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关键词： Tensile strength  

摘要： [ABSTRACT] The effects of P/Al ratio and Cr/Al ratio on the phase composition, microstructure, mechanical properties and dielectric properties of quartz fiber-reinforced phosphate composites were investigated. The results show that the phase composition of the phosphate matrix is mainly composed of Berlinite phase, low-temperature quartz type AlPO4 and unreacted α–Al2O3, and the composition ratio and microstructure of the matrix phase are influenced by the P/Al ratio and Cr/ P ratio. When P/Al=4.1 and Cr/P=0.04, the composites have the best mechanical properties, with tensile strength of 108.6 MPa, bending strength of 135.3 MPa and fracture toughness KⅠC of 6.6 MPa·m1/2, and the composites exhibit the plastic fracture characteristics of weak bonding interface. It is analyzed that at this time the matrix contains more Al(H2PO4)3 phase with good bonding properties, and the matrix exhibits a smooth planar-like structure, which is conducive to the formation of a complete and continuous good interfacial layer between the matrix and the fiber. In addition, the dielectric properties of the materials are greatly affected by the Cr content, except for Cr/P=0.08 materials, the dielectric properties of the prepared materials can meet the performance requirements of high-temperature wave-transparent materials, and have a broad application prospect. © 2024 Aeronautical Manufacturing Technology Magazine Office. All rights reserved.

关键词： 磷酸盐   石英纤维织物   力学性能   P/Al比   Cr/P比  

摘要： 研究了P/Al比、Cr/Al比对石英纤维增强磷酸盐复合材料物相组成、组织结构、力学性能与介电性能的影响。结果表明,磷酸盐基体的物相组成主要为Berlinite相、低温方石英型AlPO_(4)及未反应的α-Al_(2)O_(3),基体相的组成比例及微观结构受P/Al比、Cr/P比影响较大。当P/Al=4.1、Cr/P=0.04时,复合材料力学性能最佳,拉伸强度为108.6 MPa,弯曲强度为135.3 MPa,断裂韧性K_(IC)为6.6 MPa·m^(1/2),复合材料表现为弱结合界面的塑性断裂特征。分析认为,此时基体中含有较多粘接性能良好的Al(H_(2)PO_(4))_(3)相,基体表现为光滑平面状结构,有利于基体与纤维形成完整连续的良好界面层。此外,材料介电性能受Cr含量影响较大,除Cr/P=0.08材料外,所制备材料介电性能均可满足高温透波材料性能要求,拥有广阔的应用前景。

关键词： 木质素聚   环氧乙烷   丙酮   复合材料  

摘要： 木质素(Lg)是一种具有良好生物相容性的可再生高分子材料,在医药和工业等领域具有广阔的应用前景。在本工作中使用丙酮对木质素进行分级处理,得到丙酮可溶木质素(CAc-Lg)和丙酮不溶木质素(NAc-Lg)。以聚环氧乙烷(PEO)作为基体材料,使用溶液混合法制备了不同质量比的PEO/CAc-Lg和PEO/NAc-Lg两种复合材料,并对两种复合材料的力学性能进行了测试。红外光谱测试(FT-IR)结果显示,CAc-Lg相比于NAc-Lg,有较强的分子内和分子间氢键吸收特征峰和较低的甲基(-CH3)和亚甲基(-CH2)中C-H伸缩振动特征峰,这也导致了两种木质素与PEO共混物内部相形态的差异性。力学性能测试结果显示PEO/CAc-Lg复合材料的拉伸强度在12.5~15.0 MPa之间,而PEO/NAc-Lg复合材料的拉伸强度在15.5~17.5 MPa之间,各成分组合物的抗张强度均比单一聚乙二醇高(9.6 MPa)。

关键词： 碳纤维   玻璃纤维   多次固化   孔隙缺陷   弯曲强度   剪切强度  

摘要： 采用T800级高韧性碳布及碳带预浸料、T800级玻璃纤维预浸料、芳纶与石英混编预浸料制造层压板,探究高温高压多次固化对层压板力学性能的影响。连续经历5次高温高压固化,检测层压板孔隙缺陷、弯曲强度、剪切强度。结果表明:4种不同预浸料层压板的内部质量合格。随着固化次数的增加,T800级高韧性碳布层压板的弯曲强度下降最明显,T800级玻璃纤维预浸料层压板的剪切强度下降最明显。但是4种预浸料层压板的弯曲强度和剪切强度下降幅度均小于10%。芳纶与石英混编预浸料固化5次后的剪切强度最低值比理论指标低1.64%,其余材料的剪切强度均高于各层压板性能要求。

