不确定条件下复合材料结构的全局灵敏度分析

基于不确定条件下结构的全局灵敏度分析理论,研究了输入变量的不确定性对复合材料结构输出响应量方差和失效概率的影响。考虑材料力学性能、铺设角、铺层厚度及加载载荷的不确定性,利用基于方差和基于失效概率的全局灵敏度分析方法,对复合材料结构输出位移和强度比的不确定性来源进行分析,得到输入变量的全局灵敏度排序结果。对复合材料工字梁结构进行算例分析,验证了所得排序结果的有效性,为工程实际中复合材料结构稳定性优化设计提供了一定的指导。     

石英纤维/环氧树脂复合材料结构静强度的可靠度计算及全局灵敏度分析

以石英纤维/环氧树脂复合材料结构为研究对象,考虑设计参数的随机性,采用全局灵敏度分析理论,研究了各输入随机因素对石英纤维/环氧树脂复合材料结构静强度响应的影响。首先利用MATLAB和NASTRAN的联合仿真得到各输入变量样本值对应的输出响应值,结合自适应Kriging模型构建极限状态函数的代理模型,在此基础上实现石英纤维/环氧树脂复合材料结构静强度可靠度及各输入变量的不确定性对输出响应及失效概率全局灵敏度的计算,得到输入变量的全局灵敏度排序结果,为工程实际中复合材料结构的优化设计提供一定指导。      

基于直接搜索方法的层合板多目标优化设计

直接多目标搜索方法(DMS)是一种不需要计算梯度信息并且能实现全局收敛的多目标优化方法。基于直接多目标搜索方法,以简支层合板铺设角度为设计变量,基频和声功率为目标函数进行层合板结构振动与声多目标优化。分别以4层、8层复合材料层合板为例,用DMS方法对其优化设计,并与传统的遗传算法(GA)对比。结果表明,对于4层复合材料层合板,DMS方法比GA方法优化速度快,且能得到全局最优解;对于8层复合材料层合板,用DMS方法比4层板优化所需时间多,但相比GA方法,DMS方法优化更快。     

基于微波固化工艺的碳纤维T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学

针对微波固化工艺下的碳纤维（T800）/环氧树脂复合材料的固化反应行为,运用非等温差示扫描量热（DSC）法,研究了T800/环氧树脂复合材料的固化反应放热过程。基于Kamal动力学模型,采用粒子群全局优化算法,拟合得到了纯微波固化工艺及高压微波固化工艺的T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学方程,通过实验验证,该方程能够很好地描述T800/环氧树脂复合材料微波固化反应动力学行为。并系统对比研究了不同固化工艺方法对T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学的影响。结果表明：相比传统热固化工艺,微波固化工艺能够有效提高T800/环氧树脂复合材料的固化反应速率并降低其固化反应的活化能,同时固化压力的引入对T800/环氧树脂复合材料的固化反应有一定的促进作用。     

原位聚合法分子复合材料的分类

在论述原位聚合法分子复合材料的概念基础上，对近20年来国内外原位聚合分子复合材料的研究进行了综合分析，按照不同的复合体系分成三类，即，功能性原位聚合分子复合材料，以弹性体为基体的原位聚合分子复合材料和以尼龙-6为基体的原位聚合分子复合材料，在对这三类原位聚合分子复合材料的制备，性能等论述的基础上，对原位聚合法分子复合材料的开发前景进行了展望。     

纳米复合材料的研究进展

纳米复合材料作为纳米技术中的重要环节，有着不同于宏观复合材料的许多优异性能，纳米复合技术为新材料的研究和制备提供了新方向和新途径。纳米材料的特异性能，再加上复合材料的优异性能，使纳米复合材料成为复合材料的新生长点之一。[编按]     

时效对硅酸铝短纤维／AL109复合材料滑动磨损性能的影响

研究了硅酸铝短纤维增强ＺＬ１０９复合材料的时效行为及滑动磨损性能，时效处理提高了该复合材料的强度和硬度，减少了复合材料的粘着磨损，降低了摩擦系数，从而提高了复合材料的耐磨性，硅酸铝短纤维对复合材料的时效过程有重要促进作用，纤维含量越高，复合材料获得最佳耐磨性的时效温度越低，时间越短。     

