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SMAF增强PP/PVA混杂纤维工程水泥基复合材料拉伸性能
1
作者 范淋 杨曌 +1 位作者 祁小龙 邓方茜 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期811-820,共10页
将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)掺入高延性工程水泥基复合材料(ECC)可制得兼具高延性及自恢复性能的新型复合材料SMAF增强ECC(SMAF-ECC)。制备ECC所用的聚乙烯醇(PVA)纤维原材料价格较高,本文采用价格相对低廉的聚丙烯(PP)纤维部分代替... 将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)掺入高延性工程水泥基复合材料(ECC)可制得兼具高延性及自恢复性能的新型复合材料SMAF增强ECC(SMAF-ECC)。制备ECC所用的聚乙烯醇(PVA)纤维原材料价格较高,本文采用价格相对低廉的聚丙烯(PP)纤维部分代替PVA纤维制备PP/PVA混杂纤维ECC;再掺入SMAF,制备出SMAF增强PP/PVA混杂纤维ECC,从而实现复合材料成本的降低。为探究该低成本SMAF-ECC是否仍然具备良好的力学性能,论文通过单轴拉伸试验研究不同SMAF掺量和直径下SMAF-ECC的拉伸性能。结果表明:SMAF掺量和直径对SMAF-ECC材料的拉伸性能影响显著;当SMAF直径为0.2 mm、掺量为0.2%(体积分数)时,SMAF-ECC试件拉伸性能最优,相较于ECC试件,SMAF-ECC试件的初裂应力增幅最高为16.79%,极限拉伸应力、应变分别提高了20.85%、2.87%。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 聚丙烯纤维 形状记忆合金纤维 纤维增强 超弹性 拉伸性能
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SMAF-FRCC抗折性能及循环加载性能研究
2
作者 徐龙飞 刘世玺 +1 位作者 李艳杰 杨令强 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第7期2378-2387,共10页
将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)以随机分布的方式添加到改性聚丙烯(PP)纤维增强水泥基复合材料(FRCC)混合料中,制成具有自定心的形状记忆合金纤维增强水泥基复合材料(SMAF-FRCC)复合梁试件。本文研究了SMAF的直径、掺量和长度对SMAF-F... 将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)以随机分布的方式添加到改性聚丙烯(PP)纤维增强水泥基复合材料(FRCC)混合料中,制成具有自定心的形状记忆合金纤维增强水泥基复合材料(SMAF-FRCC)复合梁试件。本文研究了SMAF的直径、掺量和长度对SMAF-FRCC复合梁试件抗折强度、自定心性能、耗能能力等性能的影响。结果表明,添加SMAF可明显提高SMAF-FRCC复合梁试件的抗折强度、自定心性能和耗能能力,增强材料的延性和韧性。其中当SMAF的长度为25 mm、掺量为0.50%(体积分数)时,试件抗折强度最高,与对照组相比提升了21.84%;当SMAF的长度为20 mm、掺量为0.75%(体积分数)时,试件自定心性能整体表现最佳,在循环加载抗折试验的最后一轮循环中,自定心比相比于对照组提高了19.57%。研究可为今后开发具有裂缝自修复、挠度自定心的SMAF-FRCC智能材料系统提供一定的试验依据。 展开更多
关键词 纤维增强水泥基复合材料 形状记忆合金纤维 超弹性 抗折强度 自定心 耗能
