纺织复合材料预制体成型过程无损检测技术研究进展

纺织复合材料多为各向异性材料,其力学性能很大程度上取决于成型后预制体内纤维的取向。为确保预制体成型后纤维的取向符合产品设计的要求,目前已有多种无损检测技术为纺织复合材料预制体成型过程及质量的检测提供服务。本文结合纺织复合材料预制体织造技术的发展趋势及预制体成型过程对无损检测的需求,就目前广泛用于科研和产业化生产当中的多种无损检测技术(包括接触式测量技术、光学检测技术、热成像检测技术、涡流检测技术、射线检测技术)进行了综述,总结各方法所具有的技术特点、应用情况与存在问题。最后,讨论了纺织复合材料预制体成型过程无损检测技术的发展趋势和面临的挑战。      

碳纤维3D机织预制体弯曲性能

异形结构复合材料构件成型过程中，其内部纤维预制体往往发生显著的宏观变形。预制体的弯曲性能对褶皱缺陷的形成和演化有着决定性影响。采用三点弯曲法对碳纤维3D机织预制体进行了测试，利用Micro-CT技术研究了预制体的微细观变形机制，分析了经纱密度和纬纱密度对预制体弯曲性能的影响规律。结果发现：3D机织预制体的临界弯曲能量随着组织点密度的增加大致呈线性增大的趋势。预制体弯曲变形主要由经纱屈曲度变化、局部压缩屈曲和经纬纱层间滑移等微细观变形构成。     

层板复合材料动态断裂韧性测试的SHPB技术研究

为测试层板复合材料的断裂韧性，对传统的Hopkinson压杆测试系统进行了改进，建立了应力波载荷作用下材料动态断裂韧性的测试方法。该方法采用三点弯曲试样进行动态断裂试验，应用动态断裂韧性测试系统ANSYSED5．4确定动态应力强度因子的响应曲线，进而测试材料动态断裂韧性。对层板复合材料试验结果的分析表明，设计的测试装置有效，建立的测试方法是对层板复合材料断裂韧性测试的有益尝试，有较大的参考价值。     

航空发动机复合材料叶片用3D机织预制体研究进展

三维机织复合材料（3DWCs）因其高比强度、低密度、低热膨胀系数和良好的成型性等优点受到越来越多的青睐,已经成功运用到飞机和汽车工程等领域。随着航空发动机研发力度的加大,3DWCs也在飞机发动机零部件上有所应用。综述了航空发动机复合材料叶片用三维机织预制体（3DWPs）的研究进展及现状;对比了异形高厚度3DWPs的几种织造方法;基于试验测试和仿真模拟,介绍了国内外3DWPs变形性能的研究进展;分析了3DWPs结构对其复合材料性能的影响;最后,展望了3DWPs的发展方向,为航空发动机复合材料叶片的发展提供了参考依据。     

复合材料增强体依模整体缝合工艺研究

复合材料增强体依模整体缝合成型工艺是大量探索研究工作的基础上开发成功的新型纺织复合材料增强体成型工艺。本文对该工艺进行了较尽的介绍，采用该工艺制作 的复合材料增强体及人制作 的复合材料具有良好的整体性能，材料的结构和力学性能可设计，广泛实用，制作效率高。     

三维异型纺织复合材料的预制体织造技术及材料力学性能研究进展

近年来，三维纺织复合材料因其整体性能优异、结构丰富和净成形等特点，被广泛地应用于国防重大工程领域。其中，三维异型纺织复合材料理论研究仍远落后于应用。从三维异型纺织复合材料构件的应用出发，根据各种构件的典型特征分类归纳了三维异型纺织结构件的应用现状，总结了三维异型纺织复合材料预制体的主要织造工艺和织造装备的发展现状，并从不同的层级分析国内外对三维异型纺织复合材料的力学性能、细观结构建模、数值模拟等方面的研究进展，提出了三维异型纺织复合材料研究面临的关键问题，以期为三维异型纺织复合材料在未来的应用提供支撑。     

固化方式对三维浅交弯联机织复合材料弯曲性能的影响

本文以2400tex无捻玻璃纤维粗纱为原料,在SGA598型三维织机上制备出一种三维浅交弯联机织复合材料预制体,以环氧树脂E51和固化剂聚醚胺WHR-H023以质量比3∶1的比例组成树脂体系,并将经过表面处理的预制体与树脂基体以质量比1∶1的比例通过手糊的方式复合成型。复合材料固化过程分别使用传统热固化、真空条件下热固化和微波固化三种方式进行,制备出三维浅交弯联机织复合材料。分别考察复合材料在热定型过程中的温度变化情况,复合材料的弯曲力学性能及破坏断面,比较三种方法对复合材料性能的影响。结果表明:采用微波固化方式对复合材料进行复合成型,其在升温速度、弯曲性能和纤维与树脂间的界面性能等方面均明显好于真空固化和热固化等方式。     

