短纤维增强复合泡沫弹性性能数值模拟

采用二元模型对短纤维增强复合泡沫(SFRSF)材料进行了简化模拟,考虑了纤维在空间中分布的随机性,并分别采用不同单元类型在不考虑网格匹配的情况下对纤维和基体单独进行网格划分。之后,采用改进的单元嵌入技术(EET)耦合纤维与基体的自由度,并引入杆单元模拟界面相,描述了材料内部纤维与基体的传载机制,从而建立了能反映材料细观结构的有限元数值模型。在此基础上,研究了碳纤维含量和长度以及空心微珠含量和壁厚对SFRSF杨氏模量的影响规律。结果表明,该数值模型对SFRSF杨氏模量的预测与实验值吻合较好。增加碳纤维的含量和纤维长度能够有效提高SFRSF材料的杨氏模量,适当增加空心微珠壁厚一定程度上可以增加其杨氏模量。     

一种新型的短纤维加强聚合物发泡复合材料

添加增强物质到聚合物发泡材料中,加强其力学性能,使之能更好地为工程领域所利用,是材料领域的一个新的趋势.利用聚丙烯短纤维作为增强材料到聚氨脂泡沫,研制出了一种新型的短纤维增强聚氨脂泡沫材料,并对其形貌、性能作了一些初步研究,发现此聚丙烯短纤维增强材料弯曲断裂力显著提高.     

环氧树脂复合泡沫材料的压缩力学性能

对空心玻璃微珠填充环氧树脂复合泡沫材料进行了准静态压缩实验, 研究了材料的宏观压缩力学性能, 并提出了弹性模量和屈服强度的预测公式。此外, 对压缩试件的断口进行了宏、细观观察, 研究了材料的压缩破坏机理。结果表明, 复合泡沫材料在压缩过程中, 具有普通泡沫材料的应力-应变曲线的典型特征, 在应变为2 %左右时材料发生屈服, 在应变大于30 %后发生破坏。此外, 材料的杨氏模量和强度均随密度的减小而下降, 预测公式给出的结果与实验值基本一致。压缩试件断口的宏、细观观察表明, 复合泡沫材料主要的破坏形式为剪切引起的弹塑性破坏。      

天然高分子泡沫材料的复合结构与力学性能

通过扫描电子显微镜和光学显微镜研究了2 种天然高分子泡沫材料, 即玉米秆芯和高粱秆芯切面的泡孔形态结构及胞体堆砌模式。测试了材料在轴向和径向的压缩杨氏模量和压缩屈服强度等力学性能, 探讨了泡沫材料的压缩变形机制, 建立了天然泡沫材料的复合结构模型, 并分析了力学性能与复合结构的关系。研究结果表明, 这2 种天然泡沫均由一种近似六棱柱和少量圆形管状胞体构成, 它们在轴向的杨氏模量和屈服强度分别比径向的大4 倍以上。导管增强的复合结构是引起天然泡沫材料具有明显各向异性的重要原因, 其中厚壁导管的轴向杨氏模量约为不规则六棱柱胞体的105 倍。      

对尼龙短纤维-丁苯橡胶复合材料模量的影响因素及模量的预测

本文讨论了几种因素对尼龙短纤维补强弹性体的杨氏模量的影响。在Halpin-Tsai方程的基础上提出了一个半经验方程,用来预测复合材料的模量,该方程的预测值与实验结果有较好的一致性。      

支柱弯曲对开孔泡沫铝力学性能影响的理论分析与数值模拟

首先根据实际泡沫材料中存在不少弯曲支柱,且形状接近于弧线,在假设全部支柱为弯曲支柱的情况下,利用理论方法分析了支柱弯曲对开孔泡沫材料刚度和强度性能的影响规律,得到了理论预测含弯曲支柱开孔泡沫材料杨氏模量和屈服强度的公式。然后,通过有限元模拟方法验证了上述理论预测模型的有效性。最后,利用有限元模型研究了不同比例的弯曲支柱、不同弧度的弯曲支柱和不同各向异性比对泡沫铝压缩力学行为的影响。结果表明,弯曲支柱对弹性模量的影响比对塑性坍塌强度的影响大;而弯曲支柱对泡沫铝压缩力学行为的影响则与支柱的弧度、支柱含量和胞体结构的各向异性比有关。     

短纤维增强聚丙烯泡沫复合材料的研究新进展

详细介绍了天然纤维、短玻璃纤维、碳纳米纤维及晶须等在增强PP泡沫复合材料中的应用;重点阐述了短纤维的种类和含量对发泡行为、微观结构及力学性能等的影响规律,并总结了相关增强机理;展望了短纤维/PP泡沫复合材料的发展趋势。     

向日葵髓芯的微结构与力学性能

向日葵髓芯是一种天然的高分子泡沫材料。文中通过扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜,研究了一种具有复合结构的向日葵髓芯的胞体形态结构,并结合胞体可能的堆砌模式,得出这种天然泡沫体的单元胞体的立体形状基本上是十四面体。探讨了胞体形状对泡沫材料的压缩变形机制,以及压缩杨氏模量和压缩屈服强度的影响,并对其原因作了进一步的分析。研究结果表明,胞体形状的变化,即由比较规则的十四面体逐渐变为伸长的十四面体,是引起泡沫材料在拉长方向的压缩杨氏模量比其它大3~4倍,压缩屈服强度大2倍以上的主要原因。     

开孔与闭孔泡沫铝的压缩力学行为

研究了开孔与闭孔两种胞孔结构不同、制备工艺不同的泡沫铝在准静态压缩载荷下的压缩响应曲线.结果表明:开孔与闭孔泡沫铝压缩应力-应变曲线均具有多孔泡沫材料明显的三阶段特征,即线弹性段、塑性屈服平台段及致密段;相对密度对泡沫材料的力学性能(如杨氏模量、屈服强度)有很大影响;在准静态下,开孔泡沫铝表现出明显的应变率效应,而闭孔泡沫不如开孔敏感;泡沫铝材料表现为弱的各向异性;胞孔结构影响两种泡沫材料的压缩响应曲线.     

短纤维对泡沫铝压缩力学性能与吸能特性的影响研究

为探索闭孔泡沫铝加入短纤维后的力学性能和吸能特性变化规律.利用熔体发泡法在铝熔体中加入短碳纤维后制作得到纤维增强泡沫铝,通过万能材料试验机和高速液压伺服材料试验机在常温下分别对泡沫铝、纤维增强泡沫铝进行准静态和中应变率下(0.001～100s-1)的动态力学性能测试,分析了纤维长度、纤维含量对泡沫铝力学性能和吸能特性变...     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。