复合材料与环境的关系及具有环境意识的复合材料

评述了复合材料与环境的关系，并介绍了从环境意识角度看待复合材料的设想以及有关解复合材料，。认为，为满足环境的需求，复合材料今后的发展方向是向天然化，制造技术的生物加工发展。     

SiC泡沫／Al双连续相复合材料连续性的研究

运用挤压铸造法制备了SiC泡沫／Al双连续性复合材料，研究了SiC泡沫、复合压力和合金成分对复合材料连续性的影响。结果表明，SiC泡沫陶瓷的加入阻碍了基体合金流动，降低了复合材料的连续性。随着复合压力的增加，复合材料的连续性逐渐增强，当压力为150MPa时，复合材料的连续性最好。随着含硅量的增加，基体合金的热膨胀系数逐渐降低，基体和增强体之间的热膨胀匹配增强，复合材料中残余应力降低，复合材料的连续性增强。     

明胶鸟弹撞击复合材料蜂窝夹芯板试验

开展明胶鸟弹撞击复合材料蜂窝夹芯板试验,研究夹芯结构在软体高速冲击下的损伤形式,分析相关因素对结构动态响应结果的影响。通过CT扫描对复合材料蜂窝夹芯板内部进行检测可知,面板出现分层、基体开裂、纤维断裂、凹陷、向胞内屈曲等损伤形式,蜂窝芯出现芯材压溃、与面板脱粘的损伤形式;分析复合材料蜂窝夹芯板后面板的动态变形过程及撞击中心处位移-时间数据可知,复合材料蜂窝夹芯板在撞击过程中出现由全局弯曲变形主导和局部变形主导的两种变形模式;通过对比不同工况下的复合材料蜂窝夹芯板损伤程度可知,复合材料蜂窝夹芯板损伤程度随鸟弹撞击速度的增加而增大;蜂窝芯高度为10 mm的复合材料蜂窝夹芯板较蜂窝芯高度为5 mm的复合材料蜂窝夹芯板的损伤程度大;初始动能较大的球形鸟弹较圆柱形鸟弹对复合材料蜂窝夹芯板造成的冲击损伤程度更大。      

考虑剪切非线性影响的复合材料连续损伤模型及损伤参数识别

在复合材料正交各向异性连续损伤力学的基础上,引入由应变描述的连续综合变量,损伤演化方案采用综合变量的指数函数。考虑复合材料剪切非线性,通过非线性损伤因子在全局损伤出现之前将其引入本构方程。编写了VUMAT实施损伤模型,介绍连续损伤模型中材料参数的取值方法。对无法通过试验获得的损伤参数,采用遗传算法原理,定义个体适应度为试验及模拟载荷-位移曲线误差,通过编写MATLAB程序调用ABAQUS有限元模型实施参数反演方法。选择了常用铺层结构的复合材料带孔层合板进行仿真参数识别分析,验证了基于遗传算法参数识别方法的可行性。     

含锂霞石颗粒和硼酸铝晶须的铝基复合材料

为了制备具有低热膨胀系数和较高强度的复合材料，选用具有负体膨胀系数的β-锂霞石颗粒和高强度的硼酸铝晶须作为复合材料组分，用挤压铸造法制备了6061铝基复合材料，并对该复合材料的显微结构、拉伸性能和热膨胀性能进行了研究，结果表明，该复合材料能同时获得较低的热膨胀系数和较高的强度；通过改变复合材料中β-锂霞石和硼酸铝的体积分数，在较大的范围内可以对复合材料的强度和热膨胀系数进行设计和调节。     

碳纤复合材料应用的扩展

碳纤复合材料应用的扩展１９９３年，世界先进的复合材料销售量大约为２００００吨，价值２０亿美元，其中碳纤维复合材料约占５０％－６０％。碳纤维复合材料８０年代主要应用领域为航空航天等国防军事领域。例如碳纤维复合材料应用大国美国军用占８０％以上，民用占２０...     

