教学课程资源库 更多>>

关键词： 纺织复合材料   三维编织   蜂窝状结构   面内压缩性能   弯曲性能  

摘要： 随着航空航天、国防科技、轨道交通等领域对轻质高强先进复合材料的需求不断提高,蜂窝结构作为一类典型多孔结构,因其优异的结构效率和良好的可设计性显示出巨大的发展潜力。尤其是纤维增强复合材料蜂窝结构,具有高比强度、比刚度,在耐腐蚀性和耐久性方面优于铝蜂窝、纸蜂窝,为轻质高强先进复合材料的设计和开发提供了更大的灵活性。目前纤维增强复合材料蜂窝结构大多通过粘合或互锁工艺制备而成,通过纺织技术开发具有结构整体性和纤维连续性的蜂窝结构对于新型蜂窝结构的发展具有重要推动作用。特别是三维纺织预成型技术,利用三维异型结构件细观结构灵活多变、设计性强、近净成形等特点,可有效减少零件数量,解决因材料拼接导致的结构缺陷问题。本文基于三维编织工艺开发、制备了三维编织蜂窝状结构,对三维编织蜂窝状织物的编织过程、纱线轨迹、内部结构以及三维编织蜂窝状复合材料的力学性能、失效过程、损伤机理展开了深入研究。 （1）基于三维编织四步法纱线运动到边纱位置会“返回”的特点,通过改变纱线交织状态控制编织体的“分开”与“合并”,从而得到了蜂窝状织物。通过纱线轨迹坐标化获得了纱线运动规律并基于此建立了织物仿真模型。只要给定编织蜂窝状织物的纱线行数n、纱线列数m、自由壁纱线列数m1、自由壁和连接壁的编织循环数f1和f2,即可确定编织纱线的运动轨迹。基于“三单胞”模型分析了蜂窝状织物的内部结构,明确了内单胞、面单胞、角单胞在三维编织蜂窝状织物中的比例。定义并引入“填模因子”建立了编织参数与蜂窝状织物几何参数间的理论关系,通过纱线填充系数可将纱线参数转化为编织参数。只要确定了编织参数即可实现三维编织蜂窝状织物的制备并估算其几何参数,这有助于三维编织蜂窝状织物的设计和优化。 （2）利用真空辅助树脂传递模塑（Vacuum Assisted Resin Transfer Molding,VARTM）成型工艺制备了三维编织蜂窝状复合材料。对其编织参数、几何参数进行了测量,并与理论值作比较,证明了理论公式对于预测试样几何参数有较好准确性。基于“三单胞”模型推导了三维编织蜂窝状复合材料纤维体积分数理论公式,试样纤维体积分数的实验值和理论值分别为29.51%和26.95%。重点分析和研究了三维编织蜂窝状复合材料的相对密度,建立了编织参数、开口角、“填模因子”与相对密度之间的理论关系。 （3）以连接壁长度为变量,探究了X方向面内压缩下三维编织蜂窝状复合材料和三维编织蜂窝-泡沫夹层结构复合材料间的关系。首先研究了不同连接壁长度分别对三维编织蜂窝状复合材料和三维编织蜂窝-泡沫夹层结构复合材料X方向面内压缩性能的影响。然后以三维编织蜂窝-泡沫复合材料作为参照,从压缩曲线、力学性能、能量吸收性能这几个角度对三维编织蜂窝状复合材料和三维编织蜂窝-泡沫夹层结构复合材料进行对比分析。结合三维数字图像相关（3D Digital Image Correlation,3D-DIC）详细讨论了应变变化与损伤过程、失效模式间的关系。研究表明,三维编织蜂窝-泡沫夹层结构复合材料最大载荷与单胞列数呈现正相关、失效位移与单胞行数呈现正相关,总能量吸收与单胞数呈现正相关。三维编织蜂窝-泡沫复合材料较三维编织蜂窝状复合材料最大载荷大约提升了4 k N～5 k N,总能量吸收大约提升了15 J～17 J。三维编织蜂窝-泡沫夹层结构复合材料的最大载荷是三维编织蜂窝-泡沫复合材料的2倍左右,总能量吸收是三维编织蜂窝-泡沫复合材料的1.7倍到1.8倍。三维编织蜂窝-泡沫夹层结构复合材料的面内压缩模量比三维编织蜂窝状复合材料大约提升了500 MPa。三维编织蜂窝状复合材料和三维编织蜂窝-泡沫夹层结构复合材料均呈现“剪切型”失效。 （4）从加载方向、树脂基体、开口角（90°和120°）等方面对三维编织蜂窝状复合材料面内压缩性能开展了进一步研究。建立了材料杨氏模量、编织参数、开口角、“填模因子”与面内压缩模量之间的理论公式,揭示了三维编织蜂窝状复合材料面内压缩模量的影响因素。提出“变形角”的概念,定量地分析了三维编织蜂窝状复合材料产生裂纹前的最大变形,揭示了变形特点和失效机理。研究表明,在面内压缩载荷作用下,虽然加载方向、树脂基体、开口角、连接壁长度改变,但均满足最大载荷与自由壁列数呈现正相关,失效位移与自由壁行数呈现正相关,总能量吸收性能与单胞数呈现正相关。加载方向、开口角的影响可归结于自由壁与加载方向之间夹角的影响,夹角越小承载能力越好。沿编织方向承载能力大于垂直于编织方向承载能力。树脂基体改变对X方向面内压缩性能影响较大。三维编织蜂窝状复合材料破坏位置均在自由壁与连接壁相交形成的“Y形”连接处。 （5）探究了连接壁编织循环数分别为2、4、10（开口角为90°）以及开口角分别为60°、90°、120°（连接壁编织循环数为4）的三维

