关键词： 碳纤维   天线梁   随机振动   时域分析   轨道交通  

摘要： 传统金属材质的天线梁结构会随着列车运营过程中的剧烈振动引起焊缝处产生疲劳裂纹,而采用碳纤维复合材料的天线梁结构通过共固化工艺一体成型,大幅提高了产品的使用寿命。首先对天线梁结构进行扫频试验,确定结构阻尼比为2%;然后基于IEC 61373—1999标准对天线梁结构进行横向、纵向、垂向3个方向的随机振动试验,并依据关键位置应变值的变化,监控结构整体强度,试验得出垂向振动试验微应变值最大为592με,试验后检查结构确认整体功能完好;最后建立天线梁结构有限元分析模型,按照相同ASD谱加载,并结合试验测得的阻尼比进行随机振动分析,将分析结果与试验数据进行对比,结果表明:有限元计算得到的垂向振动试验微应变值最大为670με,3个方向试验数据与仿真结果的误差值在15%以内,且有限元仿真结果偏于保守。

关键词： 玻璃纤维   力学增强   隔热   功能材料  

摘要： 玻璃纤维因其比表面积大、活性位点多,优异的力学性能、轻质高强、耐腐蚀性和设计灵活性,作为功能性先进材料备受青睐,已广泛应用于众多领域。本文主要从纤维的力学增强特性、微观形貌特性以及绿色无污染基底材料应用等方面,结合先进领域的应用研究展开了综述,主要针对力学性能提升、环境监测、吸波屏蔽、储能材料等领域的研究进行了分析;最后对功能化玻璃纤维复合材料的发展进行展望和预期技术规划。

关键词： 金属基复合材料   多孔陶瓷   液相浸渗   3D打印  

摘要： 本文综述了三维网络结构陶瓷增强金属基复合材料(Three-dimensional network structure ceramic reinforced metal matrix composite,3DNSCMMCs)的制备方法、机理及研究现状。重点对陶瓷预制体的孔隙调控机理、金属熔体浸渗原理及金属-陶瓷界面润湿和界面结合理论予以详细的介绍,并对多孔陶瓷预制体的主要制备方法及其熔体浸渗方法进行探讨,概述了3DNSCMMCs当前的研究现状,认为“增材制造(3D打印)陶瓷预制体+金属熔体真空压力浸渗”技术制备金属基复合材料将取得快速发展,获得低热膨胀、复杂结构、高体积分数增强体、高强度陶瓷增强金属基复合材料是目前研究的热点,实现其低成本、短周期、高性能及大批量化是未来发展趋势。

关键词： 自动铺放   聚芳醚酮   复合材料   后处理   工艺优化  

摘要： 聚芳醚酮热塑性复合材料具有优异的抗冲击性能,在航空领域具有重要应用价值。针对自动铺放原位成型聚芳醚酮复合材料力学性能欠佳的问题,系统研究后处理工艺参数(温度、压力和时间)对孔隙消除及力学性能的影响规律。采用聚芳醚酮预浸料,通过自动铺放技术制备层合板。采用差式扫描量热仪、流变测试及力学性能表征,建立黏度-压力-时间耦合模型。结果表明,模型可以合理预测不同工艺参数对孔隙消除的影响规律,得到后处理临界温度为340℃。温度在340~360℃之间,树脂黏度较低且稳定性良好,有利于快速排出孔隙缺陷。后处理压力显著影响孔隙排出效率,360℃经过60min完全排出孔隙的临界压力为0.7MPa,压力继续增加对材料性能的提升收益较小。后处理时间对材料性能的影响依赖于后处理压力,360℃和0.7 MPa时,60 min可以完全消除孔隙缺陷;360℃和1.6 MPa时,仅需20 min就可以完全消除孔隙缺陷。360℃、0.7 MPa和60 min时,材料拉伸强度、弯曲强度和层间剪切强度分别达到2844、1653MPa和103MPa。

关键词： 冻融循环   冲击荷载   碳纤维   混凝土   动态峰值应力   韧性   能量耗散   复合材料  

摘要： 基于试验探究碳纤维应用方式及冲击荷载作用对冻融损伤混凝土力学性能影响规律,利用霍普金森压杆(SHPB)对不同冻融循环次数(0,25,50,75,100次)作用后四种混凝土(素混凝土、碳纤维混凝土、碳纤维布混凝土、碳纤维与纤维布混凝土)试件开展不同加载率下的冲击压缩试验,分析冻融循环次数、碳纤维应用方式及加载率对混凝土动态应力-应变曲线、峰值应力、韧性及耗能效果影响规律。结果表明:①冻融循环0次、0.3 MPa冲击气压下,碳纤维混凝土、碳纤维布混凝土及碳纤维与纤维布混凝土峰值应力是素混凝土峰值应力的1.30,1.63,1.95倍,碳纤维及碳纤维布均能够有效提升混凝土动态抗压强度,碳纤维布提升效果更显著;②相较于未冻融试件,冻融循环25,50,75,100次时,素混凝土试件峰值应力降幅3.93%、19.01%、28.52%、41.95%,四种混凝土试件峰值应力均与冻融循环次数间呈线性负相关;③0.3 MPa冲击气压、冻融循环100次时,碳纤维及纤维布混凝土、碳纤维布混凝土、碳纤维混凝土试件韧性分别为素混凝土韧性的3.78,2.44,1.81倍,碳纤维及碳纤维布不仅能够增强试件韧性,同时能够增强试件的抗冻性能;④冻融循环25,50,75,100次时,碳纤维及纤维布混凝土试件单位体积耗散能降幅分别为1.70%、3.64%、6.07%、12.14%,素混凝土试件单位体积耗散能降幅分别为21.43%、35.71%、53.57%、73.21%,碳纤维对混凝土抗冻融损伤存在一定的提升作用。

