关键词： 自由基聚合   聚苯乙烯   HKUST-1   水稳定性  

摘要： 以HKUST-1为金属有机框架材料(MOFs),在苯乙烯(St)单体存在下进行原位自由基聚合,制备得到了聚苯乙烯/HKUST-1(PSt/HKUST-1)复合材料,并对其水稳定性和氨气的穿透吸附性能进行了研究。结果表明:PSt/HKUST-1复合材料保留了MOF材料的多孔性,还能在水溶液中保持较长时间的稳定。在氨气穿透吸附实验中,PSt/HKUST-1复合材料经98%湿度条件下处理24h后仍具有一定的氨气吸附性能,并表现出一定的循环使用性。

关键词： 电加热复合材料   热喷涂   电极   拉开强度   允许载流量  

摘要： 电加热复合材料的电极对其加热性能和加工适应性具有决定性影响。为了提升电极与热固性复合材料之间的兼容性,以实现其在工程领域的规模化应用,本研究首次引入金属热喷涂技术,用于开发基于织物类电加热材料的高性能电极。通过评估加热织物的加热性能,验证了热喷涂工艺用于电极制造的可行性及有效性。试验结果表明,喷涂4~5次后,电极结构致密,并具有良好的电导率,表面电阻约为2×10^(-3)Ω/m^(2)。此外,这些电极与双马树脂/石英纤维体系的粘接强度超过20 MPa,在粘接过程中未发现显著缺陷,工艺适应性良好。热喷涂制造了2 m长的电极,加热组件具有均匀的温度场分布,验证了热喷涂工艺在大规模加热组件电极生产中的适用性。这一简单高效的电极制备方法为织物类电加热材料的电极制造提供了坚实的技术支撑,具备良好的工程应用前景。

关键词： 复合材料   试样   检测   应变  

摘要： 本文对复合材料试样高温力学试验环境下的应变检测方法进行了研讨。归纳出目前较为常用的几种检测方法,着重介绍了电子引伸计和电阻应变计,包括其工作原理、适用范围、注意事项等内容。本文还对电阻应变计所需胶粘剂的特性、固化条件、适用温度等进行了研究总结,并进行相应的试验验证。

关键词： 碳纤维   混凝土桥梁   加固技术   底胶配比  

摘要： 碳纤维复合材料与混凝土之间的粘结性能会影响加固效果,同时,考虑到劣化层侵蚀作用,提出碳纤维复合材料在加固混凝土桥梁中的应用研究。处理桥梁混凝土基底,具体包括劣化层清理、裂缝填补等操作,采用具有抗腐蚀性能的三维碳纤维复合板,以环氧树脂作为底胶的主要成分,对底胶配比进行调和。通过分阶段施加张拉应力的方式,对碳纤维板进行张拉处理,并将张拉完的碳纤维板铺设在混凝土桥梁的加固区域,加固混凝土桥梁桥面结构。应用结果表明,对桥面进行加固后,桥梁结构承载力明显提升,具备较为理想的加固效果。

关键词： 胶粉   丁苯橡胶   硫化特性   物理机械性能   动态力学性能   黏弹行为   Payne效应   Mullins效应  

摘要： 使用不同种类胶粉填充丁苯橡胶(SBR)制备了SBR黏弹复合材料,研究了不同种类胶粉对复合材料的硫化特性、物理机械性能、压缩永久变形、压缩应力松弛及其可逆恢复、Payne效应、动态力学性能、Mullins效应和微观形貌的影响。结果表明,超高压水射流法胎侧胶胶粉填充的SBR复合材料表现出较好的物理机械性能和动态力学性能;乳胶胶粉填充的SBR复合材料的焦烧时间和工艺正硫化时间均非常短、应力松弛程度低、Payne效应较强,乳胶胶粉与SBR基体的相容性差,且复合材料Mullins效应随温度的升高呈先增强后减弱趋势,而超高压水射流法胎面胶胶粉填充复合材料的Mullins效应则随温度的升高整体呈减小趋势;当温度低于80℃时,三元乙丙橡胶胶粉填充SBR复合材料的压缩永久变形小于其他种类胶粉填充的复合材料。

