关键词： 复合材料T型连接结构   冲击载荷   损伤演化   动力屈曲  

摘要： 复合材料船体结构的构件主要通过典型节点连接。论文采用有限元软件ABAQUS建立了船用复合材料T型连接结构压缩冲击损伤特性数值仿真模型,利用落锤冲击试验机开展了动态压缩冲击损伤特性试验验证,研究了冲击速度与边角材宽度对连接结构冲击损伤特性的影响。结果表明,随着冲击速度的增加,复合材料T型连接结构,将会发生下列损伤模式:(1)动力屈曲失稳、连接结构分层耦合损伤,(2)动力屈曲失稳、连接结构脱黏、基体失效耦合损伤,(3)动力屈曲失稳、连接结构脱黏、基体失效及结构断裂耦合损伤等。边角材宽度对连接结构分层损伤范围有较大的影响,宽度越大,分层损伤的范围越小。

关键词： 石墨相氮化碳   碳量子点   过渡金属硫化物   异质结   光催化性能  

摘要： 本工作以三水合硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O)、硫脲(CH_(4)N_(2)S)和柠檬汁为原料,基于水热法获得碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs),采用超声震荡法成功合成了CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化材料,构建了p-n型异质结。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)、氮气吸附-脱附测试(BET)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对材料的晶体结构、微观形貌和孔结构进行了详细表征。结果表明:三相复合材料界面结构构建良好,纯度高,各相分布均匀。光催化降解实验中,当CuS的含量为10%(质量分数)时,CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化降解效果达到最佳(72.1%)。复合材料在经过四次循环降解RhB后,其光催化降解效率仍然保持在65.2%。光催化实验结果表明,·O_(2)^(-)自由基是光催化降解产生的主要因素,h^(+)自由基的作用次之。

关键词： 修复柱壳   复合材料   承载能力   有限元分析  

摘要： 为解决水下由于腐蚀导致内壁减薄柱壳易失稳的问题,开展复合材料修复内壁减薄柱壳承载能力试验及数值研究。本研究通过制作初始柱壳和不同减薄程度的修复柱壳模型,进行静水压力试验,并利用非线性数值分析方法研究修复柱壳的屈曲机理以及修复参数对修复柱壳承载能力的影响规律。结果表明:经复合材料修复后的减薄柱壳能有效恢复承载能力,且修复厚度对性能提升具有显著影响。但当修复参数达到一定阈值时,承载能力趋于稳定。该研究结果对于指导和推动复合材料修复水下设备的应用研究有重要的参考价值。

关键词： 3D打印   屏蔽材料   性能研究  

摘要： 为满足核电厂停堆检修期间复杂构件辐射热点处γ射线的屏蔽需求,研制了一种适用于激光选区烧结3D打印技术的尼龙/钨屏蔽复合材料,重点研究了3D打印复合粉末的两种制备工艺(包括机械混合法和覆膜法)对3D打印屏蔽材料屏蔽性能的影响。实验结果表明:3D打印复合粉末制备工艺优选覆膜法,相比机械混合法,制品具有更为优异的屏蔽性能,通过400倍SEM扫描微观断口形貌,钨粉均匀弥散分布在尼龙基体中。通过开展覆膜法3D打印屏蔽材料制品不同配比试样屏蔽性能研究,得到尼龙/钨3D打印屏蔽材料最佳配方,满足电厂屏蔽需求,为3D打印屏蔽材料工程化应用奠定理论基础。

关键词： 梯度复合材料   放电等离子烧结   微观组织   界面特征   力学性能  

摘要： 采用不同配比的W粉和Cu粉为原料,经过混粉、放电等离子烧结后制备了三层的W–Cu梯度复合材料,研究了不同烧结温度下W–Cu梯度复合材料的微观组织、界面特征、物理性能、力学性能及抗热震性能。结果表明:900℃烧结制备W–Cu梯度复合材料相对密度高(95%)且保持了单层的原始设计成分;每个梯度层中W、Cu分布较均匀,W、Cu之间界面结合良好,未发生扩散。W–Cu梯度复合材料的力学性能呈梯度分布,W–40Cu层的显微硬度最高为HV 136。在压缩过程中,W–40Cu层首先发生断裂,最高压缩屈服强度为332 MPa。900℃烧结制备的W–Cu梯度复合材料的热导率为202 W·m^(-1)·K^(-1)。经抗热震实验后,梯度复合材料界面处无裂纹,具有良好的抗热震性能。

