复合材料非线性力学的细观分析

纤维增强复合材料在偏轴拉压和剪切时有明显的非线性,产生非线性力学性能的原因是:①基本的非线性;②纤维的转动;③基体的逐步开裂.本文对复合材料的非线性力学进行细观力学分析,理论值与实测值较符合,可供多向复合材料的强度分析时使用.     

温度载荷对复合材料热力学性能的影响

由于复合材料内部纤维与树脂的热膨胀系数差异很大,尤其是树脂性能对温度载荷较为敏感,服役时复合材料环境的高低温变化将使其热力学性能与常温状态产生较大差异。采用Maxwell本构模型,探讨了温度变化对树脂材料本构关系的影响。假设纤维为稳定材料,即其性能不随温度变化,依据复合材料细观力学理论选择六边形代表体积元为分析对象,建立了复合材料在温度载荷下热力学的本构模型。并分别讨论了温度载荷下复合材料内部纤维体分比和纤维排列方式变化对其热力学性能的影响,实现了热-力耦合作用下复合材料的跨尺度分析。     

剪弯梁宏细观多尺度非线性有限元分析

为深入研究细观粗骨料粒径对混凝土宏观构件非线性力学性能的影响,通过生成满足Fuller级配的骨料粒径,以放置区域像素的RGB(红绿蓝)值判断骨料重叠情况,实现骨料在混凝土内部的随机分布.在此基础上,运用均匀化方法求解二维细观随机多边形骨料模型的等效弹性模量及刚度矩阵,并引入混凝土材料损伤因子模拟剪弯梁裂缝展开,由此构建...     

三维编织复合材料的细观结构与力学性能

归纳、梳理了三维编织复合材料细观结构表征方面较有代表性的单胞模型,分析、比较各结构模型的优缺点,从理论分析与试验测试两方面总结三维编织复合材料刚度和强度性能的研究成果与进展,探讨了细观结构表征与力学性能预报中存在的主要问题,并展望今后的研究重点与发展方向。     

三维机织弯交复合材料细观结构研究及弹性性能分析

本文对三维机织弯交复合材料的细观几何结构进行了深入的研究，采用了椭圆形纤维束截面假设，详细研究经纱纤维束在织物表面与内部的不同。建立了一种新的三维机织弯交复合材料力学分析模型，并在此模型的基础上对其弹性常数进行了预测，讨论了结构参数和几何参数对三维机织弯交复合材料弹性性能的影响。通过实验值和理论预测值的对比，表明了分析方法的正确性。     

基于纳米材料的多模态跨尺度医学成像分析

在分子影像与生物医学不断发展的过程中,融合声、光、磁、电等多模态与跨越细胞、分子与组织等多尺度的医学成像逐渐备受重视,成为生物医学成像研究的重点,包括多功能造影剂。纳米材料属于高能光子荧光纳米材料,能够将长波长转变成为短波长的低能光子,进而被广泛应用到多模态医学成像中,为研发多模态造影剂提供了全新的平台。     

非匀质材料构件微结构分析的细观元模型

本文探讨适用于非匀质材料构件微结构分析的一种细观元模型方法.这种方法上机计算的仅是构件宏观剖分的单元与自由度,给出的却是微结构组成件上详情力学量.文中还对复合材料构件微结构分析在破坏预测、微结构设计等方面应用进行分析与讨论.     

基于细观尺度的再生混凝土性能研究综述

基于当前国内外学者对再生混凝土性能试验的结果,研究骨料、砂浆、界面过渡区等细观参数对再生混凝土宏观性能影响.在骨料方面,骨料分布的均匀程度高、颗粒级配较好、大中型骨料颗粒数越多的再生混凝土在抗拉、抗压、抗折强度及弹性模量等方面都会有所提高;在砂浆方面,随着新、老砂浆的强度提高,再生混凝土力学性能更好,老砂浆厚度越高,再生混凝土内部氯离子浓度越大;在界面过渡区方面,随着新、老界面过渡区弹性模量的提高,再生混凝土的性能表现地越好,界面过渡区厚度越大,氯离子扩散系数越大.     

