再生短碳纤维湿法取向技术及其增强性能分析

碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料具有力学性能优异、质量轻、耐腐蚀等特点,但成本高、废弃物环境影响大等问题制约了其进一步应用.现有方法回收的再生碳纤维(RCF)多为蓬松状的短纤维束,纤维互相缠绕,其优异的力学性能难以得到充分的利用.采用湿法纤维取向技术对不同长度的RCF进行重新取向排布,得到了相应的取向纤维毡,并用...     

磁场调控等离子喷焊制备Ni/WC复合涂层

针对等离子喷焊制备Ni/WC复合涂层存在的WC沉底问题,采用外加磁场辅助等离子喷焊技术制备Ni/WC复合涂层,研究了磁场作用下等离子喷焊Ni/WC涂层外加WC颗粒的分布调控问题.采用维氏硬度计、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)及能谱分析仪(EDS)表征涂层组织结构和性能.结果表明:未加磁场时WC沉积在涂层的熔合线...     

基于金属磁记忆检测的废旧件疲劳损伤评价

为了定量评价废旧件的疲劳损伤,以液压缸为研究对象,取其相应部位的材料制作标准拉伸试样,对试样进行疲劳拉伸试验,分析试样表面在不同疲劳损伤阶段的金属磁记忆信号,提出表征损伤程度的特征值与评估模型.结果表明,根据定位指标确定位置之后,再依据损伤程度评估指标,可对损伤程度进行判断.利用金属磁记忆检测技术可为废旧件损伤再制造的...     

绿色家电产品的评价方法

本文系统研究了绿色家电产品的评介问题,比较了常用的评价方法,构建了绿色家电产品评析系统框架,研究了模糊层次评价法在绿色家电产品评价中的应用。     

基于三维精确建模法的螺栓有限元分析

针对螺栓有限元分析建模困难和不完整螺纹造成计算精度不高的问题,分别采用三维螺旋模型和三维轴对称简化模型进行有限元计算,分别比较分析了对应各圈螺纹沿外轮廓方向的应力分布和螺纹牙根部最大等效应力。结果表明,两种模型均可较精确地计算出螺栓螺纹上各节点的应力,但三维螺旋模型法建模较困难、计算成本较高,三维轴对称简化模型法的计算结果能较好地反映螺栓的轴向力学特性,研究结果为改进螺栓连接受力状况和结构优化设计提供了理论依据。     

2011年度NSFC机械工程学科工作回顾与思考

2011年度,以国家自然科学基金委员会所提出的"三个更加侧重"为战略导向,NSFC机械工程学科在原始创新、人才培养、卓越管理等方面进一步探索开拓、创新发展,取得了良好成绩。从科学基金评审、学科进展和学科管理三个方面综述一年来的工作。     

绿色设计中的材料选择多目标决策

成本与环境影响是绿色设计中材料选择的重要决策因素,为此提出了一种材料选择的定量化多目标决策分析方法,分析了绿色设计中材料选择问题的决策目标与约束条件,建立了以生命周期成本与生命周期环境影响为目标变量,以定量的物理性能属性、回收性能及定性属性为约束条件的多目标决策模型。从材料的直接成本、加工制造成本及回收成本三方面定量化构建材料的生命周期成本,采用生态指数方法定量化分析材料及其过程的生命周期环境影响。为了求解决策模型,给出了材料预选择的可行解集搜索算法PSSA,并进一步采用TOPSIS方法对可行解集求解最优解。最后分析了一个台灯设计中的材料选择实例,结果表明所提出的多目标决策模型对绿色设计中的材料选择有重要指导作用。     

碳纤维复合材料在超临界正丁醇中降解的反应动力学

采用超临界正丁醇在KOH作用下从碳纤维/环氧树脂（CF/EP）复合材料中回收高性能CF。分析了反应温度和反应时间对CF/EP复合材料中EP降解率的影响,研究了回收CF增强聚丙烯（PP）复合材料的力学性能;分析了降解液相产物组分,研究了EP固化体系在超临界正丁醇中的催化降解历程,建立了降解动力学模型,通过解算动力学参数建立了催化降解动力学方程。结果表明:反应温度和反应时间与EP的降解率呈明显的正相关性;与原CF增强PP复合材料相比,回收CF增强PP复合材料的拉伸强度下降9.2%,弯曲强度下降20.9%,弯曲模量下降10.9%,冲击强度下降7.4%;CF/EP复合材料降解反应主要为EP固化体系分子链段中C—C、—O— 等线性链段的断裂以及交联部位C—N的断裂;CF/EP复合材料催化降解的反应级数为2,反应活化能为165.2 kJ·mol-1,指前因子为3.62×1013 min-1,建立的动力学方程可解决反应温度和反应时间不可预估的问题。      

激励磁场对力磁耦合作用的强化机制研究

力磁耦合作用是金属磁记忆检测等电磁无损检测技术的基础。为了探明外加激励磁场在不同应力水平下对力磁耦合作用的影响机制,从磁导率与应力及环境磁场变化关系的角度,在理论上计算了外加激励磁场下力磁耦合作用下与力和磁单独作用下的表面磁场强度之差ΔH,并推导出该差值随着拉应力的增大而增大的结论。用预制缺陷的45钢试样进行对照试验,发现激励磁场对力磁耦合作用的影响ΔH是随着应力的增大而呈类似指数形式递增的。经设计的正交试验验证,激励磁场与应力对磁信号的交互耦合作用显著,且在受力过程中激励磁场对信号的作用水平最大,这与理论分析结果吻合。说明外加激励磁场对力磁耦合作用起到了一定的强化作用。     

废旧产品回收理论与方法

在中国国家自然科学基金项目《废旧产品回收决策及应用基础研究》的支持下，针对大规模废旧产品回收再利用提出科学理论与支持方法。 从回收策略设计、材料设计等方面讨论面向回收的设计准则之研究进展，从拆卸技术、回收技术、物流技术等角度讨论产品回收技术之研究进展，认为产品回收研究需要围绕基于经验数据决策方法实现废旧产品回收策略的量化决策，包括基于拆卸工艺决策对拆卸产物回收再利用工艺决策、综合优选决策，力求废旧产品的回收实现系统化和科学化。认为应该从产品的集成模型出发，将所有的决策问题建立在统一的信息模型基础之上，建立产品零部件回收策略决策方法体系、产品拆卸产物的回收再利用工艺决策体系，以及废旧产品回收再利用工艺优选决策体系。 在破解传统的产品生命周期是一个线性过程的基础上提出实施产品回收产品生命周期模式，基于最理想的废旧产品回收系统应该与其他相关的制造系统相互联系，最终达到平衡的思想，建立闭环循环的废旧产品回收系统。以生态工业和多生命周期思想为基础，以绿色、价值、高效为原则，建立系统的废旧产品回收理论体系，认为要实现这一体系需要研究废旧产品回收价值识别技术与方法、废旧产品回收与再利用工艺与方法、废旧产品回收管理技术、废旧产品回收与产品设计反馈机制