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1.
由于导波损伤诊断方法在碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)损伤监测领域的结构不确定性和专家经验缺乏,提出了一种基于能量图谱和孪生卷积神经网络(convolutional neural networks,简称CNN)的导波损伤识别和定位方法。以导波监测网络的能量图谱作为模型的学习样本,消除样本标签质量对专家水平的严重依赖,同时为深度学习模型提供丰富的有效信息。设计了权值共享的孪生网络以避免模型参数过多导致的过拟合现象,并利用CNN和长短记忆网络自动挖掘导波信号的高层特征。此外,对深度学习模型提取的特征进行可视化分析并讨论其物理意义,为解释神经网络的工作原理提供基础。实验结果表明,该方法在考虑结构不确定性的情况下,损伤识别和损伤定位的准确率分别达到88%和85%,相较于基于专家经验的传统方法优势明显。  相似文献   
2.
黄传海  刘志平 《机械强度》2021,43(2):418-424
起重机金属结构在长期服役过程中易产生疲劳裂纹,使用止裂孔与碳纤维复合材料(CFRP)对含疲劳裂纹的金属结构进行复合修复能获得比单一修复方式更好的效果.针对复合修复后止裂孔边缘裂纹萌生阶段,使用Abaqus与Fe-Safe建立有限元分析模型,分析了加固方式、止裂孔半径、疲劳裂纹长度及裂纹尖端到止裂孔边缘的距离等因素对裂纹萌生寿命的影响,并通过试验进行了验证.结果 表明,利用Abaqus与Fe-S~e对复合修复后的结构进行耐久性分析具有可行性,能够为制定修复方案提供参考.  相似文献   
3.
将冷轧Ti/Al层状复合材料在675~750 ℃下进行不同时间的退火处理,退火过程中钛和铝都保持过剩,研究了Ti/Al层状复合材料的界面微观组织演变。结果表明:Ti和Al的界面层由2个亚层组成,其中一个为紧密的TiAl3亚层,其微观结构为紧密的TiAl3层,其中分布着随机取向的充满Al的裂纹,另一个为颗粒状的TiAl3亚层,其微观组织结构是颗粒状的TiAl3分布在Al基体中。在不同的退火温度和时间条件下,紧密TiAl3亚层的厚度几乎没有变化,但是颗粒状亚层的厚度随着退火温度及时间的增加而增加;另外,界面层中的TiAl3颗粒的体积分数在不同的温度下均随着退火时间的延长而下降。因此提出了反应扩散模型来描述界面层的形成机理,在此模型中,TiAl3相是化学反应和扩散的结果,并且也考虑了TiAl3相的溶解。计算结果表明TiAl3相的形成与生长由化学反应控制,其等效厚度与退火时间之间遵循线性规律,这主要是因为Ti和Al原子能够快速地通过紧密的薄TiAl3亚层。  相似文献   
4.
为了提高植物蛋白基绿色高分子材料的力学性能和热稳定性能,以棉籽蛋白(CP)为原料,在尿素变性、甘油增塑、双醛淀粉(DAS)交联的基础上,将其与取向排列的天然剑麻长纤维(SF)复合,经热压硫化加工制备得到具有优异性能的棉籽蛋白/剑麻纤维全绿色复合材料。微观结构形貌和性能分析测试表明,复合材料获得改善性能主要归功于:CP基体与SF增强相间形成的紧密界面结合、对剑麻长纤维的预浸渍处理、CP与SF生物大分子间的强氢键作用。考察了不同DAS含量对复合材料力学性能和热稳定性能的影响。拉伸、热重和差示量热分析表明,经20%(质量) DAS交联的复合材料具有最优的拉伸强度(断裂应力7.5 MPa)、模量(杨氏模量93 MPa)、热稳定性(最大分解温度328℃)和玻璃化转变温度(102℃)。  相似文献   
5.
张杰  刘壮  巨晓洁  谢锐  汪伟  褚良银 《化工学报》2021,72(9):4941-4949
二维膜因其可控的结构和通道特有的物理化学性质,在气体分离、海水淡化、污水处理等诸多分离领域展现出巨大的应用潜力。通过层状Mg/Al氢氧化物(LDH)单片与聚乙烯醇(PVA)高分子链之间的氢键相互作用,层层堆叠构建了PVA/LDH复合膜。利用SEM、XRD考察了PVA与LDH的配比对于复合膜层状结构与层间距高度的影响规律。考察了PVA/LDH复合膜的纯水通量及染料模型分子的截留率。结果表明,不同PVA混合量的复合膜断面都具有层状结构。由于氢键作用导致复合膜较之于纯LDH膜的层间距有所缩小,随着PVA含量增加复合膜层间距先减小后增加;在PVA含量为15%时达到最小值,PVA含量超过15%后复合膜层间距有所增加。不同比例复合膜,以PVA质量分数为25%的复合膜的纯水通量最大;同时,该复合膜对分子量在300~800的染料分子具有优异的截留性能,截留率均超过97%。该工作为PVA/LDH复合膜在印染废水处理提供了新思路。  相似文献   
6.
