陶瓷纤维增强氧化硅气凝胶复合材料力学性能试验

氧化硅气凝胶具有极低的热导率和密度,可作为很好的隔热材料,而脆弱的力学性能限制了其在隔热领域的应用。在不影响隔热效果的前提下,通过复合陶瓷纤维可增加氧化硅气凝胶的强度及韧性。试验探索了陶瓷纤维增强氧化硅气凝胶在室温下的拉伸、压缩和剪切等基本力学性能,分别研究了300℃、600℃和900℃下复合材料纤维铺层面方向的压缩性能,并采用扫描电子显微镜对高温试样微观结构进行了观察分析。结果表明：陶瓷纤维增强氧化硅气凝胶的性能表现出方向性,弹性模量在铺层面内方向与厚度方向的数值最大相差约28倍,强度极限亦然;在室温条件下,复合材料的拉伸和压缩弹性模量不同,X 、Y 和 Z 方向拉伸模量与对应的压缩模量之比分别为1.60、1.83和0.56;高温下复合材料沿厚度方向收缩,收缩量随温度升高而增大,900℃下的最大收缩量可达10.8%;高温下复合材料铺层面内方向压缩性能随温度升高而增强。     

镍基定向凝固高温合金蠕变寿命预测的改进方法

一种应用简单、物理依据清晰、稳健的蠕变和持久寿命性能方法是开展航空发动机热端部件强度评价的重要基础。针对航空发动机用典型的镍基高温合金,首先讨论了Wilshire方法对宽温度/应力条件下蠕变性能的预测精度,并证实该方法体系中的等效蠕变激活能比传统方法更接近晶格扩展激活能,所预测的应力分界点与合金不同温度/应力条件下的蠕变变形机制密切相关;其次,通过引入拉伸强度相关的晶向函数对Wilshire和传统的Larson-Miller法进行修正,结果显示修正方法顺利实现了不同晶向下蠕变持久性能的高精度预测;最后,基于Wilshire方法提出了一种基于归一化应力的热强综合参数,该热强综合参数可用于评估高温合金材料在归一化应力条件下的蠕变持久性能,同时基于该热强综合参数有利于发挥材料的高温性能潜能。     

试论我国非接触式IC卡应用系统的现状与发展

伴随着改革开放的深化和科技水平的更新，以及人民生活水平的大幅改善，安防产业规模也得到了迅速扩大。安防市场需求持续升温，产品种类日益丰富；安防技术正在朝数字化、网络化、智能化、民用化大步迈进；非接触式IC卡的应用也提升了人们对各种应用系统的需求，我国非接触式IC卡应用系统的开发与应用的状况与发展趋势，也成为各应用生产厂家、经销商及各级系统集成商、工程商关心的重点。本文从以下几个方面对我国非接触式IC卡应用系统的现状与发展进行了简单的剖析和思考。     

莫来石纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料压缩回弹性能实验与建模研究EI北大核心CSCD

对莫来石纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料开展面外方向单轴压缩实验,研究不同极限应变、热暴露温度对压缩回弹行为与变形恢复能力的影响,基于微观结构形貌变化阐释内在机制,对加载和卸载阶段的变形行为建立唯像力学模型。结果表明:莫来石纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料的压缩回弹行为呈现非线性特征,极限应变越大,变形恢复能力越差;高温热暴露预处理会对压缩回弹性能产生影响,热暴露温度越高,变形恢复能力越差,基体颗粒-团簇结构的聚集、大尺寸孔洞的形成和塌陷是主要原因;所建立的唯像力学模型可以用来描述材料在压缩加载-卸载时的应力-应变曲线,拟合结果与实验数据吻合较好。     

采用数字图像相关方法的莫来石纤维增强气凝胶复合材料力学试验

基于V型缺口试样双轨剪切法设计了面内剪切试验方案,开展了莫来石纤维增强气凝胶复合材料的室温面内剪切和弯曲性能试验,采用数字图像相关方法对试样表面的位移场和应变场进行测量,并分析了力学行为和破坏模式。结果表明:设计的试验方案可以在测试区域获得均匀的剪切应变场,适用于莫来石纤维增强气凝胶复合材料的面内剪切性能测试。试验获得的面内剪切模量和强度分别为248 MPa和0.95 MPa,弯曲模量和强度分别为294 MPa和2.08 MPa。面内剪切载荷下,试样的裂纹萌生于缺口尖端附近,并沿两缺口连线方向扩展。根据弯曲正应变场的分布特点,发现试样中性层与几何对称面不重合,验证了该材料拉压模量不同的性质。采用数字图像相关方法获得的中性层位置和理论计算值比较接近,相对误差在10%左右。     

