SiC-超高分子量聚乙烯仿生柔性叠层结构防弹性能关键影响因素的仿真与试验

基于仿生学原理构建一种鱼鳞状的柔性叠层防护装具，仿生鳞片为中间厚边缘薄的双层复合结构，上下层分别为SiC陶瓷和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。采用ANSYS LS-DYNA软件的显式分析方法模拟了SiC-UHMWPE柔性叠层结构的防弹性能，主要从装具变形量、应力传递规律、能量耗散机制和子弹残余速度展开分析，重点研究了支撑点数量、曲率半径及覆盖角对防护性能的影响。鳞片单排与多排排列时背面垫料的凹陷深度仿真结果分别为32.52 mm和24.73 mm。本文依据NIJ标准Ⅲ级要求对柔性防护装具进行实弹测试。结果表明，试件在多发子弹侵彻后，出现局部两点支撑的不利情形。该成果将对新型柔性防护装具的设计和制备具有重要意义。      

新型含砷水样前处理技术开发研究

砷是一种对人体健康造成严重伤害的污染物,受管理规定和检测手段的限制,由砷诱发癌症的风险仍然较高。选取离子液体作为萃取溶剂,开发出一种基于离子交换机理的分散液液微萃取方法,应用于含砷水样的前处理。通过研究水样体积、pH值、离子液体用量等6项关键因素对该方法萃取效率的影响,以及对该方法的表现效果进行了优化和评价。本方法可在数分钟内完成对砷的萃取,富集因子可达到210,在0.05～10 μg/L范围内均有较好线性关系,相对标准偏差仅为1.5%;当本方法与石墨炉原子吸收光谱仪联用时,对砷的检出限可达到10 ng/L。另外,避免了传统样品前处理方法中使用的大量有机溶剂,因此更加绿色、环保。研究结果为水环境分析监测技术领域的开拓和发展提供了新思路。