压边力对非平衡平纹机织物预制体成型作用规律

为研究压边力对非平衡玻璃纤维平纹机织物预制体铺覆成型的作用规律,针对非平衡平纹机织物在成型过程中的大变形特征,基于非正交材料本构,建立织物面内材料变形本构模型;同时考虑面外弯曲刚度,结合壳单元,建立织物的膜(面内变形)-壳(面外变形)双层模型;利用商业有限元软件ABAQUS,结合实验方法,研究织物在不同压边力条件下的成型规律。结果表明,实验组中预制体的纤维剪切角随压边力的增加而增大;摩擦系数设置对有限元模型的模拟结果有重要影响,随着摩擦系数增大,预制体的纤维剪切角随之增大,摩擦系数为0.20时的模拟结果与实验结果最接近;考虑织物弯曲刚度的膜-壳双层单元模型的模拟结果与实验结果基本一致,而单层膜单元模型的模拟结果精度相对较低。     

变密度针刺碳纤维预制体及其力学性能

设计了一种表层密度较低而里层密度较高的变密度无纬布/网胎层针刺炭纤维预制体。对制得的变密度预制体和恒密度预制体,通过用排水法测试比较预制体的实际密度和孔隙率,用扫描电子显微镜(SEM)分析变密度预制体预制体的切面结构,用毛管流动孔隙仪分析比较预制体孔径分布,通过万能力学强力仪测试比较预制体弯曲力学性能,并对其在CVI制备C/C复合材料过程中的优点进行了展望。     

液体模塑成型工艺用纤维织物厚度方向饱和渗透率的预测模型液体模塑成型工艺用纤维织物厚度方向饱和渗透率的预测模型

树脂在复合材料预成型体厚度方向的渗透能力对复合材料液体模塑成型工艺（LCM）的成功实施至关重要。本文采用连续加载的方式,研究了玻璃纤维增强树脂基复合材料液体成型过程中多轴向无屈曲织物（NCF）和斜纹织物（WF）的压缩响应行为,并建立描述该行为的数学模型。采用自制测试装置对预成型体在重力等不同注射压力驱动下的厚度方向渗透率进行测试,考察了预成型体纤维体积分数、测试流体注射压力等对预成型体厚度方向渗透率K_z的影响。基于预成型体压缩响应数学模型和厚度方向渗透率与注射压力的关系,对Kozeny-Carman公式进行修正,提出了变注射压力条件下的厚度方向渗透率预测模型。结果表明:预成型体厚度方向渗透率随着纤维体积分数的增大而减小,与Kozeny-Carman方程结果相符合。当纤维体积分数为0.42≤V_f≤0.58时,注射压力对厚度方向渗透率影响较大,实验结果验证了本文提出的预测模型;当纤维体积分数V_f≥0.58时,注射压力对厚度方向渗透率影响较小,厚度方向渗透率趋于恒定。      

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Assessment of intakes of mixtures of radionuclides

Australia has several uranium mines and a large number of mineral sand mines, with associated processing facilities. Exposures resulting from these mining and processing operations usually involve intakes of mixtures of radionuclides. This work describes the development of a suite of first order, linear compartment models, based on the ICRP Publication 66 respiratory tract model, and an analytical solution to the decay equations, for assessing the consequences of such intakes. The computer programs based on these models directly compute excretion, organ retention and organ and whole-body doses for intakes of either single radionuclides or any mixture of radionuclides belonging to the same radioactive decay chain. The intake can be via inhalation, ingestion or injection, and can be acute, chronic or of limited duration. The starting concentration and degree of secular (dis)equilibrium can be specified for each radionuclide. No assumptions need to be made about the relative magnitudes of the radioactive half-lives of the different nuclides.     

卧式金属罐容量的测量结果不确定度

本文根据多年的实践检定经验 ,参照JJF1 0 59- 1 999《测量不确定度评定与表示》以及《测量不确定度表达 1 0讲》 ,对卧式金属罐容量的测量结果不确定度进行了评定。     

盐酸浓度不确定度的评估

通过对盐酸浓度标定的过程分析，找出影响结果的各个分量，进行不确定度的评定，按照计量技术规范给出标准的表示法。     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

Analysis of anisotropy of properties on the basis of studies of texture of coarse-grained ingots of thermoelectric materials

An analysis of anisotropy of the properties of a Bi₂Se_0.3Te_2.7 solid solution was carried out using construction of demonstrative surfaces for thermoelectric effectiveness and thermal expansion coefficients. It is shown that the texture is an important factor forming anisotropy of properties and technological fitness of ingots for manufacturing modules. Anisotropy of properties based on the studies of the ingot textures obtained using the float-zone method and Bridgman method (growing thermoelectric plates in a flat cavity) was studied.