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4D打印PLA和CF/PLA蜂窝结构参数对形状记忆性能的影响 被引量：1
3
作者 张宪超 刘少岗 +2 位作者 王鹏飞 王心悦 邱丹丹 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第3期112-117,126,共7页
随着3D打印技术的完善及其与智能材料和智能结构的合理结合,4D打印技术快速发展,4D打印形状记忆聚合物智能结构已成为工程研究的前沿。其中,蜂窝结构以其轻质高强、隔热缓冲等优势,广泛应用于航空航天、建筑、汽车等领域。将蜂窝机械结... 随着3D打印技术的完善及其与智能材料和智能结构的合理结合,4D打印技术快速发展,4D打印形状记忆聚合物智能结构已成为工程研究的前沿。其中,蜂窝结构以其轻质高强、隔热缓冲等优势,广泛应用于航空航天、建筑、汽车等领域。将蜂窝机械结构与熔融沉积成型(FDM)3D打印工艺相结合,通过4D打印制备聚乳酸(PLA)以及碳纤维增强聚乳酸(CF/PLA)蜂窝结构样件,对样件实施弯曲变形,探索蜂窝结构参数对两种样件形状记忆性能的影响。结果表明,样件弯曲变形时,应力施加在蜂窝结构的不同位置会使形状恢复率相差约8%,形状恢复时间相差8~10 s;随着蜂窝结构胞元壁厚的降低,形状恢复率逐渐增大,形状恢复时间逐渐减少;弯曲变形程度的增大导致形状恢复率降低,形状恢复时间增加;随蜂窝胞元角度增加,形状恢复率先升高后降低,形状恢复时间先减少后增加,且当胞元角度为60°时形状恢复性能最好;在相同条件下PLA的形状恢复率比CF/PLA更高,但CF/PLA形状恢复时间相较于PLA更短。上述结果为进一步探索PLA蜂窝智能结构与3D打印技术的结合以及PLA材料4D打印的深入研究提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 4D打印 蜂窝结构 聚乳酸 碳纤维增强聚乳酸 形状记忆 形状恢复率
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高双折射类菱形纤芯光子晶体光纤的特性研究
4
作者 孙宏森 靳清清 +5 位作者 岳京歌 刘凯 蒲俊宇 闫煜鹏 宋锡策 余先伦 《激光技术》 北大核心 2025年第4期551-555,共5页
为了在光子晶体光纤中产生高双折射,设计了一种特殊结构的光子晶体光纤,纤芯区域设计为菱形,包层则采用六边形排列的圆形空气孔。采用全矢量有限元法进行计算,理论分析了这种光纤的双折射、约束损耗、色散、非线性系数和模场面积等传输... 为了在光子晶体光纤中产生高双折射,设计了一种特殊结构的光子晶体光纤,纤芯区域设计为菱形,包层则采用六边形排列的圆形空气孔。采用全矢量有限元法进行计算,理论分析了这种光纤的双折射、约束损耗、色散、非线性系数和模场面积等传输特性,并通过了仿真实验验证。结果表明,在波长为1.55μm时,双折射高达0.0524,x偏振方向上的约束损耗仅为2.49×10^(-6)dB/m,非线性系数可达52.512 W^(-1)·km^(-1),模场面积为2.4703μm^(2);在0.95μm~1.85μm波长范围内,x偏振方向上的色散为(0.775±2.645)×10^(-12)ps/(nm·km)。此高双折射光子晶体光纤在光通信、光传感等领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤 菱形纤芯 高双折射
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复合材料T型加筋壁板的一体化结构设计与成型工艺探索
5
作者 陈金传 尹保林 +5 位作者 贾汝锋 李庆涛 冯跃战 黄明 杨建辉 刘春太 《航空制造技术》 北大核心 2025年第17期89-98,共10页