关键词： 材料力学   丁羟推进剂   键合剂   力学性能   Schiff碱   界面脱湿   MAPO  

摘要： 为提高丁羟四组元推进剂和CL-20/GAP推进剂的力学性能,解决新的推进剂填料基体界面“脱湿”问题,设计合成了新型Schiff碱键合剂;采用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜及万能材料拉伸机等对键合剂的键合效果和推进剂的力学性能进行了表征。结果表明,合成的新型Schiff碱键合剂包含键合剂必备官能团且在AP表面存在明显键合,新型Schiff碱键合剂有望取代有毒MAPO,可明显提高丁羟四组元推进剂的力学性能,使丁羟四组元推进剂常温拉伸强度达到0.7 MPa,常温延伸率大于55%,高温延伸率大于50%,低温延伸率大于60%,并可以明显改善丁羟四组元推进剂的工艺性能;在CL-20/GAP推进剂中,新型Schiff碱键合剂可同时提高推进剂的拉伸强度和延伸率。

关键词： 偏石油机械   疲劳寿命预测   结构优化   有限元分析   材料力学  

摘要： 本文以偏石油机械的实际应用为目标,对偏石油机械关键部件的疲劳寿命进行了预测和结构优化的研究。研究以有限元分析为基础,材料力学和结构优化为手段,得出了关键部件在不同工况下的受力状况及其应力分布变形情况。结合材料疲劳性能和疲劳损伤理论,对零部件的疲劳寿命进行了预测和评估,并且提出了相关的优化设计,有效地延长了石油机械关键部件的使用寿命,提高了产品可靠性和安全性。

关键词： 破碎机   有限元分析   结构优化   材料力学  

摘要： 基于有限元分析技术,对破碎机的构造进行了精心优化,旨在提升其性能。首先,通过构建破碎机的有限元模型,深入剖析了其结构在受力过程中的应力分布及存在的主要问题。依据材料力学与结构力学原理,提出了一项创新性优化设计方案,涵盖了材料的精心挑选与结构的精致改良。借助有限元分析软件,对改进后的构造进行了模拟验证,证实了改进设计的实效性与操作性。对破碎机结构进行优化后,结果显示该优化设计显著提升了破碎机的工作效率与使用年限,由此预见其将拥有广阔的应用前景及显著的经济效益。

关键词： OBE理念   过程考核   动态追踪   材料力学   教学改革  

摘要： 为了将OBE教育理念和课堂教学深度融合,为不同工科专业量身定制细化版材料力学课程目标,以产出为导向,反向设计教学环节和考核方式。正向实施,根据不同知识点及其对课程目标达成度支撑情况制定不同教学模式和考核方式。通过过程考核并动态追踪整体和个体课程达成度情况实现学期内的持续改进,通过期末成绩分析与多维度调查问卷分析实现学期间的持续改进。实践效果表明,通过基于OBE理念的材料力学课程专业化细分及过程考核追踪式改革,学生整体成绩及课堂满意度均有提升。

关键词： 粉磨时间   钼渣   水泥基材料   力学性能   孔隙结构  

摘要： 通过不同机械粉磨时间对钼渣特性的影响试验,获取粉磨最佳时间。将该粉磨时间作用下钼渣作为掺合料制备水泥基材料,分析不同钼渣掺量对水泥基材料力学性能、孔隙结构等性能的影响。结果表明:综合水泥基材料的物理力学实验结果,得出在钼渣掺量为30%时,水泥基材料各项性能达到最佳。而粉磨最佳时间为2.0 h,此时钼渣的各项性能达到最佳状态。适当掺加钼渣可以有效地改善水泥基材料的孔隙结构,使得水泥基材料变得更加密实。过量的掺加钼渣,会破坏了水泥基材料的微观孔隙结构,进而导致了水泥基材料各项性能的降低。此时水泥基材料仍然保持着较好的强度且可以满足实际工程的需要,但是从经济方面考虑就增大了成本,不利于工程的进展。

关键词： 橡胶复合材料   随机序列吸附算法   裂纹扩展   代表性体积单元   有限元分析  

摘要： 为了研究碳纤维/橡胶复合材料和炭黑/橡胶复合材料的力学性能及裂纹扩展机制,首先分析了不同体积分数填充物对复合材料力学性能的影响,然后基于扩展有限元法研究了碳纤维/橡胶复合材料和炭黑/橡胶复合材料裂纹扩展损伤演化,探究了单轴载荷下增强体体积分数对橡胶材料裂纹扩展过程中撕裂能和J积分的影响,分析了碳纤维和炭黑增强橡胶基复合材料裂纹扩展损伤规律。结果表明,橡胶复合材料随着增强体体积分数的增大,其有效弹性模量也增大,在大变形条件下材料的力学性能随着增强体体积分数的增加有显著改善。增强体在橡胶复合材料的裂纹扩展过程中可以有效抑制裂纹的扩展过程,但增强体的体积分数并不是越大越好,随着体积分数变大,材料的抗断裂性能有减弱的可能,炭黑和碳纤维增强体的体积含量分别为15%和10%时,在裂纹扩展的过程中所消耗的能量较小。