梯度结构压电纤维复合材料动态能量采集仿真

采用多物理场仿真软件建立梯度结构压电纤维复合材料能量采集动态仿真模型,研究了叉指电极结构、压电纤维复合结构层参数以及外加负载等对能量采集特性的影响及相关规律.结果表明:在相同宏观压电层结构参数条件下,梯度结构压电纤维复合材料可获得比传统结构更高的输出电压;保持梯度结构参数不变的前提下,聚合物弹性模量越小输出电压越高,随...     

压电纤维复合材料能量采集仿真

采用多物理场仿真软件建立悬臂梁结构压电纤维复合材料仿真模型,研究了复合材料结构与性能参数对能量采集特性的影响及规律。研究表明:在相同宏观几何条件下,跟压电陶瓷相比,压电纤维复合材料能量采集装置的输出电压更高,且悬臂梁振动时的谐振频率更低,通过调节压电纤维尺寸和纤维含量可以调节输出电压和谐振频率。在固定复合材料尺寸情况下和恒定振动加速度条件下,压电纤维高度越小,压电纤维含量越低,聚合物基体弹性模量越小,则能量采集装置的输出电压越高,谐振频率越低,压电纤维体积分数为20%～30%可以获得较大输出电荷与输出电压。     

梯度结构压电纤维复合材料动态能量采集仿真EI北大核心CSCD

采用多物理场仿真软件建立梯度结构压电纤维复合材料能量采集动态仿真模型,研究了叉指电极结构、压电纤维复合结构层参数以及外加负载等对能量采集特性的影响及相关规律.结果表明:在相同宏观压电层结构参数条件下,梯度结构压电纤维复合材料可获得比传统结构更高的输出电压;保持梯度结构参数不变的前提下,聚合物弹性模量越小输出电压越高,随着压电纤维体积分数的增加输出电压先增加后降低,聚合物弹性模量越大则获得最大输出电压时的压电纤维体积分数也越高;合理调节系统的机械载荷频率和负载电阻,可以有效增强能量采集模型的电输出性能.     

叉指形电极压电陶瓷驱动器性能有限元分析

提出了一种新型管状叉指形电极压电陶瓷驱动器,首先基于ABAQUS有限元仿真软件分析其静力学性能。着重研究了电极结构关键尺寸对元件夹持应力、自由应变的影响,同时对比分析了普通型压电元件的轴向驱动性能。研究结果表明:在200 V驱动电压下,管状叉指形电极压电元件轴向夹持应力能达到普通型的2.5倍,轴向自由应变能达到普通型的1.5倍。然后采用有限元法对压电元件进行振动模态分析,确定最佳振动模态及其轴向振动云图。最后在模态分析基础上,对压电元件进行谐响应分析,得到模型的轴向谐振频率和幅频特性曲线,从而获得了较为全面的驱动特性,为管状叉指形电极压电陶瓷元件的设计和制造提供一定的理论依据。     

粘结层对压电纤维复合材料机电响应行为的影响

本文从功能材料力-电耦合的角度分析了粘结层参数对压电纤维复合材料(macro fiber composites, MFC)机电响应行为的影响。通过有限元模拟计算发现,减少粘结层厚度及增大其介电常数有利于缓解MFC介电失配现象,提高有效电场加载,从而获得高压电性。试验制备了MFC并进行了驱动及传感性能表征,试验结果与模拟仿真一致。减少粘结层厚度和弹性模量,及增大其介电常数,能有效增大MFC尖端位移和输出电压,提高驱动和传感性能。该研究对驱动和传感用MFC的设计提供了指导。     

PU/CB/PZT压电阻尼复合材料极化条件的研究

以导电碳黑(CB)为导电相、压电陶瓷(PZT)为压电相、聚氨酯(PU)为基体制备了一系列的压电阻尼复合材料(PU/CB/PZT)。研究了CB、PZT对所制备材料的耐击穿性能的影响,探讨了材料的压电性能和阻尼性能随PZT含量以及极化时间的变化规律。结果表明,PU/CB/PZT压电阻尼复合材料的压电常数随PZT含量和极化时间增加而增加,当极化场强选为5 kV/mm、极化时间30 min、PU/CB/PZT质量份为100/4/80时,材料的压电性能最佳,达到45.7 PC/N。随着PZT用量和极化时间增加,压电阻尼复合材料的阻尼因子峰值提高。     

压电复合材料研究现状

主要介绍了压电复合材料的结构类型及主要的制备工艺,探讨了影响压电复合材料性能的因素及压电复合材料在不同领域的应用情况,分析了压电复合材料今后发展的主要趋势.     