关键词： 电动飞机   复合材料层合板   深度迁移学习   卷积-长短期记忆网络   力学性能  

摘要： 为了解决训练样本有限和极端环境条件下飞机结构强度分析的难题,提高分析效率,将深度迁移学习方法应用于RX4E电动飞机复合材料层合板的力学性能研究。基于复合材料层合板试验结果的分析,对比了多种深度学习模型对试验结果的预测,最终选定卷积-长短期记忆(convolutional long short-term memory,CLSTM)网络作为最优的深度学习模型。此外,还引入了迁移学习(transfer learning,TL)模型,以精确预测复合材料层合板在不同温度、湿度及铺层方式下的应力-应变关系。结果表明,提出的TL-CLSTM网络模型在预测复合材料的力学性能方面具有显著的优势,特别是在预测应力-应变关系方面,其均方误差和均方根误差分别为10^(-5)和10^(-3)。所提出的模型克服了传统力学性能测量方法的复杂性和低效性,能够有效地预测电动飞机复合材料层合板的力学性能,为电动飞机制造研究提供了新的途径。

关键词： 邓恩桉   聚丙烯薄膜   木塑胶合板   热压工艺   弯曲性能  

摘要： 以邓恩桉(EuCahetus dunnii Maiden)旋切单板为基材,热塑性聚丙烯薄膜为胶黏剂,通过热压-冷压联合工艺,研发了一种高性能、环保的新型木塑复合材料。通过正交试验优化生产工艺参数,探索了热压过程中关键参数的影响。结果表明:热压工艺对复合材料的弯曲性能具有明显影响。静曲强度的受影响程度为热压压强>热压时间>薄膜剂量,弹性模量的受影响程度为热压时间>薄膜剂量>热压压强。在此基础上,采用一阶线性模型揭示了热压工艺与邓恩桉/聚丙烯复合材料弯曲性能的数学层面相关性。在最优参数组合下(热压压强0.9 MPa、热压时间420 s、薄膜剂量150 g/m^(2)),所得复合材料的静曲强度和弹性模量分别为109.58 MPa和13.89 GPa,远超GB/T 9846—2015《普通胶合板》中的相关要求。

关键词： Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料   水导激光   微槽加工   水束流  

摘要： Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料因高硬度、耐高温、低成本而成为隔热与绝缘功能材料的首选,但其脆性大、非均质和各向异性的特性使传统加工技术难以满足微槽切割的质量和精度要求。对此,提出采用水导激光加工Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料微槽的方案,研究激光功率、扫描间距、扫描速度对微槽形貌和精度的影响,并揭示了去除机理。结果表明,水导激光通过激光烧蚀和水束冲刷的共同作用,使材料产生熔化与升华,进而实现材料去除,其中激光功率是打通微槽的关键参数。当采用激光功率20 W、扫描间距20μm、扫描速度0.2 mm/s的工艺参数加工Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料微槽,能够满足宽度0.1^(0)_(-0.05)mm、深度0.4^(+0.2)_(-0.2)mm的精度要求。

关键词： 碳纤维增强复合材料   层合板   高速冲击   损伤   应变率   数值模拟  

摘要： 对碳纤维增强复合材料层合板在不同冲击位置和冲击速度下的高速冲击性能进行了研究。通过高速冲击试验和数值分析模型的建立,分析了层合板在高速冲击下的破坏过程和损伤特性,特别是冲击位置对材料性能的影响。研究结果表明,层合板在高速冲击下主要表现为层间分层、纤维拉伸和基体拉伸破坏。对于上下两侧固支的层合板而言,上侧和中心位置表现出较好的抗冲击性能;相比之下,靠近板边缘的位置抗冲击性能显著下降,其能量吸收率仅为上侧位置的50.36%。数值模拟结果为碳纤维增强复合材料层合板的整体抗冲击性能评估提供了有力支撑。

关键词： C/SiC复合材料   双轴动态压缩   破坏行为   能量吸收  

摘要： 碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C/SiC)在航空航天领域具有广泛的应用。该材料在服役过程中常承受双轴乃至多轴动态载荷,然而针对双轴动态压缩下该材料力学行为的研究仍较为匮乏。使用双轴电磁霍普金森杆对该材料实施不同加载比例(双轴载荷之比)的动态压缩测试,构建C/SiC复合材料细观结构的几何模型并进行数值仿真,分析了该材料在双轴动态压缩下的破坏行为和能量吸收。试样内部微孔洞的分布规律对材料的裂纹扩展路径、强度、能量吸收均有显著影响。当加载比例从0(单轴)增加到1(双轴等比例)时,基体、横向纤维束和纵向纤维束的应力峰值分别增长了112.8%、25.6%和251%,从而导致该材料破坏模式发生从纤维断裂、纤维断裂+分层破坏、分层破坏的依次转变,并伴随着能量吸收率出现先从0.398上升到0.438再降低到0.407的变化规律。