结构储电碳纤维复合材料研究进展

复合材料化是航空、航天、国防、交通等装备结构升级的重要趋势。碳纤维复合材料的力学性能优异,同时兼具良好的导电特性,可用于存储和释放电能,实现结构的承载和储/放电一体化,从而达到材料多功能化和结构轻量化。结构储电复合材料通常是采用碳纤维织物作为电极材料,采用具有结构承载和离子导电的多功能聚合物基体为固态电解质,玻璃纤维织物等作为隔膜材料。本文主要对典型结构储电复合材料进行综述,包括结构电池、结构介电电容器和结构超级电容器,详细阐述了三种结构储电复合材料的组分材料、器件工作原理及多功能特性等。通过对比三种结构储电复合材料,概括了结构储电复合材料所面临的问题和挑战,提出了结构储电复合材料的发展趋势。      

最优化方法在动态载荷时程重构中的应用研究

动态载荷的时程重构是自感知智能化结构研究的重要内容。基于最优化理论提出了一种动态载荷时程的重构方法。首先基于一个模态空间的正向模型，设计一个最优化状态跟踪器并构造出性能指标J，将载荷时程的重构转变成一个两点边值问题的求解。通过求解Riccati矩阵方程实现了多输入、多输出系统的动态载荷时程的重构。相比传统的方法，该方法表现出较高的识别精度和较强的实用性，并通过算例验证了该方法的有效性。     

不同初始组织结构的形状记忆合金性能及参数的研究

NiTi形状记忆合金作为一种功能材料，以往的研究主要集中在材料领域。然而当它被用作主动变形结构中的驱动元件时，则需要对NiTi形状记忆合金在相变过程中的力学、电学和热学性能进行综合研究，本文从试验的角度出发，对具有不同初始组织结构的NiTi形状记忆合金的性能及参数进行研究，为更好地了解NiTi形状记忆合金的驱动机理和控制它的驱动行为打下基础，为形状记忆合金驱动器的设计提供参考和依据。     

热防护系统的无线温度监测技术发展

阐述了温度无线传感技术在热防护系统健康监测中应用的发展与现状;概括地阐明了被动式SensorTag这种无线微传感装置的工作原理和特点,分析了该装置在高温下的工作能力和设计方面存在的问题;总结了主动式无线传感装置的发展与试验测试,比较分析了被动式和主动式无线传感装置的相同点和不同点,指出了各自的优点和不足,并总结了高温无线温度微传感装置今后努力的方向。     

电阻法在单丝炭纤维复合材料体系界面相传载能力评价中的应用

首先对T300炭纤维单丝进行拉伸实验,同步测量炭纤维单丝的电阻和应变对应关系,采集的数据表明二者存在线性关系,通过计算得到其灵敏系数K.然后,搭建二维加载平台对斜十字模型进行拉伸,并通过数码偏光显微镜实时观察加载状态下的应力分布,结果表明中心区域应力均匀.在此基础上,将单丝炭纤维电阻测量法和斜十字模型结合起来,利用前面...     

Si、Mn元素对热成形钢连续冷却转变行为影响

以Gleeble-2000型热力模拟试验机为平台,结合热膨胀切线法和求导法,确定了不同成分热成形钢各冷却速度下的相变行为。研究了新开发热成形钢中Si、Mn元素对静态连续冷却转变行为的影响,Si使中温贝氏体转变曲线向右下方移动,Mn稳定奥氏体组织的能力非常强,抑制铁素体、贝氏体中高温转变,可显著增加钢的淬透性。另外,利用金相分析检测方法对不同冷却速度下的显微组织和硬度变化进行了观察和分析,绘制了连续冷却转变曲线,用于指导热成形试验的工艺参数制定。     

热压釜成型复合材料波纹梁工艺工时估算

成本估算是目前复合材料领域开发研究的关键问题之一,而工艺工时估算又是制造成本估算的核心。本文中建立复合材料制造工艺工时估算模型,以热压釜成型复合材料波纹梁为研究对象进行理论分析和实验研究,给出此估算模型中估算变量和方程参数的确定方法并应用最小二乘法将所得数据进行拟合,其结果与实验结果基本一致。介绍了估算模型中参数随制件曲度变化的修正方法,为实现不同结构设计的工时估算提供指导。     

用均匀化方法预报平纹织物的渗透率

建立了平纹织物的细观结构模型,采用均匀化方法预报了其渗透率,与文献中的实验结果比较验证了本文中方法的合理性,同时还对平纹织物纤维预制体细观结构进行了参数研究。对3种平纹玻璃布预制体进行了渗透率测量,与理论预报进行了比较,表明本文中所建立的方法预报的渗透率与实验结果在同一数量级。     

真空辅助成型工艺的数值分析与模拟

真空辅助工艺是一种双移动边界的工艺过程，既有厚度方向的压缩，又有平面内的树脂流动，利用通用有限元软件难以实现模拟分析，本文借助达西定律，建立了压缩模型和渗透率模型，并与专业数值模拟软件相结合，实现了简单2．5维薄壳结构的流动模拟，模拟结果与分析结果相吻合，对于生产工艺具有一定的指导意义。     

复合材料制造成本估算尺寸效应研究

探讨了复合材料制造成本估算的尺寸效应理论,将理论扩展应用于一阶动力学系统、线性控制系统和质点运动模型中。研究结果表明,在复合材料制造成本估算过程中尺寸效应的影响并不是线性的,通过分析不同制件尺寸及不同成型工艺的制造成本,充分验证了尺寸效应理论的可行性。