关键词： 三轴试验   图像测量   局部变形   分层土   纤维尾粉土  

摘要： 尾矿是一种资源丰富、价格低廉的矿山废弃物。近年来,纤维作为一种新型的加固材料可以有效地提高土样的抗压强度、抗剪强度、抗拉能力和承载力等力学性能。本文以包钢萤石尾矿为研究对象,采用基于全表面数字图像测量系统的三轴试验对试样的整体变形及局部变形进行实时同步测量,分析纤维尾粉土的局部变形与整体变形之间的强度和变形参数的变化规律,进行定性和定量分析,找到改善尾粉砂力学性能的最佳纤维配比。对尾粉土和纤维组成的复合材料力学性能及局部变形性质的研究结果将用于解决尾矿坝稳定性差、尾矿利用率低等实际工程问题。 本研究旨在探究纤维尾粉土在不同条件下的抗剪强度、土样局部变形以及分层土强度和局部变形的特性,以揭示纤维长度和纤维掺量对尾粉土力学性能的影响规律。设计不同的纤维长度和掺量,分别对6mm、12mm和18mm纤维长度和0.1%、0.3%、0.5%的纤维掺量在不同掺杂方式下进行了一系列正交试验,并分析了试样在不同加载条件下的力学特性与局部变形特性。 在抗剪强度分析中,发现在相同围压下,不同纤维长度和掺量的纤维尾粉土均表现出明显的抗剪强度增强效果。随着纤维长度和掺量的增加,尾粉土的最大偏应力明显增大,但增幅逐渐减小,表明纤维加筋效果存在递减趋势。纤维长度为18mm、掺量为0.5%时,尾粉土的峰值应力达到最大,但增强效果逐渐减弱。此外,纤维长度和掺量的增加也使土样的粘聚力整体呈增大趋势,而纤维长度为18mm的各组试验所对应的φ值较12mm试样并没有明显提升。纤维长度18mm时土样的φ值对比相同条件下纤维长度为12mm时土样的φ值,仅在纤维掺量0.5%提升3.2%,掺量0.1%、0.3%相较12mm长度反而有所下降。 在土样局部变形分析中,纤维的加入可以延缓剪切带的形成时间,并提高整体的抵抗变形能力。但是,在一定条件下,如纤维长度较长时,纤维的加入也可能加速剪切带的形成过程。因此,纤维长度和掺量的选择对于土样的局部变形具有重要影响。试验结果表明,纤维长度为12mm,掺量为0.5%时,尾粉土的整体抵抗变形能力表现最佳。 在分层土强度和局部变形分析中,纤维的加入有效增强了土体的抗拉强度和抗剪强度,放置纤维的夹层区域的峰值应力大于整体的峰值应力。各区域的土样在到达峰值强度之前表现出相似的变形特性,但在剪切破坏之后,各部分的土样开始出现了局部不均匀变形,且在纤维长度大于等于12mm、纤维掺量大于等于0.3%后,剪切带内放置纤维处的剪切带开始时间才开始延后于剪切带内未放置纤维处。说明纤维的加入可以有效增强分层土的抗拉强度和抗剪强度,以及抵抗变形的能力,且在纤维长度为12mm,掺量为0.5%时,尾粉土的整体抵抗变形能力表现最佳。

