• 2012年第42卷第3期文章目次
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    • >综述
    • 复合材料格栅结构稳定性与优化分析

      2012, 42(3).

      摘要 (1275) HTML (263) PDF 2.55 M (1721) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐述了复合材料格栅结构稳定性及优化分析方法研究概况。指出在格栅结构初级设计阶段可利
      用拟膜分析法对等效的格栅平板、圆筒及锥筒进行整体屈曲计算即可,而对于复杂构型格栅结构,由于不对称
      性及拉-压-扭耦合效应存在很难获得解析解,需借助有限法对结构进行非线性求解而求得其真实力学响应,
      同时还介绍了其他算法,如遗传算法。最后介绍了复合材料格栅结构破坏机理的一些试验方法。

    • 高温吸波材料研究新进展与趋势

      2012, 42(3).

      摘要 (1251) HTML (182) PDF 1.59 M (1472) 评论 (0) 收藏

      摘要:对最近报道的耐温>1 000益的高温吸波材料进行了回顾,主要介绍了碳和陶瓷类无机耐高温吸
      波材料;同时对在纳米技术、静电纺丝技术等研究中报道的新型耐高温材料应用为电磁吸收材料进行了展望。

    • >计算材料学
    • 基于遗传退火算法的电路模拟吸波材料设计

      2012, 42(3).

      摘要 (1193) HTML (201) PDF 1.20 M (1384) 评论 (0) 收藏

      摘要:相比传统吸波材料,电路模拟吸波材料可以很好地减小材料厚度、提高吸波性能,其设计通常使
      用遗传算法进行优化。针对传统遗传算法的诸多不足,对交叉和变异概率进行了改进、引入了模拟退火思想作
      为子代接受准则并增加了算法终止准则。其中,对交叉和变异概率的改进是最大创新点。改进后的遗传算法
      只需进化100 代即得到最优解,平均反射率为-15. 0420,厚度为1. 43 mm,均优于传统算法得出的结果。结果
      表明,改进后的遗传算法具有收敛速率快、不易陷入局部最优解等优点。

    • 等极孔球形压力容器平面缠绕规律

      2012, 42(3).

      摘要 (1295) HTML (246) PDF 1.53 M (1378) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于空间解析几何理论及运动学分析方法,建立复合材料球形压力容器平面缠绕落纱点轨迹运
      动方程,推导出等极孔球形容器表面缠绕纤维落纱点空间位置、速度以及加速度的求解函数;通过对落纱点运
      动规律的分析,解出空间落纱点各方向运动速度的大小及其各方向夹角余弦值。最后利用Matlab 软件对不同
      的丝嘴运动平面倾斜角的缠绕轨迹进行模拟,通过该计算方法模拟的轨迹结果与实际球形容器缠绕线型相符
      合,验证了该算法的有效性。

    • 热塑性预浸丝铺放过程中温度场数学模型及其仿真

      2012, 42(3).

      摘要 (1394) HTML (229) PDF 1.56 M (1333) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了热塑性碳纤维预浸丝铺放过程中二维温度场分布的模型。考虑铺放中热气筒的热气速
      率、热气温度的影响,当热气流速从650 升高至800 m/ s 时,APC2 的对流传热系数增加150 W/ (m2·益)。利用
      ANSYS 对整个铺放过程热量的瞬态热传导进行了仿真,得到复合材料构件在整个铺放过程中温度场分布及其
      随时间的变化。通过对铺放头分别以40 和20 mm/ s 进行铺放时温度场随时间变化的比较,可知铺放头移动速
      率越慢,粘合点处的温度峰值越高。当把铺放头移动速率降至20 mm/ s 以后,粘合点温度峰值升至355益以
      上,达到APC2 的熔点,因此在此条件下加工时铺放头移动速率理论上应低于20 mm/ s。通过对比,证明了温
      度场数学模型的正确性。

    • >新材料新工艺
    • 2219 铝合金搅拌摩擦焊缝匙孔形缺陷修补技术

      2012, 42(3).