关键词： 成骨作用   临床需求   刺激细胞   缺损部位   局部血流   生物活性材料   压电效应   水凝胶  

摘要： 目的本研究针对骨缺损修复的临床需求,开发了一种可注射的压电PLLA/MXene纳米纤维水凝胶复合材料,并深入探讨了其促进成骨的效果和机理机。方法通过静电纺丝技术,制备了具有压电性能的PLLA/MXene纳米纤维,并将其与水凝胶基质结合,形成了一种可注射的压电导电复合材料。结果该复合材料在体外和体内均表现出良好的成骨效果。其纳米纤维结构为骨细胞的黏附和增殖提供了理想的微环境,而压电效应则能够刺激骨细胞的活性和分化,从而加速新骨的形成。此外,水凝胶的可注射性使得复合材料能够精确地填充骨缺损部位,实现骨缺损的快速修复。进一步机理研究表明,该复合材料的成骨作用与其独特的纳米结构、压电效应以及水凝胶的生物相容性密切相关。通过模拟生物电微环境、刺激细胞电压门控钙通道、促进局部血流增加以及与生物活性材料相结合等方式,共同促进骨组织的生长和修复。结论本研究成功开发了一种可注射的静电纺丝压电PLLA/MXene纳米纤维水凝胶复合材料,并验证了其在促进成骨方面的显著效果。这种复合材料不仅具有纳米纤维的优良力学性能和生物活性,还赋予了水凝胶可注射性和生物相容性,同时具有自发的电刺激效应和高电导率,从而使其能够更方便地应用于骨缺损修复。

关键词： 生物复合材料   热固性材料   航空航天   加固材料   环境影响   溶解法   天然纤维   碳纤维  

摘要： 新的研究表明,溶解比热解对碳更友好。为了响应航空业通过使用生物复合材料来减轻其对环境影响的趋势,两个研究中心——西班牙的Aimplas和荷兰的TNO——合作进行了一项新的研究,研究这些生物复合材料的化学回收的不同方法。生物复合材料使用天然纤维和可再生树脂作为加固材料。然而,由于人们对这些热固性材料的不熟悉、它们的异质性以及它们缺乏具有高市场价值的碳纤维这一事实,使得很难找到一种有效的报废解决方案。

关键词： 纤维材料   树脂基体   复合材料   齿轮   成型工艺   设计  

摘要： 对当前纤维增强树脂齿轮常见种类和主要制备技术的发展现状进行了较为详细的介绍,重点对纤维增强热塑性树脂齿轮制备相关的技术现状、技术难点、工艺流程以及设计要素等进行了较为全面的剖析,在此基础上对纤维增强树脂齿轮制备技术的应用和发展进行了思考和建议。

关键词： 碳纤维复合材料   箱体结构   优化设计  

摘要： 在结构拓扑优化理论基础上对某部件的箱体进行碳纤维复合材料结构设计,通过拓扑优化得到箱体结构的筋、肋布局,建立碳纤维复合材料的结构模型,并对此进行厚度与角度优化,最终得到碳纤维复合材料箱型结构。

关键词： SiCf/SiC复合材料   CVI-PIP复合工艺   高温水氧腐蚀   PyC界面层  

摘要： 采用2.5D方式编织SiCf/SiC复合材料预制体,CVI工艺制备PyC界面层,CVI-PIP复合工艺制备SiCf/SiC复合材料基体,在1300℃、50%水汽/50%O 2混合气体的条件下对SiCf/SiC复合材料进行高温水氧腐蚀试验,对SiCf/SiC复合材料在腐蚀前后的相成分变化及微观组织变化进行评价,并探讨了其在高温水氧腐蚀条件下的性能退化机理。结果表明,PyC界面层易被氧化生成气体产物从而留下间隙,该通道为外界腐蚀性气体如水汽、氧气进入复合材料内部侵蚀其纤维、基体等提供捷径。