氧化石墨烯水泥基复合材料的流动性、力学性能及其作用机理探究

氧化石墨烯(graphene oxide,GO)对水泥基复合材料的调控与增强效应成为了研究的热点问题.文中系统研究了GO对水泥胶砂的流动性和物理力学性能的影响,并借助X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等手段进行微观表证.结果表明,水泥胶砂的流动性随GO掺量的增加而降低,GO对水泥水化行为具有显著的促进作用,对水泥水化产物有调控作用,能够使水泥水化产物有序规整发展,减少微观缺陷,实验证明GO掺量为0.1%时可大幅提高水泥基复合材料的抗折强度与抗压强度.     

基于BP神经网络的FRP加固混凝土柱承载力预测

为提高纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土轴压柱承载力的计算精度,建立了FRP加固混凝土轴压柱承载力的BP神经网络预测模型.利用大量试验数据对神经网络模型进行训练,并用训练成熟的神经网络模型对FRP加固混凝土轴压柱的承载力进行了预测.通过模型预测值与试验结果的比较,证明该模型的预测结果具有一定的可信度,最大误差不超过15%,比其他计算模型的精度高.     

汽车用碳纤维复合材料的结构设计与加工工艺

相比于传统铝合金、高强钢和玻纤复合材料等材料,碳纤维复合材料减重效果和强度优势更加明显。在国内市场,虽然已有部分展车实现碳纤维复合材料在汽车车身局部及一些零部件上的应用,但目前尚处于样车、样件及研制品的阶段。如何开发出适用于汽车量产工艺和制造节拍的加工及连接工艺,同时降低制造成本,仍然是国内碳纤维复合材料在量产汽车领域应用的重大难点。本文介绍了碳纤维的各向异性与复合材料设计方法、加工工艺及多材料连接工艺的方法。     

CFRP采用预应力卸载法补强RC梁的理论分析及试验研究

针对现有的碳纤维补强加固技术往往不能使其强度得到充分发挥的问题,提出碳纤维补强钢筋混凝土梁的新技术--预应力卸载法,介绍了这种技术的设计思路,推导出适用于该技术的理论分析计算公式.该技术在宜昌市境内的龙潭河桥修建工程中进行了尝试应用,将理论分析数据和实测数据从纵向和横向2个方面进行对比分析,验证了该方法是行之有效的.     

超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器是一种储能装置,其原理是利用电化学双电层储能或在电极材料表面及近表面进行快速、可逆氧化还原反应而储存能量,具有较高的比能量、比功率和较长的循环寿命。介绍了超级电容器电极材料的储能机理、特点及应用,并对石墨烯、二氧化锰及其复合电极材料在超级电容器中应用的最新研究进展进行了重点说明。     

顶浪、斜浪中复合材料双体艇艇体结构耦合响应数值分析

采用流固耦合（Fluid-Structure Interaction,FSI）的艇体波浪载荷和结构响应的数值分析方法,对顶浪、斜浪中复合材料双体艇结构的动态响应进行研究。分别建立了完整的复合材料艇体有限元模型以及流场模型,基于数值水池造波技术,通过计算获得了顶浪、斜浪中复合材料艇体结构的时域动态响应结果,选取高应力梯度区域,通过网格加密重构同时获得了复合材料的层间应力。选取具有代表性的前10大等效应力与内外面板最值主应力,在将 FSI与传统基于经验公式的有限元法（Finite Element Method,FEM）的结果对比中发现,FSI中拱、中垂的计算结果更接近于 FEM弯扭组合工况,而采用《钢制双体船直接计算指南》计算复合材料双体艇时,所用经验公式的顶浪航行波浪载荷计算值偏小。     

以海泡石为基材的汽车制动摩擦片的研制

为了减少环境污染,充分开发和利用我国的自然资源,研制成功了以海泡石为基材的非金属汽车制动摩擦片。这种摩擦片具有较高的摩擦磨损性能,生产工艺简单,工艺条件与用石棉作为增强纤维时的工艺条件类似。不仅质量轻,而且价格便宜,具有广阔的市场前景。     

复合材料在海军舰艇上的国外应用现状及进展

随着军方努力降低舰艇的购置和维护成本、提高其结构和操作性能,自20世纪80年代中期以来,复合材料的应用日益增加。该文综述了近年来复合材料在海军舰艇上的国外应用现状及进展,包括在大型军舰如护卫舰、驱逐舰和航空母舰上的机械及其他装备,以及上层建筑、甲板、舰舱壁、先进的桅杆系统、螺旋桨、推进轴系、方向舵、管道、泵、阀等上的应用。     

复合材料粘接结构强度与环境耐久性综述

为深化对复合材料粘接结构环境耐久性的研究,从胶粘剂基础研究和面向工程的粘接结构应用研究两方面综述了国内外研究现状,探讨了粘接结构老化、疲劳及其耦合作用对强度的影响,总结了单因素和多因素耦合作用下的老化机理,根据基础研究归纳了粘接结构强度预测方法和疲劳寿命预测方法,并对未来研究重点及方向进行展望。分析结果表明:温度和湿度对粘接结构力学性能影响最为显著,多因素耦合作用下的老化更具破坏性,随温度产生的固化收缩、热膨胀系数的差异以及随湿度产生的水解和增塑作用均会使粘接剂老化,且载荷能够加速吸湿对粘接界面造成损伤,从而引发结构过早失效;老化与疲劳之间存在双向耦合作用,随时间变化的交变载荷不仅会影响粘接结构的疲劳寿命,同时还会加速粘接结构老化,而粘接结构在长期服役过程中的老化又会降低结构的疲劳性能;目前尚缺乏对湿热环境与交变载荷耦合作用下老化机理的深入研究,工程应用中的内聚力模型对延展性胶粘剂和厚胶层的预测效果欠佳,应进一步提高内聚力模型在复杂应力状态下的使用精度;损伤力学模型应考虑车辆实际服役工况并加入湿热耦合因素影响以提高使用精度;粘接结构疲劳寿命预测大多基于半经验模型,且对接头疲劳行为的预测局限于特定环境条件;随着粘接技术的进一步发展,对复杂应力状态下粘接结构服役性能的有效评估与建立准静态、疲劳和环境退化综合影响的渐进损伤模型将是未来研究的重点。      

船用碳纤维复合材料层合板的水下抗爆性能研究

本文对碳纤维复合材料层合板技术进行分析,着重探讨了其数学模型,并研究了该材料的构造,给出了PVC材料的特性曲线。对水下爆炸过程进行分析,得到了不同爆距下的数值试验、经验公式以及冲击波压力误差,并对距离爆炸点1 500 mm处的压力进行分析。最后,探究了船舶水下抗爆性能。