T型加筋壁板一体化成型技术是实现复合材料制件轻质、高强、低成本的重要手段。基于复合材料铺层过程中结构的变化,设计了蒙皮–加强筋一体化T型加筋壁板结构,并通过实体建模,结合复合材料的杨氏模量、剪切模量和泊松比以及线弹性本构模... T型加筋壁板一体化成型技术是实现复合材料制件轻质、高强、低成本的重要手段。基于复合材料铺层过程中结构的变化,设计了蒙皮–加强筋一体化T型加筋壁板结构,并通过实体建模,结合复合材料的杨氏模量、剪切模量和泊松比以及线弹性本构模型,对一体化T型加筋壁板结构的服役行为进行了有限元模拟预测。有限元模拟分析结果表明,相比于传统的筋壁分离T型加筋壁板,蒙皮–加强筋一体化T型加筋壁板结构的静态力学性能优于传统T型加筋壁板结构。同时,通过调控蒙皮厚度,一体化T型加筋壁板的动态抗冲击能力可以达到传统T型加筋壁板相似水平。此外,为了验证所设计T型加筋壁板一体化成型技术的可行性,设计了一套易于操作、成本低廉、温度分布均匀、热变形可控的一体化模压成型模具,并对T型加筋壁板一体化模压成型工艺进行了探索。研究结果对T型加筋壁板一体化成型质量的控制具有指导意义。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 T型加筋壁板 一体化成型 模具设计 有限元模拟
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基于粒子群算法的支撑臂形态光纤辨识方法
6
作者 卢李 曾捷 +4 位作者 严刚 陈亮 张音旋 季宏丽 徐志伟 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期811-818,850,851,共10页
为了研究桁架式支撑臂形态在线监测方法,实现结构姿态精确感知与健康状态评估,提出了一种基于光纤Bragg光栅传感器的支撑臂结构形态监测与反演方法。首先,借助ANSYS Workbench有限元仿真软件,得到空间桁架式支撑臂在静态载荷作用下的应... 为了研究桁架式支撑臂形态在线监测方法,实现结构姿态精确感知与健康状态评估,提出了一种基于光纤Bragg光栅传感器的支撑臂结构形态监测与反演方法。首先,借助ANSYS Workbench有限元仿真软件,得到空间桁架式支撑臂在静态载荷作用下的应变响应规律;其次,研究了基于斜率和位移方程的支撑臂结构形态重构算法,结合粒子群算法提升了支撑臂形态重构精度;最后,构建了桁架式支撑臂结构形态分布式光纤监测与反演系统,通过沿支撑臂纵杆粘贴的光纤Bragg光栅传感器,获取支撑臂关键节点应变响应特征,实现了桁架式支撑臂形态实时监测、反演及可视化。所提出的基于光纤传感器的粒子群形态重构优化方法,能够为未来航天器结构形状自感知、姿态调整以及形变重构提供技术支撑。 展开更多
关键词 桁架式支撑臂 光纤传感器 形态重构 粒子群算法
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软硬混编预制体窄缝通道连续碳纤维束引纬系统的设计及实验验证
7
作者 邢力鹏 董九志 +2 位作者 陈云军 李锐 蒋秀明 《中国机械工程》 北大核心 2025年第7期1512-1519,共8页
为解决软硬混编预制体成形过程中窄缝通道引纬环节手工操作导致的劳动强度大、成形效率低的问题,设计出一种基于连续碳纤维束S形引纬轨迹的自动化引纬系统。通过分析S形引纬轨迹的形成机理,建立了碳纤维束位置与各机构动作的协同关系,... 为解决软硬混编预制体成形过程中窄缝通道引纬环节手工操作导致的劳动强度大、成形效率低的问题,设计出一种基于连续碳纤维束S形引纬轨迹的自动化引纬系统。通过分析S形引纬轨迹的形成机理,建立了碳纤维束位置与各机构动作的协同关系,并据此设计了以递纬机构、电子引纬机构、已引纬纱控制机构为核心的系统架构。样机实验表明该系统能在窄缝通道中实现12.5纬/分钟的连续稳定引纬。 展开更多
关键词 软硬混编预制体 窄缝通道引纬 连续碳纤维束 S形轨迹 引纬系统
