合材料的回弹性、拉伸强度、拉断伸长率及撕裂强度,但会提高复合材料的硬度。当ADP和ALHP添加量为45份时,复合材料的极限氧指数(LOI)分别从22.1%提升到28.7%和24.5%。两种阻燃剂均对耐磨性产生不利影响,ADP和ALHP用量为45份时,复合材料的磨耗量分别增加100%和85%。石墨烯(GE)作为成炭剂用于含ADP的复合材料时,可提升阻燃性,同时不影响耐磨性。综上,ADP和ALHP不同程度地影响着NR/BR复合材料的性能,由于ADP碳含量高以及受热挥发,极大程度提升NR/BR复合材料阻燃性,但拉伸强度和耐磨性低于含ALHP的复合材料。

关键词： 复合材料   涵道   精准制造   胶接装配  

摘要： 为了实现AC332民用直升机复合材料涵道结构的高质量、低成本、敏捷快速制造,针对结构特点和各项设计要求,开展正向工艺设计,提出一种新的直升机复合材料涵道制造技术。新的直升机复合材料涵道制造技术包括零件的精准制造技术、涵道结构胶接装配技术、精加工技术,对直升机复合材料涵道制造技术展开论述,介绍直升机复合材料涵道制造技术的应用情况;与传统直升机的涵道制造技术从产品质量、工装需求、操作性、制造成本方面进行对比。结果表明:新的直升机复合材料涵道制造技术达到了降低成本、缩短制造周期、简化工装、提升质量、保证接口精度的效果,对其他直升机大部件的精准制造具有参考价值。

关键词： 复合受扭柱   抗震性能   CFRP加固   剥离破坏   黏结滑移   内聚力模型  

摘要： 碳纤维增强复合材料(CFRP)-混凝土界面力学性能是影响CFRP加固结构抗震性能的重要因素。建立了基于非线性软化力学行为可模拟CFRP加固结构黏结界面的双线性内聚力单元,考虑混凝土与钢筋的材料非线性,对CFRP加固混凝土复合受扭柱抗震性能进行了有限元分析。分析了CFRP及黏结界面的应力变化、界面破坏机制以及结构的承载力,与试验以及不考虑界面黏结滑移的有限元分析结果进行了比较,以验证方法的合理性,并改进了CFRP的布置方式。有限元分析结果表明:CFRP的拉应力、黏结界面应力与损伤变量等呈现截面中部、转角处大,CFRP交界处小的分布特点,剥离破坏随加载过程由应力大的CFRP边缘向中部扩展;有限元分析所得结构破坏过程与试验的基本一致,揭示了黏结界面退化对CFRP加固混凝土柱结构抗震性能的影响,所得各阶段最大荷载与试验结果的相对误差小于10%;不考虑黏结界面性能的退化与CFRP的剥离,则高估了强化阶段CFRP对承载力的贡献。黏结界面内聚力模型可为CFRP加固混凝土复合受扭柱抗震性能分析提供参考。

关键词： 木塑复合材料   现代园林设计建设   场地铺装   设施设计   园林建筑  

摘要： 基于环境保护和可持续发展的考虑,木塑复合材料(WPC)作为一种来源广泛、易加工、耐候性好、经济环保的材料,在现代园林设计建设中得到广泛应用。该文介绍了WPC的基本概念和特点,综述了其在园林场地铺装、园林设施设计和园林建筑中的应用研究进展,并对其在园林设计建设中的未来发展进行展望。

关键词： 二氧化硅纳米管   模板法   无模板法  

摘要： 近年来,具有独特中空结构的二氧化硅纳米管一直是研究的热点,由于其高比表面积、易于功能化的内外表面等特点备受关注。综述了常见的二氧化硅纳米管的合成方法,主要包括软模板法、硬模板法、软硬双模板法和无模板法,介绍了其在药物递送、催化、吸附方面的应用。

关键词： 聚乳酸   乙烯-醋酸乙烯酯   二氧化钛   力学性能  

摘要： 以聚乳酸PLA为基体、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA为增韧剂、TiO_(2)为填充剂,采用流延法制备得到PLA/EVA/TiO_(2)复合材料,通过对拉伸性能、紫外透光性能、热稳定性和化学结构的表征,研究了EVA和TiO_(2)用量对复合材料结构和性能的影响。研究结果表明,PLA/EVA质量比为85/15、TiO_(2)含量为2%时PLA/EVA/TiO_(2)复合材料的拉伸性能最佳,与PLA相比拉伸强度和断裂伸长率分别提升了1.63%和952.79%。添加TiO_(2)有效改善了复合材料的紫外屏蔽性能,TiO_(2)与聚合物基体间的键合作用提升了复合材料的热稳定性,600℃时的残碳率提升了约30.29%。

关键词： 钼酸铋   碳纳米管   氧化石墨烯   光催化性能  

摘要： Bi_(2)MoO_(6)是一种典型的Aurivillius型结构,具有适当的带隙能(2.7 eV),能够捕捉可见光,具有优异的光催化性能,但是光生载流子在催化剂表面容易复合,造成量子效率低。以五水硝酸铋(Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O)、二水合钼酸钠(Na_(2)MoO_(4)·2H_(2)O)、氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNTs)为原材料,通用水热法制备了石墨烯/碳纳米管/钼酸铋复合光催化材料,并对罗丹明B进行了光催化降解。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪和紫外可见分光光度计对所制备样品的表观形貌、晶体结构和光催化性能进行了表征和分析。结果表明:适量的碳纳米管大大提高了复合粉体比表面积,有效促进光催化降解罗丹明B的性能,同时确定最佳水热反应温度为120℃,过高的水热温度会造成钼酸铋晶粒的长大,进而不利于光催化性能。

关键词： 周向导波   频散   复合材料圆管   矩阵束方法  

摘要： 基于矩阵束算法,提出了一种从弧形阵列采集数据中获取复合材料圆管多模态周向导波频散数据的方法。首先根据留数定理,给出了频率域导波响应信号的多模态周向导波叠加公式,构建了阵列导波信号的Hankel矩阵;然后通过求解Hankel矩阵的广义特征值获取了导波的频散数据,给出了综合利用正向和反向接收弧形阵列处理结果降低频散数据中噪声的方法;最后,设计了碳纤维复合材料圆管中周向传播导波信号的测量实验,利用矩阵束方法获取了圆管周向导波的频散数据,并与采用半解析有限元方法模拟的理论频散曲线进行了对比分析。理论频散曲线与实验数据吻合良好,表明该方法具有很强的鲁棒性,即使采用空气耦合换能器作为发射接收阵列,也可以有效地从弧形阵列波形信号中获取周向导波的频散数据。