      摘要 (1278) HTML (215) PDF 4.09 M (1290) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用固相填充+搅拌摩擦焊复合工艺进行了2219 铝合金搅拌摩擦焊缝匙孔形缺陷的修补,焊后
      对接头的微观组织和力学性能进行了分析。结果显示:匙孔修补位置焊接接头焊核区呈现细小的等轴晶,热力
      影响区组织发生了较大程度的弯曲变形,接头抗拉强度逸335 MPa,延伸率逸8. 0%,断裂机理为韧性断裂。

    • 镀NiCo/ NiFe 碳纤维的制备及其吸波性能

      2012, 42(3).

      摘要 (1283) HTML (176) PDF 6.59 M (1293) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用化学镀方法,在碳纤维表面镀覆了不同增重比的NiCo 和NiFe 合金,运用扫描电子显微镜、
      TG-DTA 热分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、矢量网络分析仪对其进行研究。结果表明:当增重比达80% 时,
      碳纤维表面形成一层连续的合金镀层;热分析显示,在空气中,镀覆NiCo、NiFe 的碳纤维分别从389. 8益和
      392.9益开始金属被氧化而导致增重; DTA 图中镀金属后碳纤维的起始分解及终了分解温度均提前了。化学
      镀NiFe 的碳纤维红外消光性能和吸波性能优于化学镀NiCo 的碳纤维,最大可达8. 25 dB,其与纳米材料混合
      后的吸波性能有明显提高,最大可达9. 9 dB。

    • 双马来酰亚胺基体树脂的改性

      2012, 42(3).

      摘要 (1486) HTML (262) PDF 1.69 M (2225) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高双马来酰亚胺树脂的韧性、降低其固化温度,在树脂中引入二元胺,2,2忆-(1,3-苯)双(4,
      5-二氢)噁唑啉(1,3-BOX)和改性剂苯胺型乙烯基苄基化合物(N-DVBA)。通过DSC、DMTA、SEM 等分析手
      段对基体树脂的结构和性能进行了研究。结果表明:改性剂N-DVBA 降低了反应体系的固化温度,二元胺和
      1,3-BOX 提高了体系的韧性。改性后双马树脂Tg 达279. 1益,弯曲强度和拉伸强度分别为133. 80 和88. 50
      MPa,断裂伸长率为3%,介电常数为3. 79,介电损耗(1 MHz)为0. 010。

    • 玄武岩纤维/ 酚醛树脂复合材料界面结合机理

      2012, 42(3).

      摘要 (1154) HTML (214) PDF 3.35 M (1286) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别用浓度为0.8wt% 和1.0wt%的KH550 硅烷偶联剂处理玄武岩纤维布,并制作成玄武岩纤维增
      强酚醛树脂(PF-BFRP)。经过力学检测和SEM 的分析结果表明:0. 8wt%组复合材料力学性能略高于1. 0%组,
      且该组纤维表面的树脂附着层较厚且分布均匀,单根纤维表面的树脂附着量较多。根据FTIR 结果的分析,推测
      出复合界面新形成的化学键为C—N—C 和C—O—Si。树脂中苯酚与纤维表面的氨基、硅醇基分别形成了C—
      N—C 键、C—O—Si 键。XPS 测试证实了0.8wt%组C—O—Si 键的峰面积比大于1.0wt%组,说明0.8wt%组复合
      材料具有更好的界面性能。

    • 改性氰酸酯胶膜的制备与性能

      2012, 42(3).

      摘要 (1285) HTML (194) PDF 906.80 K (1357) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足现代高性能雷达天线罩结构粘接的要求,采用环氧树脂和热塑性树脂改性氰酸酯树脂
      的方法研制了改性氰酸酯胶膜。利用FTIR 谱图法测定固化反应过程中—OCN 基的转化率。胶膜有良好工艺
      黏性,室温贮存期为20 d。胶膜在200益下的剪切强度>10 MPa。测试频率为9郾375 GHz 时,胶膜的介电常数
      为3郾09,介电损耗为0郾014。

    • 微量Al 掺杂对2D C/ SiC 性能的影响

      2012, 42(3).