关键词： 石墨烯铝基复合材料   热处理过程   力学性能   转角石墨烯   分子动力学  

摘要： 铝和铝合金在建筑结构、航空航天和汽车制造等现代工业和工程领域的应用十分广泛;但是,为了满足现代工业和工程技术飞速发展的需求,其在比强度、塑韧性和加工性能等方面仍然存在诸多挑战。对于桥梁和建筑结构,若要满足更大跨度的设计要求,就需要减轻结构质量,并提高材料的比强度,这就要求在结构选材上做到质量更轻、强度更高、韧性更好,石墨烯铝基复合材料有望能够满足要求。石墨烯铝基复合材料作为一种轻质且高韧高强的金属基复合材料,目前主要应用与航空航天领域,受到了学者的热切关注,研究方法主要有实验观测和计算机模拟。石墨烯尚未实现大规模生产,实验观测研究需要极大的人力物力投入,而且很难从微观层面记录到材料变形过程中的微观结构演化特征;计算机模拟则可轻松实现。因此,计算机模拟对于研究石墨烯铝基复合材料的设计、制备过程和力学性能具有十分重要的作用。 本文通过计算机模拟方法中的分子动力学模拟方法,对石墨烯薄片-铝复合材料的热处理过程、石墨烯-多晶孪晶铝的单轴拉伸性能、扭转双层石墨烯-单晶铝复合材料的力学性能进行了模拟研究,具体的研究内容如下。 （1）建立不同尺寸、不同含量以及不同力场参数的石墨烯纳米薄片铝基复合材料初始模型,通过分子动力学方法模拟其1200K高温热处理后铝重结晶的过程。通过分析发现,铝原子与石墨烯碳原子之间的L-J力场参数εAl-C值的大小对于热处理过程后石墨烯片的分布方式有着显著的影响。εAl-C=0.07eV时,石墨烯片之间会呈现平行堆叠的现象;εAl-C≤0.05eV时石墨烯片之间会连接在一起形成石墨烯网络。石墨烯不同的尺寸和含量同样对于复合材料的热处理过程有一定程度的影响。 （2）基于分子动力学的方法对石墨烯纳米薄片-多晶孪晶铝复合材料进行单轴拉伸模拟,分析了石墨烯片在体系单轴拉伸过程中的作用机理。分析发现,孪晶晶界处的石墨烯片会有效阻止晶体位错的生长,石墨烯片的加入会提高多晶铝的刚度和强度。 （3）通过微观的角度探究了不同扭转角度的扭转双层石墨烯以及扭转双层石墨烯铝基复合材料的单轴拉伸力学性质,为石墨烯及多层扭转石墨烯这类极具潜力的纳米材料在金属基复合材料领域的应用提供了一些支撑。 本文基于分子动力学方法,对石墨烯铝基复合材料的热处理过程和力学性能进行了研究,从微观层面揭示了石墨烯对于铝基体热处理过程的影响以及对力学性能的增强机理。研究发现,石墨烯在铝基复合材料中有望实现广泛应用。

