基于光纤光栅的复合材料动态称重系统研究

本文利用光纤布拉格光栅(FBG)的智能感知特性研制开发一种复合材料结构,用以汽车的动态称重.采用轴荷称重的方法进行动态称重,其基本思想是将光栅布设在称体结构的承重梁上,利用光栅监测称体的变形,根据己知系统的动态特性和实测的动力响应,即称体的变形,反算出结构所受的动态激励,从而获得汽车载荷.首先,基于光纤传感器的原理和称重结构的力学特性,推导出载荷识别的算法.对称重系统进行动态实验,结果表明了以上算法的合理性,并对误差进行了分析.     

多晶氧化铝纤维对莫来石—氧化锆陶瓷材料的增强研究

以电熔莫来石、半稳定氧化锆和α-氧化铝微粉为主要原料,制备莫来石—氧化锆陶瓷材料。在材料中分别外加了（V%）0、5%、10%、15%和20%的多晶氧化铝纤维,并将试样在1500℃保温3h烧成,制备出氧化铝纤维增韧的莫来石—氧化锆复相陶瓷。研究了氧化铝纤维对试样的加热线收缩率、常温耐压强度、常温抗折强度和热震稳定性的影响。结果表明：加入适量的多晶氧化铝纤维能够显著降低莫来石—氧化锆复相陶瓷的加热线收缩率,大幅度提高其常温抗折强度和热震稳定性,而常温耐压强度只有轻微下降。     

连续式蒸汽爆破对PP/棉杆纤维复合材料力学性能的影响

以连续式蒸汽爆破预处理的棉杆作为增强纤维,通过模压成型制得聚丙烯(PP)/棉杆纤维复合材料.研究了蒸汽爆破条件中纤维含水量及爆破次数对复合材料力学性能的影响.结果表明,该预处理使复合材料力学性得以改善.当纤维含水量为40%、爆破次数两次时,获得的复合材料综合力学性能最佳.     

基于小波包特征提取及支持向量回归机的光纤布拉格光栅冲击定位系统

以光纤布拉格光栅(FBG)为传感网络,构建了复合材料冲击载荷实时在线监测系统,研究了基于小波包特征提取及支持向量回归机的光纤-碳纤维复合材料结构冲击定位方法.针对同一冲击点,分析不同传感信号,获得了冲击响应信号小波包能量谱,分析结果表明小波包能量谱中特定阶数对冲击敏感.改变冲击点位置研究小波包能量谱与冲击位置之间的关系,提出将第6阶小波包能量值作为冲击定位的特征向量.采用支持向量回归机建立样本数据的回归模型,预测冲击载荷位置,并对支持向量机的相关调整参数进行了优化.实验表明,支持向量机的网络测试误差为4.81％.研究结果可为碳纤维复合材料(CFRP)层状结构的冲击性能评估提供可行的实验方法.     

碳纤维复合材料小孔加工难点与研究现状

碳纤维增强环氧树脂基复合材料在高新技术领域产品轻量化、小型化的发展趋势下具有广阔的应用前景和使用价值。微小零器件的连接装配需要进行大量的小孔加工,而碳纤维复合材料的难加工性以及小孔径加工时散热条件差、微小刀具刚度低等特点,使复合材料小孔加工比常规尺寸的孔加工更容易产生加工损伤,制孔形状、位置精度难以保证。列举了碳纤维复合材料常见的制孔损伤形式,分析了复合材料小孔加工的技术难点,综述了国内外在复合材料小孔加工机理、制孔刀具、制孔工艺等方面的研究现状。     

高温后合成纤维混凝土的强度试验研究

研究了普通混凝土(NC)、聚丙烯纤维混凝土(PPFRC)和聚丙烯腈纤维混凝土(PANFRC)在常温及300,600,1000℃高温后的抗压强度和抗折强度,分析了高温加热方式及加载条件不同的影响。研究表明,300℃高温下混凝土的劣化主要受升温速率的影响;600℃以上高温下混凝土的劣化主要受温度的影响。掺入低掺量的PP纤维和PAN纤维可缓解混凝土的高温劣化,从而提高高温后混凝土的抗压强度和背火面加载时的抗折强度。     

矿物掺合料与纤维双掺对混凝土抗渗性能的影响及工程应用

采用RCM氯离子扩散系数法和渗水高度法,研究了粉煤灰、矿粉、PVA纤维、纤维素纤维的掺入对混凝土抗渗性能的影响.试验结果表明,粉煤灰和矿粉的掺入能有效降低混凝土中氯离子扩散系数和渗水高度.在掺加矿物掺合料的基础上再掺入纤维混凝土的抗渗性能进一步提高,双掺对混凝土抗渗性能提高的复合效应明显.     

光纤陀螺中电光晶体相位调制器半波电压的测量

讨论了在光纤陀螺系统中测量相位调制器半波电压的两种新方法,并进行了误差分析。测得的矿用Ti:LiNbO_3波导相位调制器半波电压U_=1.83V,误差小于0.1V,实验结果与理论分析一致。     

石英光纤表面Cu-石墨烯复合镀层的性能研究

为制备耐高温、寿命长的金属镀层光纤,利用化学镀技术在石英光纤表面制备Cu基镀层。同时将石墨烯片层材料引入镀液,制备了Cu-石墨烯复合镀层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)、Raman光谱仪等,对石墨烯片层和Cu基镀层的微观形貌进行表征。利用电化学工作站、纳米压痕仪等对金属镀层的性能进行测试。利用热震法对Cu基镀层与光纤基体的结合性能进行分析,同时对金属镀层光纤进行导光测试。结果发现：Cu-石墨烯镀层相对Cu镀层,镀层组织致密,晶粒细小,质量更优。Cu-石墨烯镀层硬度、弹性模量分别提升了111.5%、34.0 %。Cu-石墨烯镀层的腐蚀电位Ecorr提升了32.3%,腐蚀电流icorr减小了22.5%,其耐蚀性能明显提升。石英光纤表面化学镀覆Cu金属镀层,能够克服光纤包层光滤除器在实际应用中因局部温度过高而烧损等问题,同时对光纤的信号光传递并无影响。石墨烯片层对光纤对表面镀层质量、提高防腐等性能影响较大,在提升光纤使用寿命方面具有重要意义。     

纤维在吸波涂层中的取向研究

为推进纤维类吸收剂在隐身材料中的应用,以纤维为吸波涂料的吸收剂制作吸波涂层.采用KH-3000视频显微镜、8mm和3mm雷达波反射率测试系统研究纤维在涂层中的分布状况.试验结果表明:采用喷涂法制备的吸波涂层,其纤维的分布有一定程度的取向,该取向对吸波涂层雷达波反射衰减有重要的影响.