关键词： 复合材料   加筋壁板   稳定性   屈曲载荷  

摘要： 文中采用有限元法,利用ABAQUS软件,对轴压载荷下的T型长桁复合材料加筋壁板结构,进行了稳定性分析,计算出临界载荷因子、屈曲模态以及壁板总体屈曲载荷。根据工程简化经验公式对壁板结构的屈曲载荷进行了计算。将2种方法的计算结果进行了比较,工程方法与有限元分析结果接近,屈曲应变偏差在5%以内,总体屈曲载荷偏差在20%左右,工程计算方法较为保守,证明了有限元计算的正确性。通过复合材料加筋壁板结构稳定性试验虚拟分析,得到结构失稳临界载荷、失稳位置及失稳波形图,用于指导试验设计,降低试验风险。

关键词： 聚二甲基硅氧烷   聚吡咯   泡沫复合材料   液体诱导相分离法   正交试验法   泡孔结构   耐压缩性能   电阻率  

摘要： 以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,采用液体诱导相分离法制备了PDMS泡沫材料,再以吡咯为单体、氯化铁为氧化剂,通过原位聚合法制备了聚吡咯(PPy)负载的PDMS/PPy泡沫复合材料,通过正交试验法对其制备工艺进行了优化,并对其泡孔结构、耐压缩性能和电阻率进行了研究。结果表明,PDMS/PPy泡沫复合材料的孔隙率为32.7%时,在0.04 MPa的压力下此泡沫复合材料经多次压缩不发生变形;最佳反应条件为:反应时间12 h、乙醇与水的体积比2/8、氯化铁与吡咯的质量比2/1,所得PDMS/PPy泡沫复合材料的电阻率为105.6Ω·cm。

关键词： 轨道交通   复合材料   腔梁结构   拉挤成型   设计成型技术  

摘要： 为了更加准确地开展典型腔梁结构性能及成型工艺驱动的纤维与树脂匹配技术研究,形成结构设计-工艺-质量一体化成型技术,该文基于轨道交通车辆复合材料腔梁结构的应用现状,针对拉挤成型的腔梁结构,开展设计及成型技术研究,从材料选型、结构设计及成型工艺角度分析现存问题,并提出优化改进思路。通过对标铝型材及轨交型材部件的相关要求,完成拉挤样件性能指标确定、断面设计、材料选型、铺层优化及工艺制备,通过对样件进行缺陷检测及性能测试,验证拉挤样件满足设计要求,同时也表明优化改进思路在平衡结构性能、成型工艺、轻量化及成本控制方面的可行性,可以在实现结构轻量化的同时,提高产品质量和生产效率,降低制造成本,为后续复合材料腔梁结构批量化推广提供参考思路。

关键词： 7075AA   CF/PEEK复合材料   表面增塑改性   强化热塑层   电阻焊接  

摘要： 通过对铝合金表面活化及与热塑层的结合,实现7075铝合金(7075AA)与碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)电阻焊接工艺的优化。利用激光处理在铝合金表面构建起微沟槽网络,显著增强与聚醚酰亚胺(PEI)热塑层的机械耦合作用;相比之下,喷砂处理和未处理样品的结合效果则较弱。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)与X射线光电子能谱(XPS)表面分析,结果表明Al—O—Si键和硅烷偶联膜过渡层的形成可强化界面。电阻焊接头中,喷砂/激光刻蚀铝与PEI层间结合的不完全,导致热塑层脱粘成为主要失效模式。喷砂接头的单搭接剪切强度LSS为10.47MPa,激光刻蚀接头的LSS达到15.35MPa。经过硅烷处理后,PEI热塑层结合显著增强,激光刻蚀和硅烷处理接头的LSS提高至19.03MPa,相较于单纯激光刻蚀提高了23.97%,此时接头断面呈加热元件断裂特征,失效模式转变为层间断裂。

关键词： 安全性   结构设计   复合材料   民机  

摘要： 要把安全可靠性放在第一位,这是民机产业发展的根本原则,也是航空人应承担的核心责任。复合材料凭借其显著的轻质高强性能,正在改变着现代民机的结构设计。然而,材料的先进性绝非安全性的天然保证。复合材料结构从微观材料特性到宏观服役行为中普遍存在的“不确定性”,如同潜藏于性能光环下的暗流,时刻挑战着我们对结构安全边界的精确掌控。传统设计方法通过采用各种安全系数、折减系数以及保守假设等方式预测结构承载能力,虽满足适航要求但制约复合材料结构效率的提升。这一挑战要求我们突破基于金属结构的既有经验范式,将飞机系统可靠性工程的百年积淀深度融入复合材料研制体系,对当前“基于经验”的结构安全性研发验证体系进行系统性变革,最终建立以结构分析、系统不确定性和概率统计为基础的结构可靠性设计方法。

