关键词： 荧光透明木质复合材料   发光原理   木模板设计   智能传感   光阻隔与转换  

摘要： 随着社会不断发展,迫切需要一种环保、成本低、韧性好、强度高、附加值高的绿色复合材料-荧光透明功能木质复合材料,以替代传统玻璃门窗、建筑及家居材料。荧光透明功能木质复合材料具有绿色、高透光率、强度高、韧性好、荧光效果优异、紫外屏蔽性好、抗菌和良好力学性能等优点,应用领域广阔。本文综述了荧光材料的发光原理及影响因素、木质基材的各种制备方法及荧光透明功能木质复合材料的应用,并介绍了荧光透明功能木质复合材料在LED灯、传感器、加密防伪及紫外转换和甲醛检测等方面的应用,最后展望未来的应用场景并提出了目前亟待解决的问题。

关键词： 复合材料   蜂窝夹层结构   静压痕   数值仿真  

摘要： 【目的】研究双层蜂窝夹层板在静压痕力作用下的损伤情况。【方法】对双层蜂窝夹层板进行静压痕试验,在试验过程中引入数字图像技术(digital image correlation,DIC),测量试件表面的变形,并采用ABAQUS有限元软件建立三维失效模型,将试验结果与仿真模型进行对比。【结果】通过分析得出夹层板蒙皮的破坏模式主要是纤维断裂和基体破坏。【结论】蒙皮破坏后回弹能力大幅下降,蒙皮正面通常发生基体压缩损伤,蒙皮背面通常发生纤维断裂。

关键词： 碳纳米管   环氧树脂   分散性能   力学性能   有限元  

摘要： 由于具有优异的力学、电学和热学性能,碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)被广泛用于高性能复合材料制备研究。然而,CNTs具有高长径比、高比表面能和强范德华力,在制备过程中易团聚,在高填料浓度下导致复合材料力学性能的降低。为了准确表征碳纳米管增强环氧树脂纳米复合材料(CNTs enhanced epoxy nanocomposite,CNTs/EP)的拉伸力学性能,通过实验和有限元模拟分析,表征了不同类型CNTs增强的CNTs/EP的拉伸力学性能。在考虑团聚对环氧树脂材料参数影响的情况,提出了折减团聚区域树脂材料参数的方法,改进了团聚分布数值分析方法。结果表明,在0.5wt%的低含量下,均匀分布数值分析方法可以准确预测CNTs/EP的拉伸强度和弹性模量;团聚分析方法准确预测了CNTs/EP在1.5wt%高浓度下的拉伸力学性能,弹性模量和拉伸强度的预测误差不超过5%。

关键词： 复合材料   R区   缺陷   纤维褶皱   纤维滑移  

摘要： 本文针对碳纤维织物预浸料阳模成型L/C型梁结构,在R区出现的面外纤维褶皱缺陷进行了研究。通过控制工艺方法得到了不同毛坯厚度的试验件;对试验件固化前后厚度压缩量进行了对比;并对褶皱进行了金相显微镜分析。结果表明,复合材料R区出现褶皱是由于成型过程中,预浸料在R区层间滑移受到限制,纤维方向不可压缩导致;固化前后厚度压缩程度对R区成型质量有很大影响,压缩量越大,R区越容易出现褶皱;相比于L型结构,C型结构对纤维滑移的限制更大,更容易在R区出现褶皱。

关键词： 复合材料   机身曲板   内包层   帽型筋条   后屈曲  

摘要： 复合材料加筋壁板结构广泛应用于现代飞机中,此类结构在工作状态下容易发生屈曲。大量试验表明,飞机复合材料加筋薄壁结构具有可观的后屈曲承载能力。提出了含内包层和无内包层帽型加筋机身曲板设计方案,使用Abaqus计算了有内包层和无内包层两种曲板在轴压载荷、纯剪切载荷、压剪复合载荷下的屈曲载荷、承载能力以及破坏模式。模型中使用蔡-吴准则作为复合材料的失效判据,损伤演化采用子程序Usdfld实现。分析发现,帽型筋条的内包层可以显著提高结构的后屈曲承载能力,延长结构的后屈曲历程。