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多轴向叶片预制体三维织造成形工艺研究 被引量：1
8
作者 边金帅 王尧尧 +3 位作者 孙正 郭子桐 檀晨晨 郭科宏 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期100-108,共9页
为实现复合材料多轴向叶片预制体三维织造成形,开展多轴向复合材料预制体微观结构研究,发现正交纱线与斜向纱线单层织造厚度存在差异,提出三维模型非等厚度分层准则,基于Python开发三维模型非等厚度切片测试程序,对叶片模型进行切片测试... 为实现复合材料多轴向叶片预制体三维织造成形,开展多轴向复合材料预制体微观结构研究,发现正交纱线与斜向纱线单层织造厚度存在差异,提出三维模型非等厚度分层准则,基于Python开发三维模型非等厚度切片测试程序,对叶片模型进行切片测试,获取每层纱线织造范围,根据切片结果进行分层织造。试验结果表明,根据非等厚度切片算法对三维模型进行切片所得到的各层织造轮廓进行织造可以实现样件预制体的近净成形,对于多轴向异形构件近净成形具有重要工程意义。 展开更多
关键词 三维织造 多轴向叶片 碳纤维复合材料 近净成形 预制体
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基于楔形光纤的微管腔折射率传感器特性分析
9
作者 陈炜垠 武向农 《光通信技术》 北大核心 2025年第2期23-28,共6页
针对现有的锥形光纤耦合微管腔回音壁模式(WGM)存在耦合区域锥腰部分的机械强度不高及鲁棒性较弱的问题,提出了一种基于楔形光纤(WSF)的微管腔折射率传感器。通过引入WSF端面来激发倏逝场并与微管腔耦合形成WGM,采用时域有限差分法(FDTD... 针对现有的锥形光纤耦合微管腔回音壁模式(WGM)存在耦合区域锥腰部分的机械强度不高及鲁棒性较弱的问题,提出了一种基于楔形光纤(WSF)的微管腔折射率传感器。通过引入WSF端面来激发倏逝场并与微管腔耦合形成WGM,采用时域有限差分法(FDTD)建立理论模型,深入研究了楔角、管壁厚度及微管腔外径对折射率传感特性的影响。仿真结果表明:当楔角为20°,管壁厚度为1μm,微管腔外径为110μm时,传感器的折射率灵敏度为326.5 nm/RIU,品质因子为3.236×10^(3),分辨率为6.12×10^(-5)RIU;该传感器用于葡萄糖浓度检测时,灵敏度为0.085 nm/mM,分辨率为0.23 mM。 展开更多
关键词 折射率传感 回音壁模式 楔形光纤 微管腔
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纤维状水系锌离子电池的研究进展与展望
10
作者 韩力杰 刘樊 张其冲 《纺织学报》 北大核心 2025年第5期59-69,共11页
纤维状锌离子电池(FAZIBs)在推动智能纤维材料及智能可穿戴纺织品的发展中具有重要作用。为推动其在智能可穿戴设备中的高效应用,系统梳理了FAZIBs的基本工作原理、研究现状及未来发展趋势。首先,阐述了FAZIBs的储锌机制,并对FAZIBs的... 纤维状锌离子电池(FAZIBs)在推动智能纤维材料及智能可穿戴纺织品的发展中具有重要作用。为推动其在智能可穿戴设备中的高效应用,系统梳理了FAZIBs的基本工作原理、研究现状及未来发展趋势。首先,阐述了FAZIBs的储锌机制,并对FAZIBs的材料选择进行了深入讨论,包括锰基、钒基、普鲁士蓝类似物及有机材料,同时分析了这些材料对电池性能的直接影响;介绍了纤维电极的3种核心制备技术:原位生长技术、表面涂覆技术和湿法纺丝技术。同时,系统性地描述了FAZIBs的3种典型器件结构:平行结构、缠绕结构和同轴结构,并分析了这些结构对电池性能、稳定性和可穿戴性的影响。最后,针对FAZIBs在智能可穿戴设备中的应用挑战及未来发展方向,明确了多功能化、可扩展性和大规模生产等关键问题,并提出了未来的研究重点,包括提升能量密度、延长电池寿命以及增强器件稳定性,以促进FAZIBs在智能可穿戴纺织品领域的广泛应用。 展开更多