      摘要 (1098) HTML (222) PDF 3.51 M (1174) 评论 (0) 收藏

      摘要:以二维编织碳纤维碳布为预制体,采用聚铝碳硅烷(PACS)为聚合物前驱体,应用化学气相渗透
      (CVI) 结合聚合物浸渗-裂解(PIP)工艺制备微量Al 掺杂2D C/ SiC 复合材料。研究微量Al 掺杂对C/ SiC 微
      观结构、力学、热膨胀和氧-乙炔焰烧蚀性能的影响。结果表明:掺杂微量Al 未改变C/ SiC 的微观结构和热膨
      胀性能,也未降低其韧性和强度;但微量Al 掺杂提高了C/ SiC 的抗烧蚀性能,含微量Al 的SiC 氧化形成微量
      Al 熔于SiO2的固熔体,微量Al 提高了SiO2的黏度和致密度,减小SiO2挥发,较未掺杂Al 的C/ SiC 相比,线烧蚀
      率降低了26%。

    • 有机-无机Nano鄄SiO2 / DCPDCE 杂化材料的性能

      2012, 42(3).

      摘要 (1138) HTML (242) PDF 1.07 M (1301) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决传统商用nano鄄SiO2粒子在双环戊二烯型氰酸酯(DCPDCE)树脂基体中容易团聚的问题,
      利用Sol鄄Gel 法制备的有机-无机nano鄄SiO2为填料对DCPDCED 进行改性。研究了有机-无机nano鄄SiO2含量对
      nano鄄SiO2 / DCPDCE 杂化材料力学性能、介电常数、介电损耗因子的影响。结果表明:有机-无机nano鄄SiO2 较商
      用nano鄄SiO2在DCPDCE 中分散更优;当有机-无机纳米SiO2含量为3. 0wt%时,杂化材料的综合性能最优。

    • 微波烧结制备MoSi2 及SiC/ MoSi2 纳米复合陶瓷

      2012, 42(3).

      摘要 (1088) HTML (189) PDF 3.20 M (1254) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用微波烧结法制备了MoSi2和10vol%SiC/ MoSi2纳米复合陶瓷。通过SiC 预加热体的混合式加
      热法和合理的保温结构设计,实现了MoSi2 低温阶段的快速升温,提高了温度均匀性。密度和力学性能测试结
      果表明,1 450益保温60 min 烧结工艺下,MoSi2试样的相对密度达到93. 4%,断裂韧度4. 5 MPa·m1/2,维氏硬度
      为10. 53 GPa,弯曲强度为186 MPa。10vol%SiC/ MoSi2试样尽管相对密度下降为90. 3%,但各项力学性能均优
      于MoSi2试样。相比1 650益热压烧结,微波烧结温度降低了200益,MoSi2和SiC/ MoSi2试样致密性有所下降,但
      力学性能有较大提高,尤其是MoSi2 试样。断口扫描分析表明,微波烧结试样相对热压烧结试样基体晶粒更
      细,孔隙细小且分布均匀;SiC/ MoSi2试样微波烧结的晶粒细化效果不如MoSi2明显。

    • 改性废胶粉/天然橡胶的制备及性能

      2012, 42(3).

      摘要 (1121) HTML (211) PDF 6.07 M (1138) 评论 (0) 收藏

      摘要:以丙烯酰胺(AM)为接枝单体,采用紫外光(UV)接枝的方法对废胶粉进行接枝改性,研究了废胶粉接枝改性的最佳条件。 将最佳改性条件下的废胶粉与天然橡胶制成复合材料,研究了复合材料的力学性能、热空气老化性能及微观形貌。 结果表明:废胶粉紫外光接枝改性的最佳条件为废胶粉目数为 100 目,AM用量为8%,BP 用量为5%,光照时间为4 min。 当改性废胶粉添加量为10%时,复合材料的拉伸强度、邵尔 A硬度均有所提高;复合材料的抗热氧老化性能得到改善。 微观形貌分析表明:改性废胶粉在 NR 中的分散性得到了改善,相容性得到了提高。

    • 曲面型遮光罩的研制

      2012, 42(3).

      摘要 (1177) HTML (198) PDF 2.07 M (1283) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种曲面型蜂窝夹层结构遮光罩的研制技术,基于遮光罩的结构特点和技术要求,重点对
      材料选择、工艺方法、模具设计、技术难点及解决措施进行了讨论。结果表明:按照由内到外的胶接顺序采用两
      步固化工艺,能够解决曲面型遮光罩的成型问题,并满足各项设计要求。

    • 航空发动机分油活门的冷处理

      2012, 42(3).

