非均匀复合材料中反平面裂纹的动态断裂力学研究

对于非均匀复合材料中多个裂纹的动态断裂力学问题, 提出了一种分析方法, 假设复合材料为正交各向异性并含有多个垂直于厚度方向的裂纹, 材料参数沿厚度方向为变化的, 沿该方向将复合材料划分为许多单层, 假设单层材料参数为常数, 应用柔度矩阵/刚度矩阵方法及Fourier变换法, 在L aplace 域内推导出了控制问题的奇异积分方程组, 并用虚位移原理求解, 给出了应力强度因子及能量释放率的表达式, 然后利用Laplace 数值反演, 得出了裂纹尖端的动态应力强度因子和能量释放率。作为算例, 研究了带有两个裂纹的功能梯度结构, 分析了材料参数的优化对降低应力强度因子的意义。      

基于神经网络的炭/炭复合材料烧蚀性能预测

采用人工神经网络(ANN)对炭/炭复合材料烧蚀性能进行了预测。确定了炭/炭复合材料的密度、 石墨化程度和基体炭类型为其烧蚀性能的关键控制因素, 通过人工神经网络表征了炭/炭复合材料的密度、 石墨化程度与其烧蚀性能之间的关系。在大量实验基础上对神经网络结构与参数发生变化时的网络性能进行了评估。结果表明, 当网络训练集规模、 隐层节点数、 初始学习率与动量项等参数的取值分别为35、 7、 0.5和0.2时网络预测性能达到最佳状态, 在此基础之上对炭/炭复合材料的质量烧蚀率进行了预测与评价。实践证明, 采用人工神经网络对炭/炭复合材料的烧蚀性能进行预测时误差小于11％, 满足工程实践的精度要求。      

吸氧塑料包装的研究进展

概述了近年来国内外用于食品包装的吸氧塑料的研究进展,展望了吸氧塑料的发展前景,其中单层吸氧塑料是最有发展潜力的包装材料,提出未来吸氧塑料的研究重点是其配方设计、安全可靠性、产品成本的降低及其可循环利用性。     

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。     

含微裂纹三维多向编织复合材料热膨胀系数的细观力学分析

将三维编织复合材料的纤维束和微裂纹分别看作圆柱型和圆币型夹杂,考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维束的空间取向,采用等效夹杂法对含微裂纹的三维多向编织复合材料的热膨胀系数进行了细观力学分析,提出了预报含微裂纹三维多向编织复合材料热膨胀系数的方法,由于直接考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维的空间取向,这种方法既可应用于一般含微裂纹的三维编织复合材料,也可应用于单向纤维增强复合材料.结合实例分别预报了单向纤维增强复合材料和四向编织复合材料的热膨胀系数,与实验结果吻合较好.     

工艺参数对Ti-C-Ni体系燃烧合成过程的影响

计算研究了Ni含量对Ti-C-Ni三元体系燃烧合成绝热温度的影响,试验研究发现随着Ni含量、稀释剂含量和Ti颗粒尺寸的增加,Ti-C-Ni体系燃烧温度和燃烧速度呈下降趋势。Ni在Ti-C-Ni体系中参与了放热反应。最佳的预制块相对密度为50%～60%,此时Ti-C-Ni体系燃烧速度最快。     

致密TiC-Al2O3-Fe 金属陶瓷的自蔓延高温合成

通过自蔓延高温合成结合准热等静压法(SHS/PH IP) 制备出了致密的TiC₂Al₂O₃-20Fe 金属陶瓷。研究了延迟时间、高压持续时间、压力等工艺参数对金属陶瓷密实度的影响, 分析了金属陶瓷的相组成、微观组织及性能。结果表明, 燃烧合成过程中气体的排放和液相的存在是合成密实材料的关键, 通过优化工艺合成了密实度为97. 7% 的TiC₂Al₂O₃-20Fe 金属陶瓷。金属陶瓷由TiC、Al₂O₃ 和Fe 粘结相组成。粘结相Fe 与Al₂O₃ 之间界面光滑,Fe 与T iC 之间有一较薄扩散层。TiC₂Al₂O₃-20Fe 金属陶瓷的抗弯强度和抗压强度分别为890M Pa 和18. 4 GPa。      

单丝复合体系渐进损伤过程模拟及组分性能对损伤过程的影响

为研究单丝复合体系在单向加载过程中的应力传递及损伤演化规律,基于剪滞模型建立了渐进损伤过程的三维数值分析模型。单丝复合体系的渐进损伤过程曲线和临界状态下的纤维段数、应变载荷及纤维轴向应力分布均与文献试验结果非常吻合,表明本文所提出的单丝复合体系渐进损伤模型能够有效模拟单丝断裂过程中的损伤起始、损伤演化和断裂临界状态。研究了模型中组分材料的模量和强度对损伤过程的影响。结果表明：保持组分材料强度不变,增加纤维的模量能够加快损伤过程,基体模量和界面模量的增加对单丝复合体系渐进损伤过程影响不大;在组分材料模量及界面强度不变的情况下,随着纤维强度的增加,单丝复合体系渐进损伤过程的起始应变载荷和临界应变载荷均增加,临界状态下的纤维断点数减少。     

层板复合材料疲劳性能的唯象学研究模型及其应用

介绍了层板复合材料在疲劳载荷作用下的剩余强度衰退模型、剩余刚度衰退模型及剩余强度和剩余刚度的关系模型 ,给出了模型的实验验证实例 ,讨论了这些模型的应用范围及需要进一步研究的问题