聚硫橡胶改性环氧树脂研究

通过红外光谱及力学性能测试研究了不同液体聚硫橡胶用量对环氧树脂性能的影响。结果表明,加入质量分数20%~100%的液体聚硫橡胶,质量分数8%的DMP30固化促进剂后,环氧树脂的性能可大幅提高。当聚硫橡胶质量分数为20%时,浇注试样拉伸强度最高,达到65.28 MPa,断裂伸长率21.7%,弯曲强度125.76 MPa,弯曲模量2 847.93 MPa,弯曲应变7.67%,纯环氧树脂固化物的指标分别34.27 MPa,10.0%,66.21 MPa,2 340.54 MPa,2.18%。当聚硫橡胶质量分数为80%时,粘接碳钢剪切强度接近12 MPa。     

夹芯复合材料基座激振试验研究

通过隔振理论分析,设计了偏心电机和电磁激振器两种激振试验方案,并讨论了两种激振方案中振级落差和插入损失的关系;分别对直骨架结构和曲骨架结构的夹芯复合材料基座模型进行了激振试验;通过频响分析比较了两种结构形式基座的固有特性;讨论了两种激振方案下基座的隔振效果,结果表明两种结构形式的夹芯复合材料基座均具有较好的隔振效果,且能够有效抑制高频共振。     

填料改性聚氨酯弹性体的水声性能

用甲苯-2,4-二异氰酸酯(2,4-TDI)、聚醚二醇(PPG)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等原料合成了聚氨酯弹性体,并用云母、空心玻璃微珠等填料进行改性,研究了填料种类、云母尺寸和空心玻璃微珠含量对该聚氨酯弹性体材料水声性能的影响。以聚氨酯弹性体材料的吸声系数和反射系数为目标函数,采用均匀设计和多元回归分析相结合的方法对混合填料掺杂改性聚氨酯弹性体材料体系进行了优化设计,制备了吸声性能优良的聚氨酯弹性体水声吸声材料。本文为聚氨酯弹性体水下吸声材料的研究提供了理论参考。     

基于GMSL的车载摄像系统研究

为了实现车载高清视频长距离、低损耗地传输,研究了基于吉比特多媒体串行链路(Gigabit multimedia serial link, GMSL)技术的车载摄像传输系统的框架及其原理。通过对车载摄像传输系统的硬件电路、硬件编解码以及视频信号编码原理的探究,设计了一款车载前视摄像系统。首先,根据调研结果,模拟出传输系统整体环境框架。接着,对供电电源以及视频信号初始编解码的研究结论加以实际运用,使其能够稳定编码并有效传输视频信号。然后,进一步探究加串器/解串器架构,在完成配置硬件的同时,对数据波形进行采集、归纳和总结。最后,分析恢复后所得的信号及图像质量并给予评价,从而完成对基于GMSL的车载摄像系统的研究。实验结果表明,本摄像系统实现了串行、解串的功能。该功能可以使用GMSL技术调制出能够有效传输15 m的视频信号。在主控对该视频信号解串后,最终能够得到稳定、实时的高清视频图像。研究成果表明,基于GMSL的车载摄像系统基本能够实现长距离、低损耗地传输分辨率为720 P的视频图像。进一步,此次研究成果能服务于当下的汽车自动驾驶。     

典型舰用复合材料DMA动态力学性能试验研究

典型舰用复合材料体系以玻璃纤维(SW220(S2))、碳纤维(T700)等为增强纤维,乙烯基类(430LV、3201)树脂和环氧类(350)树脂等为基体,以其为研究对象,通过开展不同纤维和基体组成的纤维增强复合材料(FRP)动态热机械分析(DMA)试验,得到以上材料体系在不同温域和频域内的阻尼特性,并对树脂基体种类、铺层角度和增强纤维类型的影响规律进行分析。研究结果表明:树脂基体是影响FRP阻尼特性的主要因素,三种树脂基体中,tanδ_(max(430LV))≈0.88,tanδ_(max(3201))≈0.8,tanδ_(max(350))≈0.7,常温段(0℃~30℃)损耗因子基本相同,约为0.05,加入纤维后,FRP的损耗因子下降至0.035左右,但储能模量提高了7倍~8倍;常温段,与0°/90°铺层方向相比,±45°铺层复合材料的损耗因子提高约0.025,储能模量下降6 GPa~8GPa;0℃~30℃,与碳纤维增强复合材料(CFRP)相比,玻纤增强复合材料(GFRP)损耗因子是其两倍,但储能模量只有其1/3。实验频率从1 Hz增加到1000 Hz,FRP的损耗因子降低45%~70%,储能模量上升10%以内。     

夹芯复合材料结构阻尼特性研究

从粘弹性材料的本构关系出发,应用复特征值理论推导了夹芯复合材料结构阻尼的计算方法;同时基于能量损耗原理和阻尼的产生机理,研究了夹芯复合材料结构阻尼计算的模态应变能方法;提出了两种承载/减振夹芯复合材料结构模型,应用动态力学热分析方法测量了芯材的阻尼参数;应用两种阻尼计算理论和有限元数值分析相结合的方法研究了两种夹芯结构模型的损耗因子,并与试验结果进行了比较;分析了夹芯厚度对结构损耗因子的影响.     

夹芯复合材料基座结构设计与强度分析

提出了两型夹芯复合材料基座结构的设计方案,建立了夹芯复合材料基座数值分析模型,通过理论分析确定了影响基座结构刚度和强度性能的主要参数;应用有限元法。分析了铺层方式、支撑厚度和骨架形式等对直支撑基座结构刚度和强度性能的影响规律,计算并讨论了曲率半径对弧形支撑式基座刚度和强度性能的影响;比较了5种夹芯材料基座的结构力学性能,并通过优化设计,确定了夹芯复合材料基座结构形式。     

聚合物基复合材料老化剩余强度等效预测方法研究

通过对г.м.古尼耶夫提出的老化方程的分析研究,考虑了各种老化因素在实际工程中对复合材料的影响,建立了改进的聚合物基复合材料老化剩余强度估算方程。结合老化试验数据,采用最小二乘非线性回归计算方法拟合老化方程,并进行剩余强度估算。结果表明,理论计算结果与试验结果吻合较好,同时由于改进公式考虑了环境老化因素对材料影响的等效,使得改进公式能够在不同老化环境中进行等效计算,可以减少同种材料的不同老化环境试验次数。本实验对聚合物基复合材料在自然老化和加速老化环境下的等效研究具有参考价值。     

FRC/钢燕尾槽单向连接结构强度特性及损伤机理

针对纤维增强复合材料(FRC)与钢结构的紧密坚固连接要求,提出并设计了FRC/钢结构燕尾槽单向嵌入式胶接连接结构形式.初步设计的连接结构试件单向面内抗剪极限强度试验测试结果显示:由于层间剪力引起的自由端效应影响,FRC/钢燕尾槽连接结构的初始损伤将最先出现在自由端部,导致连接结构紧密性连接要求不能得到满足,而槽体连接区内纤维的层间分层和拐角区树脂基体的挤压损伤以及上下层间界面剥离构成了燕尾槽单向连接结构抗剪承载时的典型损伤及破坏模式.为此,提出了自由端部增强改进结构形式.采用有限元数值方法(Abaqus/Standard)对改进前、后两种连接结构界面应力分布特性进行分析,改进结构试验研究结果表明:改进后单向燕尾槽连接结构层间界面应力分布更趋合理,自由端部分层初始损伤得到有效抑制,燕尾槽单向连接结构能在有效保证水密性要求的前提下,使抗剪极限强度提高约61%.