关键词： 复合材料   金属铜网   雷电防护   仿真   试验验证  

摘要： 为了研究某型金属铜网对复合材料结构的雷电防护的有效性,结合某型复合材料飞机结构特点及雷电分区特点,对铺有金属铜网的碳纤维复合材料试件进行了电弧引入仿真和电流传导仿真,仿真结果表明金属铜网可以对碳纤维复合材料进行有效防护。为了充分验证金属铜网对碳纤维复合材料的防护效果,选取铺有金属铜网的典型铺层进行了雷电防护试验验证,试验结果表明金属铜网可以对碳纤维复合材料进行很好的防护。仿真结果和试验结果基本一致,但试验中试件损伤略大,表明可以用仿真结果来判断雷电防护金属网的防护能力。研究结果可为复合材料飞机结构的雷电直接效应防护设计提供参考。

关键词： 生物质   秸秆粉   秸秆纤维   复合材料   机械性能  

摘要： 因产量丰富、种类多样、成本低廉、可再生降解,以及良好的比强度和比刚度等特性,生物质秸秆在材料领域备受关注,其资源化利用对于保护环境和实现双碳目标有积极推动作用。本文综述了秸秆粉和秸秆纤维资源化利用的技术进展,着重介绍了秸秆粉/纤维衍生产品的制备技术以及秸秆粉/纤维基复合材料的性能优化,分析了秸秆粉/纤维在生物燃料、纳米纤维素、发泡材料及环境材料等领域中的应用现状,展望了秸秆粉/纤维在化工材料领域实现高值资源化利用的发展前景,指出秸秆粉/纤维在制备衍生产品、建筑材料以及木塑复合材料等方面亟待解决的关键问题,旨在为秸秆资源化利用技术研究提供参考。

关键词： 丝瓜络   多孔结构   复合材料   吸附   生物技术  

摘要： 天然纤维材料的绿色开发及高值化利用已成为应对资源短缺和环境污染的重要途径。丝瓜络纤维,作为一种可再生、环保的天然纤维,凭借其独特的多孔结构和丰富的生物活性成分,广泛应用于复合材料、污染物吸附、生物医用等领域。综述了丝瓜络纤维的理化性能及其在多个领域的应用进展。丝瓜络纤维在复合材料中具有出色的吸声、隔热、电磁屏蔽和储电性能,尤其通过化学改性能显著提高其与基体材料的界面结合强度。在环境工程领域,丝瓜络纤维通过其天然多孔性和表面极性基团,成为去除重金属离子、染料和新兴污染物的优良吸附剂。此外,丝瓜络纤维的药用成分具有抗感染、抗氧化和降血脂等多重功效,在生物医用领域具有潜在的临床应用价值。丝瓜络纤维的应用虽已取得初步进展,但仍面临产业化进程中的技术和成本挑战。未来应聚焦纤维改性工艺优化、绿色加工方法以及功能集成,以推动丝瓜络作为可持续发展材料的广泛应用。

关键词： 儿童   胶体二氧化硅   肠道屏障   肠道黏膜免疫   口服耐受  

摘要： 本研究旨在探究胶体二氧化硅纳米颗粒Aerosil 200(A200)对幼年小鼠肠道屏障及黏膜免疫的影响。3周龄BALB/c小鼠持续1周灌胃给予不同剂量(20、50、200 mg·kg^(-1))的A200,综合评估其肠道形态、屏障功能、免疫细胞表型及口服耐受能力。肠道形态研究结果显示,不同剂量A200未引起明显肠道病理损伤,但200 mg·kg^(-1)剂量组导致回肠绒毛长度增加、隐窝深度降低。屏障功能研究结果表明,200 mg·kg^(-1)剂量组导致回肠ZO-1蛋白表达上调而结肠ZO-1下调;不同剂量组肠道干细胞标志物Lgr5无显著变化,200 mg·kg^(-1)组回肠Mucin-2升高、lysozyme减少。免疫细胞表型研究结果表明,20、50 mg·kg^(-1)组的肠系膜淋巴结的Treg、Th2细胞表型占比无明显变化,200 mg·kg^(-1)组Treg和Th2细胞比例增加,但血清及回肠炎症因子(TNF-α、IL-6)水平未受影响。口服耐受实验结果表明,不同剂量A200未改变OVA特异性IgG、IgG1、IgG2a抗体水平。所有动物实验经北京大学医学部实验动物科研伦理委员会审查(批准号:BCJB0076),符合实验动物伦理相关规范。综上,3种剂量A200对幼年小鼠肠道屏障及黏膜免疫总体安全,但高剂量可能通过调节上皮屏障相关蛋白及免疫细胞表型产生潜在影响。这些结果为儿童用药安全性评估提供参考。

关键词： 激光超声   无损检测   热弹效应   激光技术   物理参数测量   机器学习   神经网络   复合材料  

摘要： 激光超声技术是一种非接触式、高分辨率的无损检测技术,可在恶劣环境中实现远距离检测,近年来在复合材料损伤检测领域得到了广泛地研究。本文对激光超声的激发及检测方法进行概述,介绍了激光超声无损检测技术在材料物理参数测量及医疗成像等领域的应用;对激光超声相控阵技术、超快激光超声技术、非线性激光超声等新技术的研究进展进行浅析,并列举了近年来深度学习在激光超声无损检测方面的应用案例;介绍了在复合材料领域的应用,并分析了存在的问题与解决方案;最后对激光超声技术的发展前景进行了讨论与展望。