聚氨酯泡沫塑料胞体结构特性的确定

通过扫描电镜和显微镜观察相结合的手段，确定 了聚氨酯泡沫塑料胞体结构特性，其中包括不同密度的聚氨酯泡沫塑料的胞体结构形态，胞体尺寸及其分布情况，胞体的椭球度及泡沫塑料的孔隙度等重要的材料几何参数。这些参数的确定不仅为提高泡沫兼的质量和改进本文提供了必要的实验数据，也为研究聚氨酯泡沫兼的力学性能提供了重要的物理参数。在扫描电镜和显微镜观察结果的基础上，本文提出了一种确定泡沫塑料密度的方法，结果与实测     

AN/MAA共聚物泡沫塑料泡体结构研究

通过烘箱自由发泡制备丙烯腈(AN)/甲基丙烯酸(MAA)共聚物泡沫塑料,讨论了该泡沫塑料泡孔平均孔径随泡沫塑料密度变化的规律,研究了成核剂和应力对泡沫塑料泡孔尺寸的影响,通过光学显微和电子扫描显微观察了该泡沫塑料的整体结构和微观结构.结果表明: AN/MAA共聚物泡沫塑料泡孔平均孔径随密度的增加而减小;碳酰胺能起到成核剂的作用,显著减小泡沫塑料泡孔尺寸;可发泡共聚物的应力发白现象能改善其发泡成核效果并使泡孔孔径大大减小;该共聚物泡沫塑料具有高闭孔率、各向同性的特征,其泡壁为三至七边形,泡棱由三个泡壁相交而成,泡壁体积分数随密度的增加而减小.     

泡沫塑料包装衬垫的非线性弹性模型

本文分析了泡沫塑料包装衬垫缓冲性能的基本特征,比较了几种弹性衬垫模型的缓冲性能,提出了建立泡沫塑料包装衬垫弹性模型的一些原则。还实际测试了两种国产泡沫塑料材料的静态应力应变关系,根据上述原则和实测数据建立了泡沫塑料包装衬垫的非线性弹性模型并拟合了模型参数。     

二维机织复合材料弹性常数的有限元法预测

为了预测二维机织复合材料的弹性性能,建立了有限元力学分析模型。基于二维机织复合材料的几何特征,建立了参数化的单胞模型;考虑了织物纤维束呈现出的各向异性材料特征,将有限元中材料主方向转化到纤维屈曲方向,建立其力学分析有限元模型;分析了单胞边界面保持平面假设的不足,提出了对于二维机织复合材料通用的周期边界条件,获得了更为准确的二维机织复合材料的工程弹性常数。结果表明:织物衬垫单胞边界面,在单向拉伸载荷和纯剪切载荷下,呈凹凸翘曲变形,即为周期边界;应用给出的织物参数化几何建模方法与有限元求解方法,可以精确地获得工程弹性常数,数值计算结果与实验值吻合较好。      

陶瓷弹性常数的超声动态测量

介绍了材料的声速与弹性模量之间的关系及脉冲重迭法测量声速的基本原理。给出了若干典型工程陶瓷的测量结果,并对结果的误差进行了分析,论证了超声法测量陶瓷材料的弹性常数具有制备样品用料节省,测试重复性好等一为列优点。声学技术不失为一种可取的测量陶瓷弹性常数的方法。     

考虑单向复合材料复杂微观结构的细化单胞模型

通用单胞模型常被应用在复合材料细观力学分析上。但原始的通用单胞模型存在求解量大、计算效率低的问题。该文对其改进,建立了以子胞界面细观应力为未知量的细化单胞模型。利用该模型研究复杂的微观结构包括纤维截面形状/排列方式,界面相材料属性/几何厚度,夹杂/空隙对单向纤维复合材料宏观弹性常数的影响。通过与其他研究方法和试验数据对比证实了该预测模型具有更高的计算效率,计算精度和更广泛的普适性。该文模型子胞划分更细致,克服了原始通用单胞模型无法分析复杂微观结构的不足。有望将损伤力学引入该模型中建立一个有力的分析工具,来进行复合材料结构宏/细观多尺度损伤力学分析。     

具有溯源性的原子力显微镜探针法向弹性常数标定系统

原子力显微镜(AFM)悬臂梁探针的弹性常数在微纳米尺度力学测试中十分重要,其准确程度直接影响力学测量结果的可靠性,故需对其进行精确标定.因天平法的测量结果可溯源,本文在已有天平法的基础上,研制了一套新型标定系统.该系统将AFM测头与超精密电磁天平相结合.微悬臂梁在精密位移台的带动下接触天平并产生弯曲,接触力由天平测得,微悬臂梁的弯曲量由光杠杆检测,并通过反馈系统进行精确控制,最后根据胡克定律计算出弹性常数.利用本系统对4种不同型号商用微悬臂梁探针的法向弹性常数进行了标定,标定结果表明本系统具有良好的测量重复性.通过进行不确定度分析,得到测量结果的相对标准不确定度优于2%.     