氟橡胶基压电复合材料的性能研究

试验研究导电炭黑用量、压电陶瓷用量和极化条件对氟橡胶基压电复合材料性能的影响.结果表明,当导电炭黑用量为30份、压电陶瓷用量为60份、极化温度为100℃、极化电压为7.5 kV、极化时间为30 min时,压电复合材料不仅保持了一定的物理性能,还具有良好的压电性能.     

纤维复合材料在建筑工程结构加固中的应用

在现代建筑结构加固领域中,纤维复合材料应用不仅是新热点,还是新趋势。纤维复合材是一种融合了碳纤维与树脂的复合材料,其具备高强度、高耐久性的特点,用于建筑结构加固,比应用其他材料的加固效果更佳。本文主要介绍了纤维复合材料的概念及优势,探讨了纤维复合材料加固建筑结构技术的应用要点,为相应工作的开展提供参考。     

电极的极化和极化曲线(Ⅰ)——电极的极化

对金属表面处理技术中遇到的有关电极电位、电极过程的速度控制步骤及电极的极化等基本概念,做了深入浅出的解释。重点介绍了电极极化产生的原因,极化的分类,标准电极电位、平衡电极电位和稳定电位之间的区别和联系,电极电位的测量及标度,极化曲线在电镀中的应用举例,以及在测量中经常遇到的一些问题,如正确选用参比极化,参比电极的制做,液体接界电位及其消除等。     

纤维复合材料制品结构

正专利名称:纤维复合材料制品结构专利申请号:CN200520120746.2公开号:CN2868670申请日:2005.12.14公开日:2007.02.14申请人:厦门新凯复材科技有限公司本实用新型公开了一种纤维复合材料制品结构,其包括内层纤维复合材料,在纤维复合材料之外包覆有一层热塑弹性体。该热塑弹性体具有一定弹性及韧性,可避免产品受到外力冲击产生断裂时,常伴随的纤维刺出、飞散等现象可能对使用者造成的伤害,并借此     

含有压电陶瓷颗粒的结构陶瓷基复合材料的制备与性能

为了研究压电陶瓷颗粒对结构陶瓷力学性能的影响,把不同的压电陶瓷 颗粒加入到Al2O3结构陶瓷,发现LiTaO3与Al2O3在烧结时能稳定共存,烧结温度高于1400℃时,LiTaO3发生化,冷却后呈网状分布在AlO3基体晶界;低于1400℃烧结,LiTaO3颗粒弥散分布在Al2O3基体中,采用200MPa冷等静压成型,1300℃（保温3小时）空气气氛下无压烧结,最后于1300℃,150MPa（保温保压1h)氩气气氛下热等静压制备了LiTaO3/Al2O3陶瓷复合材料,对其显微结构与力学性能进行了研究,结果表明,LiTaO3体积分数为5％的陶瓷复合材料具有最高的抗弯强度与断裂韧性值,分别达到438．7MPa和5．4MPa.m^1/2,电畴运动和／或压电 应引起的能量耗散是一种新的陶瓷强韧化机制。     

压电陶瓷PZN-PZT对压电复合材料性能的影响

本研究采用固相烧结法合成了PZN-PZT压电陶瓷粉体,并用XRD分析了其晶相组成。将PZN-PZT陶瓷粉体与PVDF复合,制备出PZN-PZT/PVDF0-3型压电复合材料,研究了陶瓷质量分数对复合材料铁电性、介电性及压电性的影响。结果表明,复合材料的铁电性、介电性和压电性能随陶瓷含量的增加而增强,当陶瓷含量为90%时,复合材料的剩余极化强度Pr达到5.27μC·cm-2,矫顽场EC为76kV·cm-1,介电常数εr为188,介电损耗tanδ为0.065,压电常数d33则达到33.4pC/N。     