针对碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)弱导电性和异质多相结构特点,通过设计开发高分辨率涡流线圈探头结合空频域信号处理方法,实现对碳纤维复合材料板中10-6~10-3m细观尺寸范围内的纤维分布以及纤维缺失、褶皱和空隙过大等缺陷的涡流成像.主要从线圈探头耦合特性建模仿真和图像特征参数提取两个方面对碳纤维复合材料的电涡流细观尺度成像技术进行研究,建立分离式线圈探头耦合阻抗信号模型和点扩散函数数学模型,综合考虑这两方面影响因素设计一种自调零涡流探头并确定了其结构参数.对多方向CFRP层合板进行了检测并研究了图像的特征参数提取方法,基于复平面相位旋转的方法确定每个扫描点的像素值,得到了清晰的纤维纹路分布和缺陷图像,进一步提高检测的分辨率.  相似文献   
7.
制备了晶须增韧乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/低密度聚乙烯/氢氧化铝(EVA/PE-LD/ATH)复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)、氧指数仪、锥形量热仪(CCT)、万能拉力机和高阻计等对添加不同晶须的EVA/PE-LD/ATH复合材料的微观结构、阻燃性能、力学性能和电学性能进行了表征。结果表明,ATH颗粒在复合材料中未出现明显团聚,复合材料中晶须呈交错分布并与基体界面结合致密;晶须对复合材料阻燃性能的提高源于晶须热解产物网络状骨架对炭层的增强作用;碱式硫酸镁晶须(MHSH)、硼酸铝晶须(ABW)和硫酸钙晶须(CSW)添加质量比为13.5∶6.75∶6.75的复合材料的800 ℃质量保留率为32.7 %,极限氧指数为26.8 %,热释放速率峰值为364.4 kW/m2,总热释放量为20.8 MJ/m2,总烟释放量为187.2 m2/m2,阻燃性能相对最优;MHSH具有降低复合材料热释放速率峰值、总烟释放量和增强复合材料拉伸强度的作用,而CSW能够延迟点燃时间,减弱出现轰燃的趋势,但增大了总烟释放量,同时,CSW还具有提高复合材料断裂伸长率的增韧作用;混合晶须对复合材料拉伸强度、邵氏硬度和电绝缘性能的影响有限。  相似文献   
8.
采用电弧熔炼、锻造和拔丝方法原位合成了一种高Nb含量的NiTi-NbTi记忆合金复合材料.TEM显微分析显示,在材料内部纳米尺度的NbTi和NiTi纤维沿丝材轴向交替分布,NbTi纤维体积分数高达约70%.通过同步辐射高能X射线原位拉伸实验研究了复合材料的变形机制.结果显示,虽然NiTi体积分数仅约30%,但复合材料的变形仍受NiTi的应力诱发相变控制.在加载初期,复合材料先发生均匀变形,并且在拉伸曲线出现屈服平台之前,NiTi己发生均匀相变.当平台出现之后,NiTi转而发生Lüders带型相变,进而诱发NbTi也随之发生Lüders带型变形,使整个复合材料都展现Lüders带型变形.Lüders带前沿存在载荷转移现象,载荷由正在发生相变的B2-NiTi同时转移到NbTi相及之前在均匀相变过程中形成的B19'-TiNi马氏体相.  相似文献   
9.
为获得铀酰(UO22+)吸附性能高的吸附剂,以蒙脱石(Montmorillonite,MMT)和铁酸盐(ZnFe2O4)为原材料与L-半胱氨酸通过水热反应制备了硫掺杂ZnFe2O4(S-ZnFe2O4)和ZnFe2O4/MMT(S-ZnFe2O4/MMT),采用XRD、FTIR和SEM对S-ZnFe2O4和S-ZnFe2O4/MMT进行了结构表征,研究了pH、接触时间和UO22+初始质量浓度对UO22+吸附效果的影响,结果表明:S-ZnFe2O4呈高分散的纳米颗粒状,并且均匀分布于蒙脱石片层结构表面;S-ZnFe2O4与蒙脱石复合后能明显提高其UO22+吸附性能,最佳吸附pH为6.0;S-ZnFe2O4和S-ZnFe2O4/MMT复合材料对UO22+的最大吸附量分别为51.44 mg/g和68.45 mg/g;吸附符合Langmuir等温吸附模型和伪二阶动力学模型,说明吸附过程属于表面单分子层化学吸附。  相似文献   
10.
不同模板对天然橡胶/还原石墨烯和酸化多壁碳纳米管机织物复合材料导电性能和应变传感性能的影响 章婉琪,林炎坤,王 晶,姜 宽,贾红兵 (南京理工大学 教育部软化学和功能材料重点实验室,南京 210094) 制备了天然橡胶(NR)/还原石墨烯和酸化多壁碳纳米管机织物(GMWF)-M(密集)和NR/GMWF-S(稀疏)复合材料,研究了两种疏密程度不同的棉织品模板对GMWF复合材料导电性能和应变传感性能的影响。结果表明,NR/GMWF-M复合材料的导电性能明显优于NR/GMWF-S,但NR/GMWF-S的传感性能更佳。  相似文献   
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