纳米压痕结合有限元法确定ZnO纳米带的弹性常数

本文结合纳米压痕和有限元法确定了横观各向同性ZnO纳米带各方向上的弹性常数。在正向分析过程中,用ABAQUS有限元软件的压电模式大量模拟了纳米带/硅基底体系的压痕实验,得到无量纲方程的具体形式。在反向分析过程中,通过对沉积在硅基底上的ZnO纳米带进行纳米压痕实验,将相关实验数据代入无量纲方程,确定横观各向同性ZnO纳米带各方向上的弹性常数为ET=35GPa,EL=49GPa和GL=5GPa。     

通过渐近均匀化方法求解多孔材料弹性常数时局部函数的确定

采用渐近均匀化方法建立具有规则排列微结构的多孔材料弹性本构关系的问题中，需要求解定义在单胞上的局部问题以确定弹性常数。本文给出了求解局部问题的数值方法。算例表明，本方法具有实用价值、准确、简单。     

玻璃纤维对硬质聚氨酯泡沫塑料增强机理的探讨

研究了硬质聚氨酯泡沫塑料的微观结构形态，通过实验探讨了玻璃纤维对聚氨酯泡沫塑料的增强作用，并分析了增强泡沫塑料的压缩破坏机理。     

增强聚氨酯泡沫塑料力学行为的研究

给出两种增强泡沫塑料静、动态压缩实验的一些新结果, 研究了它们变形及破坏的规律性。通过对加载后泡沫塑料试件进行的扫描电镜分析得到了这两种增强泡沫塑料变形和失效的机制, 并讨论了增强机理。      

用几何平均模型计算多晶材料的X射线弹性常数

推导出几何平均模型并使用这个模型计算了 Ｃｕ和ＴｉＮ 的弹性矩阵和 Ｘ射线弹性常数,计算的结果处于 Ｖｏｉｇｔ和 Ｒｅｕｓｓ模型所定义的多晶材料弹性常数的有效区间内．与 Ｈｉｌｌ、Ｋｒｏｎｅｒ模型的计算结果的最大相对误差小于 ４％,ＴｉＮ［４２２］方向杨氏模量的计算值为 ４２４．３ＧＰａ,与其实验值４１１±４５Ｇｐａ基本一致     

增强硬质聚氨酯泡沫塑料的压缩破坏行为

研究了玻纤、玻璃微珠增强材料增强的硬质聚氨酯泡沫塑料在静态压缩下泡孔结构的变化．实验结果表明，两种增强材料其压缩强度和模量都有不同程度的提高，但是其破坏方式则完全不同：玻纤增强的泡沫塑料的破坏方式为泡孔的塌陷和纤维的脱粘，而玻璃微珠增强的泡沫塑料的破坏方式为泡孔结构的破碎和玻璃微珠从基体脱粘或破碎。     

单向纤维增强复合材料弹性常数的实验研究

如何由增强纤维及树脂基体的力学性能估算单向纤维增强材料的弹性性能,是许多复合材料力学研究者极为关注的问题之一.本文用玻璃/环氧和碳/环氧单向复合材料的实验数据与著名学者建议的计算公式作了比较,指出了计算单向复合材料弹性性能的适用公式.      

增强泡沫塑料隔振器动态性能的实验研究

对一种增强泡沫塑料隔振器动态性能进行实验研究,研究表明:这种隔振器具有强非线性滞后特性,恢复力受频率和振幅影响并与变形历史有关,恢复力滞后回线的形状和大小与隔振器的刚度和阻尼特性有关。针对隔振器的强非线性滞后特性,提出从能量分析出发,将这一复杂系统中的恢复力分解成保守力与非保守力,即将隔振器恢复力分解成弹性恢复力和阻尼力,由此提出建立能合理描述隔振器动力学特性数学模型的建模方法。实践证明:这是一种巧妙的建模方法,它为这类隔振器数学模型建立及参数辨识提供了有效手段,为隔振器动力学设计及动力优化奠定了良好基础。本文作者提出的研究方法对其它非线性滞后系统的分析有借鉴作用。     

聚氨酯泡沫塑料冲击力学性能的实验研究

通过落锤冲击试验，研究了硬质聚氨酯泡沫塑料的冲击力 学性能，得到了初始应变率为１０＾１￣１０＾２ｓ＾－１的应力－应变曲线，并且同低应变率下材料的应力－应变特性进行了比较，针对不同密度的泡沫塑料，确定了它们的冲击强度模量，比较了它们的吸能特性。     

泡沫Al孔结构的影响因素

揭示了泡沫化过程中Ａｌ熔体泡沫孔隙率、导热系数的变化规律,研究了泡沫Ａｌ的孔隙率、孔径以及导热系数的变化规律及其对应关系。结果表明：Ａｌ熔体泡沫的孔结构及导热系数随泡沫化时间而变化。Ａｌ熔体泡沫的孔结构直接影响其凝固后的孔结构,而导热系数则间接影响孔结构。     

加聚型聚合物光学塑料单体的结构设计

讨论了制备含双键单体的主要方法，重点介绍了这些单体的种类及结构特点，这些单体通过适当的方式聚合后，可得具有各种功能尤其是高折射率的加聚型聚合物光学塑料。