C/C编织复合材料性能的细观力学研究

作为一种多相体材料,炭基复合材料的力学性能和损伤破坏规律与其组元材料的弹性常数、体积含量以及细观结构密切相关。本文独创了组元材料试样加工与拉伸试验方法,获得了石墨基体和炭纤维的拉伸模量、强度和断裂应变率,在此基础上利用细观力学中Eshelby等效夹杂理论和Mori-Tanaka方法,建立了预报材料弹性常数的细观力学模型,并将理论预报结果与试验结果进行了比较,分析了误差产生的原因。结果表明:理论预报值与试验值之间的误差在10%以内,说明计算模型合理,计算结果可信。     

模压成型过程中的复合材料在模腔内的力学分析

树脂基复合材料在模压成型过程中,在压力作用下,形成可压缩流动.由于每种物料的性质不同,在压缩流动时的取向、相互之间的摩擦系数不同,再加上因受模具几何形状的限制,物料与模具壁之间摩擦阻力不同,导致物料在模具内各方向的流动速度和各轴向应力不同.分析和掌握模压成型过程中树脂基复合材料的应力变化规律,可正确指导树脂基复合材料的生产.     

风力机叶片结构强度复合材料力学分析方法研究

截面结构强度分析校核方法是风力机叶片设计优化的关键问题。针对现有的叶片工程力学计算方法精度不高、有限元分析方法计算开销较大的问题,在研究风力机复合材料叶片结构设计模型的基础上,基于复合材料力学理论,推导出计算叶片截面周向各处拉伸和剪切应变的计算公式;在叶片生命周期内的极限载荷下,对某1.5 MW叶片进行了结构强度计算和分析,通过与该叶片在当量极限载荷下的测试结果对比,验证了所述方法的有效性。     

模式识别在复合材料声发射信号分析中的应用

模式识别在复合材料声发射信号分析中的应用已初见成效。本文从信号的除噪与信号源的识别两方面综述了这一领域的研究,重点论述了特征的选取和模式识别方法的选择,并提出了目前研究中尚存在的一些问题及其展望。     

复合材料在军用桥梁器材中的应用研究

在军用桥梁器材用复合材料优点的基础上,本文介绍了复合材料在国外军用桥梁器材中的应用实例,对复合材料在我军军用桥梁器材中的应用前景作了分析,旨在推动复合材料在我军军用桥梁器材中的应用。     

含复杂孔形复合材料板孔边应力场的数值分析

孔的存在对于结构强度有相当大的影响。对于复杂孔形孔边边界条件的描述在数学上有一定的难度。边界条件建立的不够准确会给后续的计算带来很大误差。本文通过复变函数理论建立复杂孔形精确的边界条件,提高有限元建模的精度。对含机翼检修孔的正交各向异性板在外荷载作用下进行计算,得到孔边应力场的数值解。给出孔边应力分布和板的变形。     

复合材料疲劳S-N曲线的建模

本文建立了复合材料疲劳寿命曲线的“有效缺陷模型”,阐明了模型中两个参数的物理意义。通过实验验证,说明该模型可以较好地预测复合材料的疲劳寿命。利用该模型,仅需较少的试验即可绘制出新材料的Ｓ－ Ｎ 曲线。     

复合材料在汽车中的应用

介绍发达国家汽车工业开发和使用复合材料的情况。复合材料在汽车工业中的广泛应用不仅可改善汽车的性能，还将材料科学的发展产生深远的影响。．     

复合材料去湿性能研究

本文对几种复合材料在去离子水和人工海水中长期浸泡后的去湿性进行了研究,并对实验结果进行了讨论。     

电泳沉积-烧结两步法制备C/SiC复合材料

采用电泳沉积法在石墨基体上制备厚度可控的Si涂层,考察了电泳沉积参数(电压、沉积时间、固含量及添加剂量)对涂层沉积量的影响。所制备的Si涂层通过烧结与石墨基体发生在位反应形成SiC涂层。涂层成分的XRD分析表明烧结后生成β-SiC。用SEM观察涂层烧结前后的形貌,烧结后Si渗入基体内部。孔径分布数据表明所形成的SiC涂层导致石墨孔径变小。1200℃的抗氧化实验表明涂层起到了良好的防护作用。实验提供了一种制备C/SiC复合材料的新方法。