关键词 纤维状水系锌离子电池 可穿戴设备 智能纺织品 电极材料 器件结构
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4D打印结构参数对负泊松比蜂窝结构PLA材料形状记忆性能的影响
11
作者 张宪超 刘少岗 +2 位作者 王鹏飞 王心悦 邱丹丹 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第6期96-102,共7页
随着3D打印技术和智能材料的完善,使得4D打印技术快速发展。采用熔融沉积成型(FDM)技术制备聚乳酸(PLA)和碳纤维增强聚乳酸复合材料(CF/PLA)负泊松比蜂窝结构工件,利用材料的热响应机制,使用模具对工件施加弯曲变形,然后通过改变结构单... 随着3D打印技术和智能材料的完善,使得4D打印技术快速发展。采用熔融沉积成型(FDM)技术制备聚乳酸(PLA)和碳纤维增强聚乳酸复合材料(CF/PLA)负泊松比蜂窝结构工件,利用材料的热响应机制,使用模具对工件施加弯曲变形,然后通过改变结构单元的个数奇偶性排列、壁厚尺寸、角度以及工件弯曲变形程度,探索结构参数对工件形状记忆性能的影响规律,并进一步建立起结构参数与负泊松比蜂窝结构相对密度的关系,进而揭示负泊松比变化对工件4D形状记忆性能的影响规律。结果表明,结构单元奇偶个数的不同会导致弯曲变形点位置不同,进而导致形状记忆性能发生变化,当弯曲变形发生在负泊松比结构长边时,工件的形状恢复率较高,形状恢复速度较快;随着结构单元壁厚的增加,结构相对密度增大,负泊松比减小,导致工件形状恢复率降低,形状恢复时间也相应地延长;随着结构单元角度增加,工件的形状恢复率变化范围较小,但由于结构相对密度减小,负泊松比增大,形状恢复率依然表现出升高的趋势,形状恢复时间缩短;弯曲变形程度增大,导致工件形状恢复率降低,形状恢复所用时间增加。保持各结构参数不变的情况下,PLA的形状恢复率相较于CF/PLA更高,但形状恢复时间更长。 展开更多
关键词 4D打印 负泊松比 聚乳酸 碳纤维增强聚乳酸复合材料 形状恢复率 形状恢复时间
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嵌入式SMA-CFRP复合板材加固RC梁有限元模拟及理论分析 被引量：1
12
作者 余洁 陈星宇 +3 位作者 王宇航 余周 沈琪雯 薛尚铃 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期92-102,共11页
为研究碳纤维复合材料(CFRP)与形状记忆合金(SMA)采用内嵌(NSM)和外贴(EB)等不同加固方式组合加固钢筋混凝土(RC)梁后的抗弯性能,通过有限元软件ABAQUS创建有效的SMA以及CFRP加固RC梁模型,对其加固性能进行分析,研究了不同SMA直径与数... 为研究碳纤维复合材料(CFRP)与形状记忆合金(SMA)采用内嵌(NSM)和外贴(EB)等不同加固方式组合加固钢筋混凝土(RC)梁后的抗弯性能,通过有限元软件ABAQUS创建有效的SMA以及CFRP加固RC梁模型,对其加固性能进行分析,研究了不同SMA直径与数量对钢筋混凝土梁加固效果的响应;建立了嵌入式SMA加固RC梁的有限元模型,并基于有限元模拟结果推导加固梁的抗弯承载力计算公式。结果表明:提升SMA直径对试验梁加固效果有积极影响,加固梁开裂荷载提升了33%~133%,极限承载力提升了8%~31%;嵌入式SMA-CFRP复合板材加固梁能很大程度提升加固效果,极限承载力提升了92.7%,开裂荷载增长31.9%,屈服荷载增长33.3%;与外贴加固相比,嵌入式复合板材可以有效延缓端部剥离破坏,使加固材料充分发挥强度;提出的组合加固梁抗弯承载力计算公式的理论计算结果与有限元模型结果吻合良好,可为后续相关研究提供参考。 展开更多