关键词： 熔融沉积   碳纤维   聚乳酸复合材料   工艺参数   有限元模拟   PSO-BP神经网络  

摘要： 3D打印技术作为一种“增材”制造技术,具有成本低、成型速度快、材料利用率高等优点,适用于结构复杂、小批量、多样化的生产,广泛应用于航空航天、汽车以及医疗器械等领域。其中,熔融沉积成型技术(FDM,Fused Deposition Modeling)作为3D打印技术的一种,因其快速的成型速度、简易的打印机结构和良好的用户性发展尤为突出。聚乳酸(PLA)作为熔融沉积成型技术应用最广的材料,是一种具有良好生物相容性且可生物降解的热塑性材料,然而,其应用范围受限于对力学性能要求相对较低的环境。因此,学者们致力于通过加入碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)、苎麻纤维(RF)来提高其性能。而碳纤维因其强度高、密度低以及具有良好的热稳定性而被认为是理想的增强材料。尽管碳纤维可以提高PLA的力学性能,但利用熔融沉积成型技术中的工艺参数来进一步优化CF-PLA的力学性能的研究较少。本文利用熔融沉积成型技术制备CF-PLA打印成型件,探究工艺参数对其力学性能的影响,并进一步优化工艺参数和喷头参数。此外,通过神经网络模型对成型件力学性能进行预测,这为探究熔融沉积成型技术制备CF-PLA工艺参数的组合提供了一定的指导意义。 首先,对短切碳纤维增强聚乳酸复合材料机理进行阐述,制备了CF-PLA丝材并分析其热性能。通过工艺参数和喷头参数两个方面分析了影响熔融沉积3D打印成型件力学性能的因素,为后续工艺参数、喷头参数的设计和优化提供了一定的理论依据。 其次,通过单因素试验,确定各因素(层厚、打印速度、打印温度、平台温度)对成型件力学性能的影响。采用熔融沉积的方法制备了不同工艺参数组合的复合材料力学试件。设计四因素三水平正交实验表,并进行力学试验,采用方差分析对工艺参数进行研究,得到工艺参数对成型件力学性能的影响程度依次为:打印温度>打印速度>层厚>平台温度,并确定了最佳工艺参数组合为打印层厚0.1mm、打印速度30 mm/s、打印温度210℃、平台温度60℃。 然后,针对熔融沉积3D打印机喷头参数对成型件力学性能的影响,从加热块温度、热腔长度、收敛角角度三个主要因素,设计三因素三水平正交试验,并使用COMSOL Multiphysics软件,根据喷头温度云图和出口截面速度云图,分析了三个因素对喷头挤出丝材连续性和稳定性的影响。结合Minitab软件对仿真数据进行方差分析,确定了喷头结构的最佳参数组合为加热块温度为220℃、热腔长度为5 mm、收敛角角度为30°。以最佳喷头参数组合制备打印成型件,比较喷头结构改进前后打印成型件的力学性能,进一步验证了喷头结构改进的合理性。 最后,在最佳喷头参数组合的情况下,利用BP神经网络,GA-BP和PSO-BP神经网络,分别建立了熔融沉积3D打印成型件力学性能的预测模型,并对成型件力学性能进行比较。结果表明:PSO-BP预测模型精度为3.67%,高于BP神经网络2.31倍。此外,PSO-BP预测模型精度高于GA-BP神经15.8%,并且PSO-BP运行时间为8.3 s,远低于GA-BP神经网络335 s的运行时间。为通过神经网络模型探究熔融沉积制备CF-PLA工艺参数的组合提供了一定的指导意义。

