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关键词： 盾粉   木塑复合材料   力学性能   熵权   灰色关联分析  

摘要： 以前期研究成果盾粉为研究对象,采用熔融共混与热压相结合的工艺,将不同化学成分的盾粉替代50%滑石粉与聚乙烯复合制备盾粉/木塑复合材料。利用X射线射仪(XRD),傅里叶红外光谱仪(FTIR),扫描电子显微镜(SEM)进行表征分析,同时使用熵权-灰色关联分析法分析盾粉化学成分对盾粉/木塑复合材料力学性能的影响。研究结果表明,具有多孔结构的盾粉,其比表面积大,吸附性好,使其被马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)包裹,马来酸酐基团能够与盾粉表面的—OH发生酯化反应,生成稳定的化学键,增强了界面相容性。盾粉化学成分对盾粉/木塑复合材料拉伸强度的综合关联度排序为CaO(氧化钙)>Fe_(x)O_(y)(铁氧化合物)>MnO(氧化锰)>P_(2)O_(5)(五氧化二磷)>SiO_(2)(二氧化硅)>MgO(氧化镁)>Al_(2)O_(3)(三氧化二铝)>SO_(3)(三氧化硫);盾粉化学成分对盾粉/木塑复合材料弯曲强度的综合关联度排序为CaO>Fe_(x)O_(y)>MnO>P_(2)O_(5)>SiO_(2)>MgO>Al_(2)O_(3)>SO_(3);盾粉化学成分对盾粉/木塑复合材料冲击强度的综合关联度排序为CaO>Fe_(x)O_(y)>P_(2)O_(5)>MnO>SiO_(2)>Al_(2)O_(3)>MgO>SO_(3)。说明盾粉中CaO,Fe_(x)O_(y)是提高盾粉/木塑复合材料力学性能的主要成分,而SO_(3)则对性能提高起负面影响。为盾粉的配方设计提供了明确的优化方向,即提高CaO和Fe_(x)O_(y)含量,并减少SO_(3)含量,以提升木塑复合材料的整体力学性能。

关键词： 航空制造业   复合材料力学   可设计性   大型客机   直面挑战   竞争力   功能多样   自主研制  

摘要： 我国自主研制的大型客机C919于2023年5月28日完成首次商业飞行,至今已平稳运营20个月,这是我国大飞机事业取得的重大成果,也标志着我国航空制造业迈入了全新阶段。作为广泛用于航空航天领域的先进材料,复合材料以其轻质高强、可设计性好、功能多样等突出优点,被视为体现产品先进性和竞争力的重要标志.

关键词： 全自动试验机   性能测试   自动化   智能化  

摘要： 随着现代工业科技的飞速发展,纤维增强复合材料因其具有比强度高,比模量大,可设计性强,抗腐蚀性和耐久性能好等特点,在航空航天、汽车制造、船舶、风电、建筑结构和体育器材等领域得到了广泛应用。为了确保复合材料结构的可靠性和安全性,对其力学性能进行准确测试至关重要。结合全自动试验机的总体结构及优势,举例阐述了全自动试验机在纤维增强复合材料力学性能测试中的应用,并总结提出了全自动试验机在该领域进一步提升自动化、智能化水平有待突破的关键技术。

关键词： 木屑-氯氧镁水泥复合材料   力学性能   加载速率   损伤变量   本构模型  

摘要： 木屑-氯氧镁水泥复合材料(SMOCC)是以氯氧镁水泥为胶凝材料,木屑为填充材料,并掺加适当比例改性剂,施加5 MPa压力压制成型的新型建筑材料。为了探究SMOCC的基本力学性能和损伤演化规律,本文开展了立方体抗压、劈裂抗拉和不同加载速率下棱柱体受压试验。同时,基于试验结果,采用Lognormal和GaussAmp统计分布函数,结合等效应变原理,建立了不同加载速率下SMOCC的损伤构模型。结果表明:立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量均随着SMOCC表观密度的增大而增大;SMOCC峰值应变和峰值应力均随着加载速率的升高而减小;较低加载速率下,SMOCC内部缺陷及微裂纹发展更充分,应力-应变曲线初始压实阶段上凹更明显,脆性特征有所改善;与Lognormal统计分布函数相比,GaussAmp统计分布函数建立的本构模型能够更好地描述SMOCC单轴受压力学行为和损伤演化过程。研究成果可为SMOCC的设计和应用提供理论依据。

关键词： 纤维增强   地聚合物   稻壳灰   流动度   力学性能  

摘要： 为研究稻壳灰对粉煤灰基纤维增强地聚合物复合材料(EGC)性能的影响,通过流动度试验、抗压试验、单轴拉伸试验、四点弯曲试验,系统分析稻壳灰掺量(0~30%)对EGC的流动度和力学性能的影响规律。结果表明:随着稻壳灰掺量的增加,EGC的流动度下降,力学性能呈现先上升后下降的趋势;常温条件下养护28 d后,EGC的抗压强度达到43.53 MPa,极限拉伸应力和极限拉伸应变分别为4.69 MPa、4.61%,极限弯曲强度和极限弯曲位移分别为9.18 MPa、22.93 mm。试件在拉伸和弯曲试验后均出现明显的应变硬化阶段。