关键词 结构加固 形状记忆合金 有限元分析 碳纤维板材 抗弯性能 钢筋混凝土梁
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Fe_(3)O_(4)-NdFeB/形状记忆聚氨酯复合纤维膜的制备及其热/磁/超声响应致动性能
13
作者 侯园园 马豪 +2 位作者 邰艳龙 朱珊珊 夏茹 《塑料工业》 北大核心 2025年第8期160-166,共7页
为开发一种能够响应非接触刺激、无需外部能源持续供给即可锁定临时形状,并能在特定条件下解锁重构的软执行器,本文基于软磁性、硬磁性材料和形状记忆纤维的优点,通过静电纺丝法将四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))和钕铁硼(NdFeB)负载在半晶型... 为开发一种能够响应非接触刺激、无需外部能源持续供给即可锁定临时形状,并能在特定条件下解锁重构的软执行器,本文基于软磁性、硬磁性材料和形状记忆纤维的优点,通过静电纺丝法将四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))和钕铁硼(NdFeB)负载在半晶型各向同性形状记忆聚氨酯纤维(SMF)网络中制备了一种磁性形状记忆复合纤维膜(M-SMF)。测试结果表明,M-SMF中Fe_(3)O_(4)低矫顽力粒子能够有效吸收超声波能量转化为热能,通过声-热能量转换使自身温度达到50℃,热响应的SMF通过晶体的“结晶-熔融”转变可实现临时形状锁定及记忆效应,NdFeB作为高剩磁粒子填料,经过预定磁化曲线处理后,可使得M-SMF在30 mT驱动磁场(Ba)作用下实现复杂可编程形变,三者共同作用于M-SMF的形变、锁定和解锁。该工作证明了单一材料体系的M-SMF具备热/磁/超声响应致动的多重响应机制,并且可实现收缩、弯曲、折叠、螺旋等复杂形变。 展开更多
关键词 磁性形状记忆复合纤维膜 热响应 磁响应 超声响应
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棉盖Sorona^(R)弹力T恤衫面料开发及性能研究
14
作者 张丽芝 胡腾蛟 《针织工业》 北大核心 2025年第4期6-10,共5页
采用5.6tex Sorona^(R)聚酯复合弹性纤维与11.8tex棉纱交织,在直径为863.6mm(34")、机号为28针/25.4mm的单面大圆机上开发棉盖Sorona^(R)弹力T恤衫面料。并以14.8tex棉纱盖4.4tex氨纶T恤衫面料作为对比样,分别测试面料的弹性、褶... 采用5.6tex Sorona^(R)聚酯复合弹性纤维与11.8tex棉纱交织,在直径为863.6mm(34")、机号为28针/25.4mm的单面大圆机上开发棉盖Sorona^(R)弹力T恤衫面料。并以14.8tex棉纱盖4.4tex氨纶T恤衫面料作为对比样,分别测试面料的弹性、褶皱回复性、耐疲劳性、水洗尺寸稳定性、吸湿排汗和干爽透气性,以及面料身骨特性。结果表明,作为新型弹力T恤衫面料,棉盖Sorona^(R)弹力T恤衫面料具有持久的弹力保形、吸湿排汗、干爽透气、柔软而有身骨的特点,在运动和休闲领域得到广泛应用和认可。 展开更多
关键词 Sorona^(R)聚酯复合弹性纤维 T恤衫 持久弹力保形 吸湿排汗 干爽透气 柔软 身骨
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类抛物线形单孔悬挂芯光纤光镊设计与微粒操控 被引量：1
15
作者 李红 牛田森 +2 位作者 周雅妮 邢诗梦 娄小平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期316-328,共13页