拉压不同模量的缝合三明治夹芯结构梁弯曲性能

为了建立具有不同拉伸和压缩弹性模量的缝合三明治夹芯结构梁的中性层位置和弯曲刚度的理论预测方法,并进行相关试验验证。首先,将缝合三明治夹芯结构梁看成准层状结构,考虑其拉压不同模量及材料上下面板几何尺寸不同的特点,基于修正的Reissner层板理论,建立了弯曲刚度和中性层位置的理论预测方法;其次,开展了缝合三明治夹芯结构梁的三点弯曲试验,并采用数字图像相关(DIC)法测试了中性层位置;最后,对弯曲刚度和中性层位置进行了理论预测。结果表明:理论预测值与试验结果吻合较好,证明了该理论预测方法的有效性。     

纤维增强SiO2气凝胶复合材料压缩性能和变形机制

根据热防护系统的特征载荷,研究了气凝胶的室温、高温压缩和压缩蠕变性能.研究表明纤维增强SiO2气凝胶的压缩曲线可划分为三个阶段:线性阶段、屈服阶段和密实化阶段.相比纯气凝胶,该材料具有较高的强度、良好的断裂韧性.该材料存在明显的室温和高温蠕变行为.室温条件下240 h内的蠕变历程可划分为三个阶段,在168 h以后蠕变变形量达到稳定状态,基本不再继续增加.对比试样在试验前、热处理后和蠕变试验后的显微结构发现,气凝胶基体的密实化是加热后试样收缩和影响气凝胶蠕变性能的主要因素.     

试论我国非接触式IC卡应用系统的现状与发展

IC卡中心管理系统是整个系统的核心，主要负责系统数据库的建立、管理、维护和把数据下载到各子系统，收集、记录和整理从子系统传来的有关数据，以及和大厦局域网交换信息。还负责卡片的发行、权限设定和注销等。功能强大的管理软件基于WINDOWS95／98／XP平台和模块化设计，操作十分方便；设有不同的操作权限和进入口令，安全可靠。该系统特点：     

陶瓷纤维增强SiO2气凝胶复合材料面内拉伸非均匀全场应变测量与分析

通过设计圆弧边缘夹持方案和狗骨形拉伸试样,开展了陶瓷纤维增强SiO₂气凝胶复合材料室温环境中的面内拉伸性能试验,采用数字图像相关方法对陶瓷纤维增强SiO₂气凝胶复合材料表面的全场变形进行测量和分析,并结合获得的非均匀应变分布情况进一步讨论其力学行为特征和变形断裂机制。结果表明:纤维增强增韧机制使陶瓷纤维增强SiO₂气凝胶复合材料的面内拉伸行为表现出一定的非线性及韧性特征;在一定载荷水平下,陶瓷纤维增强SiO₂气凝胶复合材料表面应变分布呈显著的非均匀特征,与内部随机的纤维排布及各处传力情况不同相关,可选择较大计算区域进行平均化处理来减弱对测试中应变度量的影响;在加载和断裂过程中陶瓷纤维增强SiO₂气凝胶复合材料表面存在局部应变集中现象,并随着裂纹扩展而发生演变,面内拉伸载荷下的宏观断口呈锯齿状特征,主要由剪应力主导的基体断裂、法向针刺对纤维铺层的约束等原因所致。本文研究结果为隔热复合材料的强韧化性能提高指明了方向。      

纤维增强SiO2气凝胶复合材料压缩性能和变形机制

根据热防护系统的特征载荷, 研究了气凝胶的室温、高温压缩和压缩蠕变性能。研究表明纤维增强SiO₂气凝胶的压缩曲线可划分为三个阶段: 线性阶段、屈服阶段和密实化阶段。相比纯气凝胶, 该材料具有较高的强度、良好的断裂韧性。该材料存在明显的室温和高温蠕变行为。室温条件下240 h内的蠕变历程可划分为三个阶段, 在168 h以后蠕变变形量达到稳定状态, 基本不再继续增加。对比试样在试验前、热处理后和蠕变试验后的显微结构发现, 气凝胶基体的密实化是加热后试样收缩和影响气凝胶蠕变性能的主要因素。