PMnS-PZN-PZT压电纤维的制备与铁电性能

采用固相法制备了0.8Pb(Mn1/3Sb2/3)0.05(Zr1/2Ti1/2)0.95O3–0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)0.28(Zr1/2Ti1/2)0.72O3(PMnS–PZN–PZT)粉末,然后用塑性聚合物方法制备了PMnS–PZN–PZT压电纤维。研究了纤维夹持状态对其铁电性能的影响。结果表明:塑性聚合物法制备的PMnS–PZN–PZT压电纤维具有良好的铁电性能,压电纤维处于自由状态时,剩余极化强度和矫顽场分别为85.4μC/cm2和8.5kV/cm,但电滞回线很难饱和。将纤维采用环氧树脂固化后,剩余极化强度变成39.2μC/cm2,电滞回线呈饱和状态,说明夹持状态对纤维的铁电性能产生很大的影响。高压下压电纤维浇铸前后的漏电流测试结果表明,压电纤维浇铸后剩余极化强度变小主要与漏电流有关。     

微波法制备的压电复合材料结构和性能研究

利用微波原理合成出性能优良的压电复合材料,并研究了不同合成方法对复合压电材料的结构、介电和压电性能的影响。研究表明,微波合成与热压工艺获得的复合材料性能明显优于冷压工艺,两者的压电应力常数d33均在30pC/N左右。但微波工艺合成的复合材料的界面结合更好,有利于压电陶瓷的极化,其压电电压系数g33达42.8(V.m/N),更适合作为接收型传感器。     

柔性压电复合材料的研究进展

压电材料被广泛应用于驱动器、换能器、医用仪器、车辆监控和传感器等领域。其中柔性压电材料以其优异的柔韧性、机械性和加工性成为当前的研究热点。本文通过不同类别的柔性压电材料的制备与应用,简要介绍其发展历程与研究方向。     

纤维增强复合材料加固混凝土结构安全度水准分析

为进一步了解纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土结构的安全度水准,在对现有荷载-抗力分项系数表达式及FRP加固混凝土结构相应分项系数归纳、分析的基础上,对中、美两国规范中FRP-混凝土结构不同破坏模式下关于安全度的设计方法进行了探讨。结果表明,中国规范的承载力安全度水准普遍低于美国规范,综合抗力系数计算值的变化趋势未能反映加固构件性能水平与所需安全储备之间的关系。并针对中国规范中存在的问题提出后续研究建议。     

纤维增强复合材料在土建结构加固工程中的应用

在土建结构加固领域,相比传统的粘钢加固法、扩大截面法或体外预应力法等,纤维增强复合材料（FRP）加固法凭借施工简便、不破坏原结构、高度抗疲劳性以及耐久性好等应用优势,具备更好的实际适用性。为进一步促进纤维增强复合材料在土建结构加固工程中的深入发展与应用,基于纤维增强复合材料的概念与应用特点,从混凝土构件补强、损伤钢结构修复以及桥梁结构加固等方面,总结介绍了目前纤维增强复合材料的主要应用情况。针对目前FRP材料研究的不足和短板,探讨了未来纤维增强复合材料的发展方向,指出还需要在特殊结构加固适用性、黏结胶性能优化、黏结面破坏特性以及不同环境下的加固工艺等方面开展深入研究,以进一步拓宽FRP材料的应用场景。     

连续纤维复合材料微观结构的量化分析

本文通过对连续纤维复合材料微观图像的量化分析,获取其二阶密度函数K(r),并以K(r)为主要函数建立目标函数,利用m atlab的遗传优化工具箱得出代表体单元。得出的代表体单元在力学性能上基本反映了原微观结构的力学性能。     

纤维复合材料加固建筑结构技术研究进展

论述纤维增强复合材料国内外研究现状,从诞生期—发展期—前沿期三个阶段进行概括总结。筛选国内近5年高水平、高引用、高下载论文以及最早刊登的高水平论文与SCI中的高频引用论文,确定重要的学术研究时间节点,提出纤维增强复合材料的研究在未来主要可以进行的方向。