关键词： 凹凸棒石   摩擦磨损   纤维增强   多重工况   转移膜  

摘要： 源自优质黏土矿物资源的一维凹凸棒石(AT)纳米纤维,可用于增强复合材料并改善其摩擦磨损特性。采用酚醛树脂(PF)模塑料塑炼工艺及热压成型工艺制备了AT纳米纤维混杂传统微米纤维如碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)及芳纶纤维(AF)增强PF复合材料,系统考察了AT纳米纤维的含量对微米尺度短切纤维增强PF复合材料压缩性能及多种工况下摩擦学性能的影响规律,利用扫描电子显微镜及能谱仪表征了摩擦界面原位生长转移膜的微观结构,探索了AT纳米纤维与微米纤维在干摩擦、油润滑和水润滑条件下可能的协同减摩抗磨作用机理。结果表明,AT与高模量纤维(CF,GF)表现出显著的协同增强作用,显著提高了PF复合材料的压缩强度。当AT纳米纤维质量分数为20%时,CF/AT/PF与GF/AT/PF的压缩强度分别可达407 MPa及400 MPa。干摩擦条件下,AT分别与CF和AF的复配使用促进了固体润滑特性转移膜的生长,提高了材料的自润滑性能;油润滑条件下,GF/AT/PF表现出最高的耐磨性能,GF减薄可能是主要的磨损机理;水润滑条件下,AF/AT/PF表现出最低的摩擦系数,而CF/AT/PF表现出最高的耐磨性能。

关键词： 轨道交通   碳纤维复合材料   结构轻量化   低成本设计与制造  

摘要： 碳纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、抗疲劳性能优异、性能可设计、易于大面积成型等突出优点,是促进轨道交通装备轻量化发展,提升运行速度、运载能力、安全性与舒适性的理想材料。文中总结了现阶段碳纤维复合材料在轨道交通领域的成功应用案例;在此基础上,从基础原材料、结构设计、成型制造的3个维度详细分析了轨道交通用碳纤维复合材料技术现状;针对高质量、低成本轨道交通用复合材料需求,结合航空航天领域相关技术最新进展,对未来轨道交通领域碳纤维复合材料的发展趋势进行了展望。

关键词： 短纤维增强复合材料   细观力学   人工神经网络   弹性性能   训练   体积分数  

摘要： 为指导短纤维增强复合材料设计,提出一种基于人工神经网络的方法。首先,结合取向平均法和自洽假设建立数学模型,计算出不同体积分数下SFRCs的弹性性能;然后,建立2个不同的人工神经网络,将数学模型计算得到的数据集投入训练,由此可以由SFRCs的体积分数快速预测出弹性性能,也可以由已知的SFRCs的弹性性能反向推导出纤维的体积分数。与传统方法相比,该方法可以有效减少重复实验次数,降低成本与周期,对复合材料实验的设定有一定的参考意义。

关键词： 复合材料   直热模具   温度场   数值模拟  

摘要： 为了研究复合材料下先进拉挤工艺固化反应与直热模具温度场。通过有限元分析完成复合材料的建模和模块单元的网格划分,在有限元模型下完成对复合材料的拉挤工艺固化反应研究,并对复合材料直热模具温度场的数值模拟。研究结果表明,复合材料温度场模拟中最大温差在400 mm处出现了最小值,温度方差在500 mm处出现了最小值,说明在此区域内分布的最均匀。复合材料下先进拉挤工艺固化反应与直热模具温度场的研究可以确定复合材料的温度分布特征。

关键词： ZnWO4   约克球   Ag掺杂   复合材料   可见光催化剂  

摘要： 本文采用一种简单、温和的光化学方法制备了约克球状ZnWO4/Ag复合材料。采用XRD、UV-vis DRS、SEM和TEM等对产物的纯度和微观结构进行了表征。在氙灯照射下,以甲基蓝(MB)为目标染料,探究了ZnWO4/Ag的光催化活性。与单一约克球状ZnWO4相比,约克球状ZnWO4/Ag复合材料在可见光辐照下对MB的光催化降解性能明显提高。其独特的中空结构和优异的性能赋予了约克球状ZnWO4/Ag在可见光催化领域广阔的应用前景。