      摘要 (1203) HTML (169) PDF 922.91 K (1667) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了冷处理工艺对航空发动机分油活门组织及性能的影响;论述了冷处理后组织与性能的关
      系,对航空发动机分油活门采用冷处理有效促使残留奥氏体向马氏体转变,并析出更多的细小碳化物颗粒,获
      得较佳的综合力学性能,显著提高了分油活门的使用寿命,具有十分重要的实际应用价值。

    • >测试分析
    • 3D-Cf / Mg 复合材料的热残余应力研究

      2012, 42(3).

      摘要 (1446) HTML (187) PDF 2.33 M (1264) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用随动硬化有限元模型,研究了三维碳纤维增强镁基复合材料(3D-Cf / Mg) 基体热残余应力
      的大小、分布以及不同工艺处理对热残余应力的影响。同时,对复合材料进行了高、低温处理,利用XRD 定性
      分析了处理前后复合材料基体热残余应力的变化。计算结果表明:经过-196益低温处理后,复合材料基体的
      平均Mises 热残余应力由169. 06 MPa 减小至55. 29 MPa;高温处理后,基体平均热残余应力几乎不变。该结果
      与实验结果吻合,证明了低温处理能明显降低复合材料基体的热残余应力。

    • X-Cor 夹层结构的平压性能试验

      2012, 42(3).

      摘要 (1171) HTML (243) PDF 1.59 M (1198) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对不同的z鄄pin 角度、面板厚度、去除泡沫处理的X鄄Cor 夹层结构试样进行平压性能试验和
      分析比较,得到其破坏模式及不同设计参数对性能的影响。试验结果表明:X鄄Cor 夹层结构中z-pin 和泡沫存
      在协同增强效应;增大z鄄pin 端部约束和减少z鄄pin 的植入角度能提高平压性能;但z鄄pin 角度为0毅的夹层结构
      平压性能对植入角的角偏差缺陷更敏感,缺陷的存在影响承力性能。

    • 大载荷缠绕杆件的拉伸和压缩性能

      2012, 42(3).

      摘要 (1208) HTML (177) PDF 4.72 M (1333) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用缠绕成型的方法制备了碳纤维/ 环氧树脂复合材料杆件,对杆件进行了拉伸、压缩试验,并
      且对缠绕用原材料的性能进行测试。结果表明:缠绕原材料的拉伸及层剪性能优异,缠绕成型的复合材料杆件
      力学性能较高,压缩与拉伸强度分别大于400 与240 MPa,杆件端头是应力集中区域,端头的设计连接以及复
      合材料的层间性能是影响复合材料杆件拉伸、压缩性能的重要因素。

    • 针刺C/ C 复合材料剪切性能

      2012, 42(3).

      摘要 (1180) HTML (171) PDF 2.54 M (1470) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用V 形开口梁(Iosipescu)实验对一种新型针刺准三维C/ C 复合材料面内剪切性能及层间剪
      切性能进行了测试分析;获得了离散性较小的剪切强度与剪切模量值,以及有效地破坏模式;同时用有限元方
      法分析了层间剪切试样中的应力分布状态。结果表明,试样缺口根部处应力集中引起试样过早破坏,人为引入
      缺陷后,可以得到较均匀的剪应力场。

    • 碳/ 环氧复合材料管形件超声底板反射检测法

      2012, 42(3).

      摘要 (1080) HTML (155) PDF 3.43 M (1148) 评论 (0) 收藏

      摘要:新型运载火箭的推力支架使用碳/ 环氧复合材料管形件组装而成。针对该类管形件的成型工艺
      及特征,文章在对比了多种常用的超声检测方法的基础上,提出了复合材料管形件内部质量的底板反射检测方
      法。文中运用了超声C 扫描系统,采用底板反射法对设计的人工缺陷及实际产品进行检测。结果表明,所采
      用的检测方法能够准确地检测出人工缺陷,并且可以有效地实现产品内部缺陷的检测。

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