超高分子量聚乙烯纤维增强中空蜂窝模压复合材料性能研究

为研制车船等壳体所用的轻质、高强复合板材,选用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)短纤维纱,制备成单层经纬为120根/(10 cm)的平纹组织,采用多组经纱持续更替交织层的方法制成2L(1+0)型、4L(2+1)型、6L(3+2)型3种多层角联锁结构织物,采用扦插芯棒、模压成型方法制成菱形蜂窝状的热固性环氧树脂基中空板,并与2块真空吸液法制成的面板组成“三合一”复合板,同时测定了复合板材的结构特征及其平拉、平压和弯曲性能。结果表明:3种类型复合板的密度均远小于水的密度,其中6L(3+2)型最小,为0.48 g/cm³;复合板层数越多,环氧树脂越难渗透尤其是在中空板菱形交叉点处,复合板平拉、平压、抗弯曲强度则呈现递增,制成的6L(3+2)型复合板试样平压强度可达到1.03 MPa。     

梯度铝蜂窝夹芯板的力学行为

梯度分层铝合金蜂窝板是一种有效的吸能结构,本工作在梯度铝蜂窝结构的基础上根据梯度率的概念,通过改变蜂窝芯层的胞壁长度,设计了4种质量相同、梯度率不同的铝蜂窝夹芯结构。通过准静态压缩实验,并结合非线性有限元模拟准静态及冲击态下梯度铝蜂窝夹芯结构的变形情况及其力学性能,分析对比了相同质量下梯度铝蜂窝夹芯结构在准静态下的变形模式以及冲击载荷下分层均质蜂窝结构和不同梯度率的分层梯度蜂窝结构的动态响应和能量吸收特性。结果表明:在准静态压缩过程中,铝蜂窝梯度夹芯板的变形具有明显的局部化特征,蜂窝芯的变形为低密度优先变形直至密实,层级之间的密实化应变差随芯层密度的增大而逐渐减小;在高速冲击下,梯度蜂窝板并非严格按照准静态过程中逐级变形直至密实,而是在锤头冲击惯性及芯层密度的相互作用下整体发生的线弹性变形、弹性屈曲、塑性坍塌及密实化;另外,在本工作所设计的梯度率中,当梯度率为γ₁=0.0276时,梯度蜂窝夹芯板的吸能性达到最好,相较于同等质量下的均质蜂窝夹芯板,能量吸收提高了10.63%。     

六边形形状记忆合金蜂窝材料面内变形特性的研究

采用数值模拟方法建立六边形蜂窝材料模型,以形状记忆合金作为基体材料,研究了六边形形状记忆合金蜂窝材料在面内冲击载荷作用下的变形响应特性。重点讨论了冲击速度和温度对变形模式的影响。研究结果表明,在低速和中速冲击条件下,六边形形状记忆合金蜂窝材料表现出均匀的变形模式,温度对六边形形状记忆合金蜂窝材料变形模式的影响可以忽略。     

负泊松比可变弧角曲边内凹蜂窝结构的力学性能

在环形蜂窝结构的基础上，提出了一种具有负泊松比效应的可变弧角曲边内凹蜂窝结构。分析了刚架结构的弯曲内力，利用能量法给出了曲边内凹蜂窝结构的横/纵向等效弹性模量和等效泊松比的解析公式。当弧角为180°时，所提出的曲边内凹蜂窝结构可退化为已有的环形蜂窝结构。所得解析解、已有理论解和有限元结果三者有较好的吻合度，表明了所提出方法的有效性。基于所得解析解讨论了微结构几何参数对等效弹性模量和等效泊松比的影响，研究结果表明：等效弹性模量受弧角的影响显著；等效泊松比受弧角、竖直壁板长度和两竖直壁板间宽度的影响较为明显，而受连接部分长度的影响不明显。     

磷石膏在建筑工程中的应用

针对磷石膏大量堆存造成的环境风险及综合利用难题,本文基于磷石膏低成本、高附加值的利用方式的新思路,提出某磷石膏工程应用新方向—煅烧改性磷石膏空腔模盒。该空腔模盒是一种新型建筑材料,适用于现浇混凝土空心楼盖技术。研究结果表明:该产品不仅能够降低楼层荷载,与同体积钢筋混凝土材料相比,还能大幅降低建造成本,具有良好的推广应用前景。     

基于NB-IoT的智能燃气表研究

缺乏高效的安全监测手段、产销差高、价格调控措施难落实是燃气企业的痛点,为此燃气表一直在改进。文章首先梳理燃气表的发展之路,从机械表到IC(集成电路)卡表,再到有线远传表以及代表最新科技水平和未来趋势的无线远传表。然后对比分析无线远传表所采用的各种无线技术的优劣,得出NB-IoT(基于蜂窝的窄带物联网)是目前一种理想的无线传输技术。最后分析基于NB-IoT的燃气表网络架构和燃气表业务流程。     

基于图着色的密集D2D网络资源分配算法

蜂窝设备到设备(D2D)网络通过D2D用户与蜂窝用户的上行链路复用,可大幅提高网络的频谱效率,但当D2D用户数大于蜂窝用户数时,即在D2D密集部署场景下,传统的资源复用算法不能满足D2D用户的频谱资源需求。针对该问题,提出基于图着色理论的D2D网络干扰协调频谱资源分配算法,可实现信道资源在多个D2D用户对间的多重复用,从而提升网络负载能力,改善网络吞吐量。在此基础上,给出一种改进的资源分配算法,以提高D2D用户的公平性。仿真结果表明,该算法在降低D2D用户获取信道资源"饥饿"概率的同时,能够提升网络信道资源的空间复用率及系统吞吐量。     

高温合金蜂窝成形制造工艺及性能评价

目的 研究高温合金蜂窝成形工艺参数优化规律。方法 采用辊压成形、整形和点焊工艺制备高温合金蜂窝芯体，并对成形后的蜂窝芯体进行性能表征及失效分析。研究辊压成形工艺、整形工艺和点焊工艺参数，对采用最优工艺参数得到的高温合金蜂窝芯体样件分别进行压缩、剪切性能测试，对样件进行性能表征及失效分析，得出其最大压缩力、平面压缩强度以及失效方式。结果 选取30 t压力时，校形效果良好；当焊接电流为500 A，焊接时间为0.005 s时，焊点质量最好。结论 采用优化后的工艺参数制得的样件尺寸精度和质量较高，能够为高温合金蜂窝制造提供指导。     

环境气压对掺气设施空腔长度的影响分析

低气压环境下泄水建筑物空化空蚀风险增大,环境气压对掺气减蚀效果的影响程度是高海拔地区高坝水力设计时需重点关注的问题。采用CFD数值仿真方法,建立跌坎和挑坎两种不同体型的掺气设施模型,分析不同环境气压下的掺气设施的空腔长度,研究环境气压对高速水流掺气效果的影响。结果表明,环境气压越低,高速水流掺气空腔长度越小,掺气效果越弱,高海拔地区高速水流防蚀设计应合理考虑环境气压的影响程度。