为提高光镊系统中光纤波导耦合度与微通道集成度,实现对微粒的多样操控,提出了一种类抛物线形单孔悬挂芯光纤光镊结构,从双光束聚焦光场机制出发,分析并建立了光镊探针尖端横向和轴向光阱力数学模型,通过出射光场分布仿真模型的计算,探... 为提高光镊系统中光纤波导耦合度与微通道集成度,实现对微粒的多样操控,提出了一种类抛物线形单孔悬挂芯光纤光镊结构,从双光束聚焦光场机制出发,分析并建立了光镊探针尖端横向和轴向光阱力数学模型,通过出射光场分布仿真模型的计算,探究了类抛物线形悬挂芯光纤中空孔直径、微粒尺寸与纤芯功率等参量对出射光场和光阱力的影响。结合悬挂芯光纤流道的气压控制,利用CO_(2)激光熔融工艺制备了光纤光镊探针,建立了针对直径2、5、10μm的聚苯乙烯微粒操控实验。研究为单孔悬挂芯光纤应用于光纤光镊实现微粒操控乃至输运提供了技术基础,也为光纤光镊提高集成度与灵活性提供了新的思路。 展开更多
关键词 光纤光镊 单孔悬挂芯光纤 抛物线形 光阱力 光操控
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复合材料T型桁条的VARTM成型工艺研究
16
作者 申儒林 刘和华 +1 位作者 邹湘伏 龚艳玲 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期62-69,共8页
采用真空辅助树脂转移成型(VARTM)方法制备机翼T型桁条具有很高的性价比,但是桁条节点处截面特征不利于成型过程树脂的均衡流动。本文针对T型桁条三角区树脂富集而边缘区浸润不足的问题,采用模具拐角三角区纤维填充方法,优化VARTM工艺参... 采用真空辅助树脂转移成型(VARTM)方法制备机翼T型桁条具有很高的性价比,但是桁条节点处截面特征不利于成型过程树脂的均衡流动。本文针对T型桁条三角区树脂富集而边缘区浸润不足的问题,采用模具拐角三角区纤维填充方法,优化VARTM工艺参数,提高桁条的力学性能。研究了工艺方案对T型桁条各部位厚度均匀性的影响;采用光学显微镜观测桁条微观形貌;采用灼烧法定量分析孔隙率和纤维体积分数;采用万能材料试验机测试桁条力学性能。结果表明,本文纤维填充VARTM工艺成型的T型桁条具备良好的厚度均匀性、较高的纤维体积分数和较低的孔隙率以及良好力学性能,桁条的抗弯能力提高了15.72%,孔隙率低于1%(0.9%)。 展开更多
关键词 VARTM T型桁条 复合材料 玻璃纤维 孔隙率 纤维体积分数
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基于分布式应变测量的光纤形状还原算法研究 被引量：1
17
作者 武佳琪 李永倩 +3 位作者 王健健 刘婷 张雨薇 赵旭 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第4期157-160,共4页
为了验证并行传输标架还原光纤传感器形状的可行性和准确性,设计了基于单模光纤的形状传感器,提出了利用有限元分析方法进行形状传感器建模和分布式应变信息的提取,对比分析了并行传输标架和弗莱纳标架在形状传感器不同弯曲形状和不同... 为了验证并行传输标架还原光纤传感器形状的可行性和准确性,设计了基于单模光纤的形状传感器,提出了利用有限元分析方法进行形状传感器建模和分布式应变信息的提取,对比分析了并行传输标架和弗莱纳标架在形状传感器不同弯曲形状和不同应变采样点数下的还原精度。结果表明:并行传输标架进行传感器形状还原时,不仅很好地还原了传感器的形状,而且弥补了在奇点位置前后弗莱纳标架方向发生突变,造成还原结果出现较大误差的不足。并行传输标架的远端位置误差低于光纤总长度的0.003 42%,相较弗莱纳标架,降低了10倍。 展开更多
关键词 单模光纤 形状传感器 并行传输标架 形状传感 有限元分析
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微纳层叠带状聚丙烯腈初生纤维的制备及性能研究 被引量：1
18