关键词： 高密度泡沫铝   力学性能   吸能特性   准静态压缩   围压压缩   落锤冲击  

摘要： 目的研究不同加载方式下高密度泡沫铝的力学行为和吸能特性,为减震器结构优化设计提供指导。方法利用MTS万能材料试验机和Instron 9350材料冲击试验机,分别对高密度泡沫铝板材表面纵向(x方向)、横向(y方向)和厚度方向(z方向)切取的试样开展准静态压缩、围压压缩以及落锤冲击实验,基于电测法获取高密度泡沫铝的压缩载荷-位移曲线,并通过理论计算得到高密度泡沫铝的吸能特性结果。结果准静态压缩载荷作用下,高密度泡沫铝制备的随机性导致其沿3个方向加载的力学性能出现小范围波动;围压压缩和落锤冲击载荷作用下,不同加载方向对高密度泡沫铝的力学性能和吸能特性影响可忽略不计。结论相比于准静态压缩加载,高密度泡沫铝在围压压缩加载下的塑性平台阶段具有明显的强化效应。对于落锤冲击加载,高密度泡沫铝的平台应力、密实化应变和吸收能量呈现一定的加载速率相关性,但其吸能效率与加载速率无关。

关键词： 材料力学实验   现代信息技术   教学改革   教学质量  

摘要： “材料力学实验”是材料力学课程的重要组成部分。原有实验课的教学及考核环节存在学生预习资源不够丰富、实验操作时长不足、大型设备操作时间有限、考核未包含操作和预习环节等一些需要改进的部分。本文探索在教学环节中引入现代信息技术和增加实验成绩考核环节的考核项目,以改进原有实验课的不足。此次教学改革增强了学生的实验信心和学习兴趣,更好地培养了学生的实践操作能力,提升了材料力学实验教学质量。

关键词： 编织结构   压实量   纤维形态   纤维体积分数   力学性能  

摘要： 本文对不同厚度编织结构预制体在不同压实状态下,RTM成型工艺参数以及成型后复合材料断面纤维形态、纤维体积分数、力学性能进行研究,结果表明:当压实量在虚压10%到正常压实再到过压10%状态变化时,8.5mm厚预制体RTM成型注胶压力和出胶时间明显增加,而20mm厚预制体RTM成型参数无明显变化;8.5mm厚预制体纤维束截面由椭圆趋于矩形,纬向断面纤维在厚度方向上由弧形变为竖直状态再变为斜线装,20mm厚预制体纤维束截面均呈椭圆形,纬向断面纤维在厚度方向上由斜线状变化为弧形再到接近竖直状态;两种厚度预制体的纤维体积分数均较设计低,20mm厚预制体表现的更明显;三种压实状态下成型得到的复合材料经向拉伸强度呈先上升后下降趋势,经向压缩强度和经向面外剪切强度呈现下降趋势,而纬向面外剪切强度变化不大。

关键词： 贺信精神   课程思政   价值引领   材料力学性能   思政映射  

摘要： 高校肩负着培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设的中心任务。习近平总书记在给哈工大建校100周年的贺信中给予哈工大在人才培养和国之重器打造方面的赞扬和希冀。材料力学性能作为一门重要的专业基础课程,其对于科研人才的专业知识素养和实际工程问题解决能力的培养具有举足轻重的作用。该文以材料力学性能课程为例,对标贺信中立德树人、人才培养和科研攻关三个方面的思政元素,将知识传授和价值引领有机地融入具体的课堂教学中,为理工科课程的思政建设提供参考。

关键词： 改性聚氨酯   注浆加固   高温环境   力学性能   胶结特征   微观形貌  

摘要： 为分析有机-无机复合注浆材料在高温环境中的适用性,本文以水玻璃、甘油和催化剂为A组分,以异氰酸酯、塑化剂、阻燃剂为B组分,制备了双组分硅酸盐改性聚氨酯注浆材料,讨论了环境温度对新型注浆材料力学性能的影响,研究了硅酸盐改性聚氨酯浆液强度的环境温度响应规律;以石英砂岩为注浆基体材料预制裂隙,采用新材料进行注浆加固,结合微观表征分析了浆-岩界面胶结特征。结果表明,受高温环境的影响,硅酸盐改性聚氨酯浆液固结体的强度与弹性模量出现下降趋势,25℃下浆液固结体抗压强度、抗拉强度、抗压弹性模量与抗拉弹性模量分别达到48.16、15.47、507.47和520.10 MPa,当环境温度升高至90℃时分别降至38.13、9.63、387.57和410.84 MPa,材料对环境温度敏感性较低。环境温度升高打破了双组分之间化学反应的平衡,降低了有机相交联固化程度与固结体密实度,材料强度下降。