复合材料船用螺旋桨设计与CFD/FEM计算

将基于RANS方程的计算流体力学方法与有限元方法相结合,沿着螺旋桨水动力性能计算、复合材料螺旋桨建模及结构铺层设计、CFD/FEM载荷传递、复合材料螺旋桨结构力学性能计算,水动力性能收敛判定的设计分析流程,完成了某种螺旋桨桨叶的初步的设计过程.提出一种预变形策略以改进复合材料螺旋桨的综合性能.计算结果表明,该复合材料螺旋桨能够满足预定设计指标的要求,在达到传统金属螺旋桨水动力性能要求的同时,减重30%,运行效率增加.研究结果充分说明了所采用设计方法的可行性.     

单丝复合体系界面力学行为的表征

界面是纤维增强树脂基复合材料的重要细观结构,极大程度地影响着该材料的宏观性能以及破坏模式.单丝复合体系是界面力学性能表征的主要研究对象.从细观力学实验,细观力学模型以及数值模拟3个方面出发,全面地阐述了单丝复合体系界面力学行为表征的手段和方法.细观力学实验是建立细观力学模型以及发展数值模拟方法的基础,应充分利用三者的关系,建立完善的界面性能表征体系,以便更加准确的预报复合材料的力学性能,满足各个行业的要求.     

采用主成分分析与最邻近法的复合材料板损伤检测实验

文章采用主成分分析结合最邻近法对复合材料板进行了损伤检测实验。首先在正弦扫频激励下,通过测试获得复合材料板在各种损伤工况下的频响函数;然后选取若干种损伤工况的频响函数,经过主成分分析法处理后,提取出各个频响函数携带结构健康状态信息最多的前若干阶主成分,组成最邻近法的样本集;最后采用最邻近法来识别被检测结构频响函数所代表的结构健康状态。该方法的优点是直接利用测试得到的频响函数进行损伤检测,避免了识别结构模态参数所带来的误差,检测过程简单。通过对复合材料板结构不同位置和不同程度损伤的检测实验,验证了该方法用于复合材料层合结构损伤检测的可行性和有效性。     

乳液法聚甲基丙烯酸甲酯／蒙脱土纳米复合材料的合成与表征

利用Na2SiO3的改性机理来纯化Na基蒙脱土，通过调节体系的pH值及其聚合阴离子的作用，使蒙脱土边面带负电荷，有效调节蒙脱土在水中的分散状态，使其与有机阳离子的交换反应充分进行，得到有机蒙脱土的阳离子交换量达115mmol／100g土，并且能均匀分散在甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体中。借助普通的乳液聚合方法，制备出PMMA／有机蒙脱土纳米复合材料。复合材料经甲苯抽提、FTIR、XRD、TEM、DSC、TGA等一系列分析方法表征，表明有机蒙脱土在PMMA基体中已达到纳米级分散，多数已发生剥离，而且复合材料的热性能较纯PMMA有很大提高，其Tg和Td最大分别提高31．45℃和42．13℃。     

三维正交机织复合材料的力学性能

测试了5种不同规格型号的三维正交机织复合材料以及同种型号增强体与两种不同树脂基体得到的复合材料的抗拉伸、抗弯曲力学性能,并分析了其破坏模式。结果表明:三维机织复合材料能有效阻止分层破坏,且纬向的力学性能明显好于径向,其力学性能也会随树脂基体力学性能的提高而有所提高,模量的变化尤其明显。     

机械力化学改性硅灰石/聚丙烯性能的研究

利用气流磨对硅灰石进行机械力化学改性，并用IR分析对改性效果进行了预评价；对比了用改性前后的硅灰石填充聚丙烯(PP)的性能。结果表明：改性后硅灰石分别为由亲水疏油性变为亲油疏水性；硬脂酸质量分数为1．5％时，改性硅灰石／PP复合材料的拉伸强度和冲击强度最好。     

γ-射线辐照对芳纶纤维复合材料力学性能的影响

本文研究了γ-射线辐照处理对三维编织芳纶纤维增强铸型尼龙(简称K3D／MCPA)复合材料力学性能的影响。研究表明，经γ线处理的芳纶纤维，表面氧含量有所提高，纤维表面活性增大；纤维经表面处理后的弯曲强度、弯曲模量及剪切强度均比未处理的高，但冲击强度较低。     

基于产学研结合的高分子复合材料导论课授课模式的探索

《高分子复合材料导论》课是一门研究复合材料的各类基体材料和增强材料的结构特点、性能及结构与性能之间关系;各类复合材料的组分、成型工艺、成型条件与性能之间的相互关系和变化规律的一门应用基础科学。本文针对目前本校开设的这门课程中,只有理论授课计划,没有实验授课计划的现状,结合相关企业生产及研发实际,使学生更好得掌握本门课程的知识,对教学内容和方式上进行改革。     

氧化铝掺杂聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备与性能研究

通过溶液法，成功地制备了氧化铝掺杂聚酰亚胺纳米复合薄膜。探讨了Al2O3用量对聚酰亚胺纳米复合薄膜拉伸强度、热性能、电气强度的影响。结果发现，当Al2O3的质量分数达到5％时，整个复合体系的拉伸强度达到最大，相对于聚酰亚胺母体，复合材料的拉伸强度提高了16％；当Al2O3用量较小时，对聚酰亚胺纳米复合薄膜的Td10的影响不大，但当Al2O3的质量分数超过15％时，Td10则随Al2O3用量的增加而下降；同时实验结果表明，Al2O3的引入可以在一定程度上改善其复合体系的电气强度。     

废砂/PE废地膜复合材料热老化性能的研究

以聚乙烯(PE)废地膜和工业废砂为原料,制备了不同配比的废砂/PE废地膜复合材料,研究了PE基体和复合材料的热老化规律。研究发现,经80℃人工加速热老化处理后,复合材料的玻璃化转变温度(Tg)随老化时间的增加而降低;一定条件下的热老化有助于加强PE基体和废砂间的界面作用,使复合材料的力学性能先升高后降低;废砂的加入有利于PE废地膜热老化性能的提高。