界面对三维编织复合材料的吸湿行为的影响

研究了不同界面结合状况的三维编织炭纤维增强环氧树脂复合材料的吸湿行为，通过对炭纤维表面氧化处理提高了复合材料的界面结合强度。对复合材料的断口和吸湿复合材料的表现形貌进行了SEM观察。结果表明，吸湿过程满足Fick扩散；强界面结合抑制了三维编织复合材料吸湿，降低了水的扩散系数。     

Ni的添加对TiB2-CU基复合材料微观组织的影响

利用燃烧合成工艺原位合成了TiB2-Cu基复合材料，为了改善TiB2陶瓷和Cu基体的润湿性，将金属Ni作为合金化元素加入到TiB2-Cu复合材料。通过XRD，SEM，EPMA和TEM等检测手段对金属Ni的添加对TiB2-Cu基复合材料微观组织的影响进行了研究。结果表明，含Ni复合材料的金属粘结相的面间距比不含Ni时Cu的面间距均有不同程度的减小；Ni加入后，TiB2-Cu-Ni复合材料的组织较TiB2-Cu复合材料更加致密，但陶瓷颗粒尺寸却大于TiB2-Cu复合材料的颗粒尺寸；Ni的加入降低了复合材料的导热率和冷却速度，使得部分TiB2陶瓷颗粒有足够的时间长成棒状，同时造成TiB2陶瓷颗粒间形成更多的烧结颈；Ni的加入也改善了陶瓷与金属粘结相之间的润湿性，使陶瓷相与金属粘结相的界面结合牢固，看不到TiB2-Cu复合材料中界面脱开的现象。金属Ni的添加有利于改善TiB2-Cu基复合材料的微观组织，进而利于复合材料的致密化。     

利用厚度剪切压电效应的2—2型压电复合材料的性能研究

制备了利用厚度剪切压电效应的２２型压电复合材料，测试了在电场作用下压电复合材料的变形特性，初步研究了不同参数对压电复合材料变形性能的影响。结果表明：（１）由于柔性聚合物的加入，压电复合材料的变形性能得到了大幅度的提高；（２）随着ＰＺＴ体积份数的增大，压电复合材料的变形量增大，直至达到最大，随后则随着ＰＺＴ体积份数的增大而下降；（３）ＰＺＴ单元的尺寸越小，压电复合材料的变形量越大。     

RTM成型复合材料界面及其改性的研究

界面的好坏直接影响RTM成型复合材料的力学性能。本文研究了RTM成型复合材料不同层次界面的特点，形成机理，并采用冷等离子处理对RTM成型复合材料界面性能进行改性。结果表明，RTM成型复合材料不同层次界面性能是不同的，通过冷等离子体处理可以减少不同层次界面之间的差别，进而可以改善复合材料的力学性能。     

循环加载条件下复合材料层板的剩余刚度试验研究

对玻璃纤维／环氧和碳纤维／环氧复合材料层板进行了循环拉伸加载试验，研究了纤维铺设角度对复合材料层板力学性能的影响。通过对多种复合材料层板循环拉伸加载，观察复合材料的剩余刚度变化的一般规律，为复合材料的优化设计提供必要的理论依据。     

先驱体转化—热压烧结Cf／SiC复合材料的致密化机理

本文采用先驱体裂解--热压烧结方法制备出了Cf/SiC复合材料，并重点研究了复合材料的致密化过程。结果表明，复合材料主要是通过液相烧结而得到致密化的。由于复合材料中聚碳硅烷（PCS）的裂解不仅有利于烧结液相的形成，而且形成了大量的纳米级SiC颗粒，因此，复合材料能够在较低烧结温度下得到较好的致密化，从而使复合材料具有较好的力学性能。     

麻纤维增强复合材料的研究进展

麻纤维具有价廉质轻、自然降解、比强度和比模量高等特性，广泛应用于纤维增强复合材料的制备．本文评述了这类复合材料的研究现状，系统地介绍了苎麻、亚麻，黄麻、洋麻、剑麻和焦麻纤维增强复合材料的制备，分析评论了麻纤维的结构特点、纤维表面改性以及复合材料的各种力学性能，并展望了麻纤维增强复合材料的发展趋势．