关键词： 棉秸秆   壳聚糖膜   韧皮纤维   复合材料   力学性能  

摘要： 棉花的产量大,成本低,是全国最主要的农作物之一。因其韧皮组织力学性能好,故可被用作纺织、生产纸张和制备复合材料。壳聚糖是从甲壳类动物的外壳、昆虫的角质层和真菌的细胞壁中提取的一种天然高分子多糖材料。壳聚糖除了具有生物相容性和生物可降解性外,还具有成膜性能可被用作复合材料基体材料。为提高棉秸秆的利用价值,本文以棉秸秆韧皮为试验对象制备了棉秸秆韧皮纤维-壳聚糖膜复合材料。首先对棉秸秆韧皮组织的力学性能进行测试,然后利用单纤维拉伸仪对棉秸秆韧皮纤维的力学性能进行了测试。配制了不同浓度壳聚糖溶液并使用流延法制膜,对壳聚糖膜的力学性能进行了测试,同时以棉秸秆韧皮纤维和壳聚糖为原料制备了棉秸秆韧皮纤维-壳聚糖膜复合材料,并对复合材料的力学性能进行测试,分析了棉秸秆韧皮纤维对复合材料性能的影响。在考虑把棉秸秆韧皮纤维作为增强相后,将棉秸秆韧皮组织和壳聚糖膜制备了复合材料,并利用万能材料试验机对复合材料的性能进行测试。主要研究结果如下: 1)棉秸秆韧皮组织力学性能测试:利用万能材料试验机对不同部位棉秸秆韧皮组织的力学性能进行测试。测试发现:不同部位棉秸秆韧皮组织的弹性模量的变化范围为1.56 GPa～5.65 GPa,断裂载荷的变化范围为76.86 N～156.8 N,抗拉强度的变化范围为49.46 MPa～125.99 MPa,断裂应变的变化范围为2.75%～5.70%。棉秸秆韧皮组织下部含水率最大,为43.56%,其次是上部,最小是中部,为30%。棉秸秆韧皮组织的弹性模量、断裂载荷和抗拉强度均随含水率的增加而降低,断裂应变则随含水率的增加而增加。 2)棉秸秆韧皮纤维提取、试样制备及力学性能测试:采用化学离析法从棉秸秆韧皮组织里提取出单纤维,并利用单纤维拉伸仪对棉秸秆韧皮纤维的力学性能进行测试。测试结果表明:不同部位棉秸秆韧皮纤维的弹性模量、抗拉强度和断裂载荷的性能一样,均为中部>上部>下部,断裂应变则有差异,为下部>中部>下部。其中弹性模量的变化范围为3.05 GPa～8.87 GPa,断裂载荷的变化范围为16.43 m N～31.25 m N,抗拉强度的变化范围为67.18 MPa～188.99 Mpa,断裂应变的变化范围为5.28%～7.71%。 3)壳聚糖膜力学性能测试:配制了不同浓度的壳聚糖溶液使用流延法制膜并使用万能材料试验机对壳聚糖膜的力学性能进行测试。试验结果表明:壳聚糖膜的弹性模量、抗拉强度和断裂应变均随壳聚糖溶液浓度的增加而增加。其中弹性模量的变化范围为9.91 MPa～20.32 MPa,抗拉强度的变化范围为49.46 MPa～125.99 MPa,断裂应变的变化范围为2.75%～5.70%。利用流变仪对壳聚糖溶液黏度进行测试,发现壳聚糖溶液的黏度随温度的升高而降低,在同一温度下,黏度随溶液浓度的增加而增加。但是,当溶液浓度超过2.5%时,壳聚糖溶液较黏稠,导致在壳聚糖溶液制膜过程中,透气性较差,壳聚糖膜厚度不均匀,影响试验效果。 4)棉秸秆韧皮纤维-壳聚糖膜复合材料制备及力学性能测试:利用壳聚糖溶液流延包覆法制备了复合材料,并利用单纤维拉伸仪对复合材料的力学性能进行测试。试验结果发现:棉秸秆韧皮纤维-壳聚糖膜复合材料的弹性模量最小值为5.36 MPa,最大值为6.87 MPa,平均值是6.20 MPa;断裂载荷的最小值为0.25 N,最大值为0.80 N,平均值是0.43 N;抗拉强度的最小值为8.73 MPa,最大值为33.41 MPa,平均值是17.04MPa;断裂应变的最小值为18.61%,最大值为31.78%,平均值是23.33%。在观察应力-应变曲线时可发现,复合材料比壳聚糖膜的韧性好,棉秸秆韧皮纤维的添加起到了增韧的效果。 5)棉秸秆韧皮组织-壳聚糖膜复合材料制备及力学性能测试:通过壳聚糖溶液流延包覆的方法制备了棉秸秆韧皮组织-壳聚糖膜复合材料,并利用万能材料试验机对复合材料的力学性能进行测试。测试结果表明:复合材料的弹性模量变化范围为1.85GPa～2.25 GPa,平均值是2.05 GPa;抗拉强度的变化范围是21.73 MPa～64.29 MPa,平均值是40.81 MPa;断裂应变的变化范围是2.26%～4.28%,平均值是3.06%。