关键词： 硅橡胶泡沫   机器学习   深度神经网络   氧指数   热释放  

摘要： 提出一种基于深度神经网络模型(DNN)的硅橡胶泡沫复合材料(SRF)阻燃性能预测方法。制备SRF样品并通过试验表征测试获得初始数据集,优化DNN预测模型并与其他4种基础模型进行比较分析。结果表明,当含氢硅油和铂催化剂的质量分数分别增加到7.24%和1.16%时,极限氧指数值提高到28.6%,热释放速率峰值和总热释放分别降低了24.83%和24.7%。所搭建的最佳DNN模型的决定系数为0.925,设置验证集分析DNN模型预测精度,其相对误差不超过10.8%。最后通过部分依赖图对DNN预测结果和输入变量之间进行可解释性分析。利用模型可预测SRF的极限氧指数、热释放速率等阻燃性能试验参数,能够有效指导硅橡胶泡沫复合材料性能的快速优化。

关键词： 道路工程   沥青   废弃活性炭   流变性   混合物   复合材料  

摘要： 通过室内实验分别研究了不同废弃活性炭粉掺量下沥青胶浆的高、中温流变性能,并对沥青混合料路用性能进行验证,最后借助扫描电镜分析废弃活性炭粉作用机理。结果表明:随着废弃活性炭粉掺量增加,沥青胶浆针入度减小,软化点升高,延度减小,且均在掺量为100%时达到极值,针入度减小了15.84%,软化点增大了2.95%,延度减小了40.52%。废弃活性炭粉在一定程度上提高了沥青胶浆高温蠕变恢复能力、高温抗车辙能力及疲劳性能。另外,废弃活性炭粉的加入可显著增加沥青混合料的高温稳定性与低温抗裂性,最大增幅分别为53%和25%,虽然会导致其水稳定性降低,但总体影响较小。废弃活性炭粉颗粒表面粗糙,有利于沥青在其表面的接触及吸附,进而增强与沥青界面交互作用。

关键词： 路基工程   泡沫混凝土   改性聚乙烯醇纤维   掺量   综合性能   复合材料   混合   优化  

摘要： 为了提高泡沫混凝土的综合应用性能,采用改性聚乙烯醇纤维对泡沫混凝土进行改性,制备了一种纤维泡沫混凝土,通过实验评价了改性聚乙烯醇纤维掺量对混凝土性能的影响。结果表明:随着改性聚乙烯醇纤维掺量的逐渐增大,混凝土的干密度相对就越大,干缩率和导热系数相对就越小,体积吸水率先减小后增大,抗压强度先增大后减小,混凝土抗硫酸盐侵蚀能力先增强后减弱。当改性聚乙烯醇纤维的掺量达到1.2 kg·m^(-3),混凝土的综合性能达到最佳,其中混凝土的干缩率、导热系数和抗压强度均有明显的改善,并且混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力较强,抗压强度耐蚀系数明显增大,而干密度和体积吸水率的变化幅度均比较小。因此,合适掺量的改性聚乙烯醇纤维对泡沫混凝土的改良效果较好,使其能够适合应用在路基工程的施工中。

关键词： 制备方法   热塑性导电复合材料  

摘要： 本发明公开了一种热塑性导电复合材料及其制备方法和应用。所述热塑性导电复合材料包括内层材料和至少一层外层材料,所述内层材料为包括纤维束、第一热塑性树脂和第一助剂的芯层,所述至少一层外层材料包裹所述芯层并且为包括第二热塑性树脂和第二助剂的树脂层,其中,所述纤维束从所述芯层的一端连续延伸至其相对端,所述第一助剂和所述第二助剂各自独立地包括导电填料。

关键词： 电感耦合等离子体原子发射光谱法   铝硅合金   碱溶酸化   标准曲线  

摘要： 采用碱溶酸化的前处理方法及基体匹配法,在最佳的仪器参数条件下建立工作曲线,通过电感耦合等离子体发射光谱仪测定铝硅合金中杂质元素硅、镁、铁、铜、锰、锌的含量。进行了元素干扰试验及溶液酸度试验,确定各元素的方法检出限为硅元素0.0097%、镁元素0.0053%、铁元素0.0044%、铜元素0.0016%、锰元素0.0003%、锌元素0.0007%,验证了曲线的重复性和准确性良好,测定样品的加标回收率为94%~106%。