纳米碳纤维复合材料的制备及其力学性能研究

采用浓酸(浓硫酸/浓硝酸)氧化法对纳米碳纤维进行表面处理,在水热和超声分散条件下,制备了纳米碳纤维/环氧树脂复合材料。红外光谱测试结果表明,酸化处理在纳米碳纤维表面引入了羟基和羧基等能参与环氧树脂固化反应的官能团。处理后纳米碳纤维的分散性有了明显的改善和提高。SEM和复合材料拉伸性能测试结果也显示了酸化处理能有效改善纤维与树脂的界面结合状况,提高复合材料的拉伸性能。当酸化处理纳米碳纤维的质量分数为0.1%时,复合材料的拉伸强度达到最大值,是纯树脂的1.8倍,是同含量未处理纳米碳纤维材料的1.6倍。     

含面内波纹缺陷的复合材料层合板刚度性能

基于经典层合板理论（CLT）,并考虑面内波纹引起的拉伸-弯曲耦合作用,提出了含面内波纹缺陷的复合材料层合板刚度预测模型,定量研究了波纹比、纤维偏转角和波纹位置等面内波纹参数对其三维刚度性能的影响。结果表明：理论模型预测值与文献中的结果吻合较好;面内波纹对纵向弹性模量、横向弹性模量、面内剪切模量、主泊松比和面内弯曲刚度均产生了显著影响。该建模方法为研究波纹缺陷对复合材料力学性能影响提供了参考。     

从住宅规范演变中发现住区建筑品质提升靶点

我国城市住宅存量中,存在大量依据旧有规范建造的老旧住宅,已经无法满足人们对居住品质的需求.研究以1998年房改为时间界线,从住宅建筑与住区层面,总结住宅居住品质标准演进特征,发现其中的品质缺失靶点,为制定针对性住区建筑品质提升措施提供有益指导.     

穿孔泡沫夹芯复合材料灌注工艺仿真与方案优选

以穿孔泡沫夹芯复合材料为研究对象,对其真空辅助树脂灌注(VARI)工艺进行了实验研究、仿真分析和方案优选。首先,通过实验测试与数值计算分别得到穿孔夹芯结构织物与芯材孔洞的渗透率;然后,对穿孔夹芯结构灌注过程进行三维仿真模拟,并通过实尺度灌注实验验证了仿真模拟的可靠性;最后,基于验证的仿真模型进行工艺参数优选,拟合得到了灌注时间的预测模型。结果表明：数值仿真与实验值基本吻合,能较准确地模拟穿孔夹芯结构成型时的流动过程和孔隙分布;灌注时间的预测模型可用于指导实际生产;通过优化成型工艺参数可控制树脂的流动行为,达到缩短成型时间和降低构件孔隙率的目的。     

吸湿环境下环氧树脂内应力场的确定

环氧树脂及其制品因其优良性能广泛应用在船舶制造中，长期在潮湿环境中服役时，基体吸收水分易引起膨胀翘曲等变形，进而引发失效隐患。本文采用重量分析试验、光纤布拉格光栅(FBG)传感器应变监测技术，确定了环氧树脂中的饱和吸湿量、水分扩散系数和湿膨胀系数等吸湿系数，在此基础上构建了能够预测环氧树脂中随时间变化的水分扩散及应力场分布的湿-力模型，用有限元方法实现了对随吸湿时间变化的树脂中应力场的数值模拟。并结合相移数字光弹试验方法，将数值模拟结果与试验结果进行了比较，显示了良好的一致性，发现环氧树脂吸湿过程中切应力随时间呈现出先升后降的趋势。