关键词： 稠油热采   疲劳   蠕变   BP神经网络   学生心理优化算法  

摘要： 热采套管材料的本构模型是由多组演化方程组成,这些方程中包含大量相互耦合的材料性能参数。针对材料本构模型参数难以确定的问题,提出基于神经网络确定材料参数的方法,进而建立热采管柱材料本构模型研究材料力学性能。主要内容及结果如下: (1)根据热采管柱高温服役工况,建立输入层为时间、应变和应力,输出层为材料参数的BP(BackPropagation)神经网络模型。针对BP模型预测精度不足的问题,选取遗传算法(GA)、思维进化算法(MEA)和学生心理优化算法(SPBO)进行优化。通过对比不同优化算法所模拟的材料性能曲线与试验曲线,确定最优网络模型。 (2)基于神经网络的本构模型建立。选用热采套管材料N80Q在350℃下的力学性能曲线作为训练数据样本输入神经网络模型,并选用试验所得拉伸曲线、对称循环载荷下的滞回环曲线和蠕变曲线确定材料参数,得到N80Q材料350℃下的本构模型。其中拉伸曲线用于确定静载荷下的材料参数;不同寿命时间(0.1Nf、0.3Nf、0.5Nf和Nf)下对称循环载荷下的滞回环曲线和0.5Nf下不同应变幅的滞回环曲线,用于确定材料在循环载荷下的材料参数;350℃、350MPa和450MPa下的蠕变曲线用于确定有关蠕变性能的材料参数。结果表明:当计算拉伸曲线时,SPBO-BP模型所得材料曲线最大应力值与试验曲线最大应力值绝对误差为3.44%,相较于BP模型降低了 4.20%。当计算的滞回环曲线寿命周次不同时,SPBO-BP模型所得曲线与试验值的最大绝对误差为3.74%,最小绝对误差为2.32%,平均绝对误差为2.82%。相较于BP模型分别降低了 8.56%、5.23%和6.45%。当寿命周次固定为50%时,SPBO-BP模型所得曲线与试验值的最大绝对误差为3.04%,最小绝对误差为2.32%,平均绝对误差为2.79%。相较于BP模型分别降低了 7.85%、5.99%和6.46%。当计算蠕变曲线时,基于SPBO-BP模型所得蠕变曲线精度最高。其中最大绝对误差为4.16%,最小绝对误差为0.36%,平均绝对误差最小为2.07%,相较于BP模型分别降低了 24.43%、4.87%、10.08%,即基于SPBO-BP模型所得本构模型可以更好的描述材料的力学行为。 (3)基于神经网络的本构模型可靠性评估。选用热采套管N80Q钢350℃下非对称拉伸试验采集的曲线、350℃下400MPa的蠕变曲线用于基于SPBO-BP方法所确定的材料本构模型的可靠性评估。结果表明:当计算滞回环曲线时,SPBO-BP模型所得非对称循环载荷下的滞回环曲线与试验曲线最大绝对误差为5.22%,最小绝对误差为2.22%,平均绝对误差为4.32%,相较于BP模型分别降低了 4.43%、5.44%和4.48%。当计算蠕变曲线时,SPBO-BP模型所得蠕变曲线与试验曲线最大绝对误差为3.46%,最小绝对误差为0.69%,平均绝对误差为2.07%,相较于BP模型分别降低了 13.06%、7.09%、10.08%。说明该模型能够可靠的描述应变幅小于1%的材料力学性能。 (4)基于神经网络模型确定材料参数的高效性验证。将基于神经网络模型确定材料参数所需时间与基于演化方程手动调节材料参数所需时间进行对比,其中基于神经网络模型确定目标曲线的材料参数仅需0.08h,相较于手动调节方法提升了 99%。即本文所建神经网络模型在确定材料参数时计算效率更高。

关键词： 蜂窝材料   中空三角形结点   有效弹性性能   冲击性能  

摘要： 蜂窝材料作为典型的多孔材料,相较于连续介质材料具有高比强度、比刚度和优异的抗冲击性能,在航空航天、建筑结构和交通等领域得到了广泛应用。结点结构对蜂窝材料的性能有着显著影响,吸引了众多学者的关注。本文采用梁/壳模型和体模型研究了中空三角形结点蜂窝材料的有效弹性性能和面内冲击动力学性能,主要研究内容如下: 有效弹性性能的研究。采用梁模型和体模型研究了蜂窝材料的有效弹性性能,由梁模型得到了面内弹性常数的解析解,该解析解可考虑结点壁厚与蜂窝壁厚不同的情况。体模型取代表性体积单元为研究对象,利用有限元法并结合周期边界条件,可给出全部的有效弹性常数。通过数值算例,分析了有效弹性常数随蜂窝几何参数(相对密度、结点尺寸及结点壁厚与蜂窝壁厚比值)的变化规律,比较两种模型面内弹性常数的区别。 面内冲击性能的研究。采用壳模型和体模型,由ABAQUS显式动力学方法研究了蜂窝材料面内冲击性能,通过算例得到了平台应力、密实应变及比吸能等反映蜂窝材料冲击性能的参数随蜂窝几何参数及冲击速度的变化规律,并着重比较了两种模型计算结果的差异。 本文方法及所得到的一些结果和结论,可为蜂窝材料的结构设计和性能评价提供有意义的参考。

关键词： 硅灰   硫铝酸盐水泥   电磁传输性能   力学性能  

摘要： 研究了不同掺量的硅灰对硫铝酸盐水泥浆体力学性能和电磁传输性能的影响。结果表明，硅灰掺量从0wt%增大到30wt%时，样品的抗压和抗折强度均先增大后降低，最优掺量为10wt%。硫铝酸盐水泥浆体的电磁传输性能随着硅灰掺量的增加而增大，与对照组相比，样品在3.94-5.99GHz频段范围内的电磁传输性能提升了14.3%～28.5%。主要原因是，随着硅灰掺量的上升，有利于改善电磁传输性能的未反应的硅灰相占比增加；不利于电磁传输性能的孔隙相占比减少；硬化浆体内部结构得到了优化。