三维四向编织复合材料刚度的细观力学设计

为了实现工程应用中三维编织复合材料的灵活设计,合理优化纤维束结构参数使得三维编织复合材料宏观刚度达到要求。基于非连续介质力学方法建立桁架结构单胞模型,采用有限元法预估复合材料的有效弹性模量,以材料质量最轻和刚度要求为目标,选用遗传算法优化细观结构参数。对纱线线密度和编织节距长度的优化结果验证,实验表明,桁架单胞模型结合遗传算法可以为满足弹性性能要求的三维编织复合材料快速地找到最优的细观结构参数。     

多壁碳纳米管/环氧树脂聚合物热电和力学性能实验研究

通过比较多壁碳纳米管在不同溶剂中的分散性,优选出(N,N-DMF)表面活性剂和甲醇的混合液,来超声分散碳纳米管,制备成碳纳米管增强的环氧树脂基聚合物.电学和摩擦性能测试表明,随碳纳米管含量的增加,复合材料的体积电阻率呈几何量级的降低,摩擦系数近线性降低.常温下力学性能测试表明,随着碳纳米管含量的增加,其弹性模量先增后降.在50℃时,对于碳纳米管含量≤1%(质量分数,下同)的复合材料,经历了可逆的粘弹性阶段后进入了塑性变形,且温度对复合材料的弹性模量和拉伸强度影响较大;而对于碳纳米管含量＞1%的复合材料,其力学性能反而发生退化.     

弹性材料受杆形射弹冲击的实验研究

采用实验方法,研究了长杆形钢射弹冲击钢、铝和尼龙6弹性材料时,射弹中应力随时间的变化规律。分析了冲击初速度、被冲击物材料特性对射弹中应力变化的影响。实验结果表明:弹性范围内,冲击初速度不改变射弹中应力变化规律,仅改变其幅值,应力波形中包含了被冲击物材料特性信息和几何信息。     

计及毛细力作用时旋转式MEMS/NEMS致动器的吸合稳定性

建立旋转式MEMS/NEMS(micro-or nano-electro-mechanical system)致动器的单自由度力学模型,研究毛细力对该类致动器吸合时的临界倾角以及临界电压的影响.得到临界倾角随结构特征尺寸的变化曲线,并对临界电压进行修正.研究没有外加电压引起的静电力作用时,旋转式MEMS/NEMS致动器在毛细力作用下的失稳现象,给出致动器的失稳准则,以及失稳时致动器的临界特征几何尺度.     

多壁碳纳米管/环氧树脂聚合物热电和力学性能实验研究EI

通过比较多壁碳纳米管在不同溶剂中的分散性,优选出(N,N-DMF)表面活性剂和甲醇的混合液,来超声分散碳纳米管,制备成碳纳米管增强的环氧树脂基聚合物.电学和摩擦性能测试表明,随碳纳米管含量的增加,复合材料的体积电阻率呈几何量级的降低,摩擦系数近线性降低.常温下力学性能测试表明,随着碳纳米管含量的增加,其弹性模量先增后降.在50℃时,对于碳纳米管含量≤1%(质量分数,下同)的复合材料,经历了可逆的粘弹性阶段后进入了塑性变形,且温度对复合材料的弹性模量和拉伸强度影响较大;而对于碳纳米管含量＞1%的复合材料,其力学性能反而发生退化.     

盾构机掘进参数的关联分析与地质特征识别

为了根据掘进参数对地质情况进行判定,以天津地铁某标段隧道工程的地层条件为背景,基于施工现场盾构掘进实际测量采样数据,对盾构掘进参数和地质参数进行了关联分析,提出了根据掘进参数定性识别地质特征的方法.其中,盾构工作参数基于每转切深进行"归一化",而地质参数根据不同地层对隧道地质的贡献进行加权处理.分析发现,处理后的掘进参...     

多层压电陶瓷位移控制器结构的强度与优化分析

从结构强度分析的角度对多层压电结构陶瓷位移控制器在电极端部区域容易断裂而至使系统工作失效这一应用问题进行了研究，采用云纹干涉实验测试与有限元数值模拟相结合的方法讨论了导致破坏的原因，用数值分析法分析了电极尖端不均匀电场奇异性引起的应力集中。在保证加工工艺可行和结构功能不变的前提下，从几何构形的角度提出了两种多层压电结构几何优化模型并验证了其中一种优化模型可以有效的缓释应力集中，从结构可靠性的角度证明是一种有效的优化设计方案。     

多孔硅纵向孔隙率与残余应力分布的研究

利用电化学方法在p型重掺杂单晶硅(100)基体上制备了多孔硅薄膜,通过质量计算法得到多孔硅的孔隙率,并研究了多孔硅孔隙率随腐蚀深度变化的规律。利用显微拉曼光谱技术对多孔硅纵切面上的残余应力进行了测量,结果表明,多孔硅的孔隙率随腐蚀时间/深度的增加有先增加后减少的趋势;多孔硅纵向上存在拉伸残余应力,拉伸应力的分布与纵切面上孔隙率的分布成正比,先增大,再减小;到达多孔硅与基体硅的界面处时,拉伸应力减小为零,靠近硅一侧,转变为压应力;残余应力的最大值出现在临近多孔硅表面以下的区域。这主要与多孔硅制备过程中孔内HF酸浓度的降低和硅/电解液表面的电偶层有关。     

盾构在掘进过程中的力学分析与载荷预估

该文分析了盾构在掘进过程中的总载荷,将其分为基准载荷与掘进载荷,提出一种基于力学分析的可有效描述地质参数、操作参数及结构参数影响规律的盾构载荷计算方法。在计算掘进载荷时,建立了反映盾构刀盘与土体在掘进界面上耦合作用的刀盘接触载荷近似计算模型。通过天津地铁工程的载荷实测数据与基于该文提出方法得到的载荷计算结果比对表明:该方法可用于估算盾构掘进过程中的总载荷,并可用于近似描述地质条件、操作状态及刀盘结构等重要工程参数对载荷的影响,为盾构设计及施工提供了一种可行的工程载荷计算手段。     

碳纳米管聚合物复合材料的力学性质

用二甲基甲酰胺表面活性剂来超声分散多壁碳纳米管,制备成碳纳米管增强的环氧树脂基聚合物。常温下力学性能测试表明,随着碳纳米管含量的增加,其弹性模量先增后降。在50℃时,对于碳纳米管含量≤1%(质量分数)的复合材料,经历了可逆的粘弹性阶段后进入塑性变形,且温度对复合材料的弹性模量和拉伸强度影响较大;而对于碳纳米管含量>1%的复合材料,其力学性能反而发生退化。