复合材料压力容器的树脂体系的固化动力学研究

本文采用非等温DSC方法对碳纤维增强复合材料压力容器的树脂体系进行固化动力学研究。应用Malek方法处理实验数据,得到此树脂体系机理函数服从一个二参数(m,n)的自催化模型,其中活化能通过Ozawa法得到。通过温度场模拟结果与试验值比较,验证本文建立的动力学模型的可靠性。因此,可为复合材料压力容器固化成型过程中瞬态温度场的模拟提供必要子模型。     

SHS/PHIP法制备Ti3AlC2可加工陶瓷的塑性特征

研究了用SHS/PHIP技术制备出的Ti3AlC2可加工陶瓷的塑性变形特征。应变速率为1×10^-3/s,从室温到1300℃的压缩实验结果表明,室温到800℃的压缩断裂方式为脆性断裂,但存在显微塑性。主裂纹的偏转与分岔、晶粒的分层与扭折是主要变形机制;1000℃到1300℃,位错运动带来了塑性流变的结果。800℃到1000℃被称为韧脆转变温度区间,在此温度区间以上的应力与应变曲线存在着“硬化区域”,并且随着温度的升高,“塑性区”要大于“硬化区”。     

碳短纤维-ZrB2陶瓷基复合材料的制备与性能研究

对ZrB2-Sic（ZS）材料和碳短纤维，ZrB2-SiC（ZSC）材料的断裂韧性、室温至900℃弯曲强度进行了测试和研究。结果表明：短纤维的加入可以显著提高材料的断裂韧性、从4．25MPa．m^1/2提高到6．56MPa．m^1/2，纤维拔出和脱粘以及裂纹的桥接和偏转是材料断裂韧性提高的原因；ZS和ZSC材料弯曲强度从室温到900℃经历了不同的过程，但都是两种因素共同作用的结果，即温度升高，晶界软化所带来的对裂纹的愈合作用与温度升高所带来的界面结合强度下降的作用。     

纤维缠绕复合材料压力容器健康监测研究进展

阐述了纤维缠绕复合材料压力容器健康监测传感器的特点和原理，对纤维缠绕复合材料结构健康监测工作中的固化过程监测、服役环境监测、内压和结构应变监测、损伤监测、爆破压力监测、泄漏监测进行了介绍和比较。最后，对纤维缠绕复合材料结构健康监测工作进行了展望，并提出了几点建议。     

应用瑞利-里滋法分析储箱内液体晃动模态

将瑞利-里滋法进一步拓展到储箱内液体晃动的模态分析中,结合瑞利商给出储箱内带自由液面液体晃动基频的计算方程,使得瑞利-里滋计算模态的方法得到进一步的扩展,同时对液体晃动基频计算提出更为有效的计算方法.此外,应用有限元程序ADINA,对圆柱形储箱内带自由液面的晃动频率和模态进行数值模拟.研究了液面半径和深度对液体晃动固有频率和模态的影响.模拟得出的结论与瑞利商和里滋法的计算结论基本相符,从而验证了所提出的瑞利-里滋法解析解的有效性.所给出的解析方法适合任意储箱内液体晃动的模态分析.     

有限长主裂纹与微裂纹的相互作用

利用一种新的边界元方法来研究有限长主裂纹与微裂纹的相互作用.该边界元方法由Crouch与Starfield建立的常位移不连续单元和裂尖位移不连续单元构成.考虑了两个模型:有限长主裂纹与一个共线微裂纹的相互作用;有限长主裂纹与一对共线微裂纹的相互作用.在分析计算中取微裂纹与主裂纹的长度之比为0.05~0.4.数值结果表明,本数值方法对研究此类有限长主裂纹与微裂纹相互作用是非常有效的,可以揭示微裂纹尺寸的相对大小对有限长主裂纹与微裂纹相互作用的影响性.     

基于PANI薄膜和Li+电解质的高光学调节性、循环稳定性的红外可变发射率器件

基于电致变色聚苯胺(PANI)薄膜的红外可变发射率器件(IR-VED)在航天器智能热控等领域中具有广阔的应用前景.目前一些研究通过优化PANI薄膜的性能获得了具有优异发射率调节能力的IR-VED.电解质作为器件的重要组成部分也直接影响其性能.然而,关于电解质对IR-VED性能影响的研究少有报道,尤其是对IR调节性能的影响.为了获得高性能的器件,研究了PANI膜在三种常用Li+电解质中循环时的电化学行为和光学调节性能.结果表明,不同电解质不仅对PANI的氧化还原行为、响应速率具有很大影响,对其IR发射率调节能力也有显著影响.基于优选的锂盐,制备了具有良好导电性能和机械完整性的电解质膜用于IR-VED组装.所制备的柔性IR-VED具有快速的响应(～10 s).此外,该器件在2.5～25μm、3～5μm和8～14μm的波长范围内分别实现了0.39、0.36和0.46的高IR发射率变化.更重要的是,IR-VED在经过2000次电化学循环后显示出卓越的IR调节稳定性,表明该器件在动态IR调节领域中有良好的应用前景.     

国产碳纤维CCF300增强QY8911双马树脂含孔复合材料拉压疲劳试验研究

碳纤维树脂基复合材料（CFRP）层合板的疲劳性能决定了结构的安全性和可靠性。其寿命预测的研究具有重要的工程意义。依据碳纤维复合材料拉压疲劳试验标准,对含孔国产碳纤维CCF300／QY8911复合材料进行了5个不同应力水平下拉压疲劳试验,分析了疲劳试样断口,表征了中央含孔国产碳纤维CCF300／QY8911复合材料在疲劳载荷作用下的破坏过程,获得含孔复合材料层合板的条件疲劳极限,在此基础上,建立了复合材料的S-N曲线。利用该曲线可对中央含孔复合材料进行疲劳寿命预测。10^6下的条件疲劳极限为平均应力的48％（即150．3MPa）。     

超薄金属内衬CFRP压力容器树脂体系固化动力学

应用动态差示扫描量热(DSC)方法对炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)压力容器树脂体系固化反应进行分析。树脂体系的活化能通过等转化率法获得, 假设反应机制服从自催化方程, 应用本文中提出的区间法建立了树脂体系固化动力学模型。通过固化过程中温度场实验可知, 针对具有超薄金属内衬复合材料压力容器树脂体系, 应用区间法建立的固化动力学模型的计算结果与实验结果吻合较好, 可以为具有超薄金属内衬的CFRP压力容器温度场、 残余应力场的数值模拟提供必要子模型。