BN-SiC层状复合陶瓷的断裂行为研究

以SiC、BN粉为原料,采用热压法制作了BN-SiC层状复合陶瓷,并对层状复合陶瓷的断裂行为进行了研究,发现层状材料通过层间界面优先开裂使横向裂纹扩展路径明显曲折化,断裂从一次性脆断变为对裂纹损伤具有一定容忍能力的逐次多级断裂,裂纹张开位移显著增大,断裂韧性显著提高.     

基于高频感应钎焊的TC4钛合金层积成形研究

为研发一种以TC4薄板直接作为金属造形材料的快速成形技术,选用自制的Ti基快冷薄带钎料,结合高频感应钎焊技术,制备了层积成形试样。通过对试样的力学性能、钎焊接头界面的显微组织进行分析。结果表明,由非晶态钎料制备的层积成形试样抗拉强度高于TC4,而晶态钎料的低于TC4。2种钎料成形试样的钎焊接头组织均由(Ti,Zr)_2(Cu,Ni)+(Ti,Zr)_(ss)共晶组织和富Zr的α-Ti固溶体构成,钎缝的拉伸断口呈人字纹形貌,为脆性断裂。     

地震作用下隔震钢框架的动力分析

采用SAP2000建立了一个装有叠层橡胶隔震器的三维钢框架有限元模型,并对其进行地震作用下的结构非限性时程分析,通过与没有设置隔震器的抗震结构的对比,得到了一些有意义的结论。     

四边简支夹层玻璃受弯承载力试验研究及有限元分析

通过拉伸试验和剪切试验,得到了PVB胶片的材料性能参数,并通过受弯承载力试验,研究夹层玻璃的受力特点,进而分析PVB胶片的厚度、温度变化对其承载能力的影响。试验结果表明：胶片对夹层玻璃的受力性能有显著影响,且胶片的粘结作用不能忽略,随着温度的升高,其承载力降低。运用ANSYS有限元软件对试验模型的受力性能进行数值模拟,有限元计算结果与试验结果吻合较好。试验结果和有限元分析结果均表明：现行国家规范关于夹层玻璃位移的计算值大于试验值和有限元分析值,计算偏于保守。     

新型叠层橡胶隔震支座抗拉机构研究

叠层橡胶隔震支座抗拉性能远小于抗压性能这一客观情况制约了叠层橡胶隔震支座在大高宽比建筑的推广应用。在研究叠层橡胶隔震支座力学性能的基础上,提出一种新型抗拉机构,利用叠层橡胶隔震支座的抗压能力来承受隔震层的拉力。通过对一栋高层隔震结构在罕遇地震中的地震响应分析,研究新型抗拉机构对大高宽比隔震结构的影响。研究表明新型抗拉机构巧妙地把拉力转化成压力,构造简单,易于设计和制造,采用新型抗拉机构,可以提高隔震层的抗拉能力,减少隔震层竖向位移,降低上部结构地震响应。此机构对于隔震技术向大高宽比结构应用和推广有实际应用的意义。     

蜂窝夹层橡胶支座基本力学性能的试验研究

蜂窝夹层橡胶支座是以普通叠层橡胶支座为母本开洞得到的新型橡胶支座。重点研究了应用于北京奥林匹克多功能演播塔的蜂窝夹层橡胶支座。作为一种新型的橡胶支座,通过力学性能试验研究其竖向及水平向刚度。同时,利用有限元分析软件ANSYS对蜂窝夹层橡胶支座建立实体模型,分析其力学特性。对比结果表明,有限元数值模拟结果与试验曲线吻合得较好。从而,为建立蜂窝夹层橡胶支座的设计计算方法提供参考。     

玻/碳纤维混杂复合材料层合板的振动特性研究

为了获取玻/碳纤维混杂复合材料层合板的振动特性,以玻/碳纤维混杂复合材料层合板为研究对象,基于有限元分析软件ANSYS Workbench分析了夹芯混杂、层间混杂两种混杂方式下的复合材料层合板的振动特性,得到了层合板的混杂类型、铺设厚度、长宽比、铺设角度对玻/碳纤维混杂复合材料层合板固有频率的影响规律。结果表明:夹芯混杂方式的前五阶固有频率高于层间混杂方式;两种混杂方式的前5阶固有频率随着铺设厚度的增加而增大;固有频率随着长宽比的增大而减小,且第四、五阶固有频率随长宽比的变化最为显著;不同的玻璃纤维铺设角度对两种混杂方式下的固有频率影响显著。     

基于真空辅助层层自组装的透明柔性纳米芳纶薄膜的制备

通过二甲基亚砜（DMSO）-KOH体系溶解宏观芳纶纤维（AF）成功制备了直径为40~50 nm、长度为2~5 μm的纳米芳纶纤维（NAF）,并利用SEM、TEM、FTIR、Raman和XRD对NAF和AF的微观形貌、化学结构、结晶结构进行了分析。结果表明,NAF与AF具有相似的化学结构,同时NAF保留了AF大部分的结晶结构,只是纤维尺寸有一定的差异。通过真空辅助层层自组装法制备了具有层状致密结构的NAF复合薄膜,该薄膜展现出很好的透明、柔性、耐温性和力学性能,具有一定的亲液性能（接触角为81.5°）及优异的抗液体渗透和抗液体吸收性能。      

基于超声相控阵的机织层合复合薄板试件内部缺陷检测方法

针对机织层合薄板复合材料试件的内部缺陷,采用超声相控阵检测法对其进行超声100%扫查,并对得到的超声定位的缺陷区域进行分析;建立了超声回波A扫描波形图、B扫描图像以及C扫描图像和机织层合板复合材料内部区域缺陷分布的对应关系,分析比较了复合材料试件分别在同时激发4、8、16个晶片(阵元)的条件下得到的超声检测结果图,并在相控阵设置最优条件下对复合材料进行横纵方向超声扫描得到检测图,针对C扫描得到的缺陷扫查图进行定量分析。研究结果表明:扫描得到的超声A扫描波形图、B扫描图像以及C扫描图像在复合材料缺陷的位置上有一一对应的关系,超声相控阵检测法可用于机织层合板复合材料的无损检测及其缺陷的初步评价。     

Generalized differential quadrature nonlinear buckling analysis of smart SMA/FG laminated beam resting on nonlinear elastic medium under thermal loading

The nonlinear thermal buckling analysis of functionally graded (FG) beam integrated with shape memory alloy (SMA) layer(s), with different lay-up configurations and supported on a nonlinear elastic foundation, has been investigated. The FG layer is graded through the beam thickness direction and thermomechanical properties are assumed to be temperature dependent. The Brinson one-dimensional constitutive law are used to model the characteristics of SMA. The von Kármán strain–displacement fields with the Timoshenko beam theory are applied to the Hamilton’s principle to derive the set of nonlinear equilibrium equations. Generalized differential quadrature method along with direct iterative scheme is utilized to discretize and solve the nonlinear equilibrium equations. The accuracy of proposed model is compared and validated with previous research in literature. The detailed parametric study has been performed to investigate the influence of geometrical, material, and some other key parameters on the nonlinear thermal buckling solutions. The results show that selecting the proper lay-up is of great importance because the type of SMA/FG lay-up can considerably affect the nonlinear buckling solutions. Moreover, adequate application of SMA layers in a proper lay-up configuration significantly postpones the thermal buckling temperature of the beam.