作者 缪顺福 谭晶 +3 位作者 赵儒硕 杨卫民 程礼盛 魏鹤琳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期89-93,共5页
以聚丙烯腈(PAN)和二甲基亚砜(DMSO)为原料,采用新型微纳层叠挤出技术制备了微纳层叠带状聚丙烯腈(PAN)基初生纤维,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子万能试验机对初生纤维的性能进行了研究。分析了纤维凝固成形过程中空气层高度... 以聚丙烯腈(PAN)和二甲基亚砜(DMSO)为原料,采用新型微纳层叠挤出技术制备了微纳层叠带状聚丙烯腈(PAN)基初生纤维,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子万能试验机对初生纤维的性能进行了研究。分析了纤维凝固成形过程中空气层高度、凝固浴温度、凝固浴浓度对微纳层叠带状PAN初生纤维性能的影响。结果表明:层叠带状PAN初生纤维相比于传统圆形截面纤维,在纺丝过程中能保持良好的带状截面不变形;并且在空气层高度为30mm,凝固浴温度为45℃,凝固浴浓度为40%工艺条件下制备的层叠带状PAN初生纤维综合性能较好,获得了结晶度为31.3%,晶粒尺寸为4.53nm,拉伸强度为14.60MPa的层叠带状PAN初生纤维。 展开更多
关键词 微纳层叠 聚丙烯腈初生纤维 带状碳纤维 空气层高度 凝固浴
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基于L型轮辐结构膜片的窄频光纤F-P声波传感器研究 被引量：1
19
作者 王巧云 闻妲 +2 位作者 王纪龙 严重越 朱子恒 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期110-117,共8页
光纤声传感器被广泛应用在工业、医疗等领域。为了提高光纤F-P声传感器的性能,本文提出了一种L型轮辐结构的F-P传感膜片。膜片的厚度为15μm、梁宽度为0.5 mm、中心膜片的半径为1 mm。膜片由激光加工技术在304不锈钢上刻蚀而成。实验对1... 光纤声传感器被广泛应用在工业、医疗等领域。为了提高光纤F-P声传感器的性能,本文提出了一种L型轮辐结构的F-P传感膜片。膜片的厚度为15μm、梁宽度为0.5 mm、中心膜片的半径为1 mm。膜片由激光加工技术在304不锈钢上刻蚀而成。实验对1000 Hz下的传感器灵敏度进行研究,将传感器应用于光声池共振频率为1600 Hz的光声光谱气体检测系统中,并实现对50~100×10^(-6)的乙炔(C_(2)H_(2))气体浓度测量。实验结果表明,该传感器在1000 Hz下的声压灵敏度为25.4 nm/Pa,传感器可实现的最小可探测声压(MDP)为38.2μPa/Hz^(1/2)@1 kHz,声压信噪比为76.8 dB。实验所得到的光声光谱二次谐波信号的峰值与乙炔浓度呈现良好的线性关系,乙炔浓度的响应度为1.8 pm/10^(-6)。该传感器在光声光谱等单频声信号检测领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 光纤声传感器 F-P干涉 L型轮辐结构 光声光谱
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异形纤维及其制造技术进展 被引量：2
20
作者 范春峰 何鉴峰 王建 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期172-179,共8页
异形纤维是指横截面形状为非圆形的纤维,可弥补圆形纤维在抗扭强度、粗糙度、弹性、表观等性能方面的不足,并具有良好的光泽、染色、抗污、阻燃、隔热、隔音等性能,在纺织、复合材料、建筑、生物医学、汽车、航空航天、光学等领域得到... 异形纤维是指横截面形状为非圆形的纤维,可弥补圆形纤维在抗扭强度、粗糙度、弹性、表观等性能方面的不足,并具有良好的光泽、染色、抗污、阻燃、隔热、隔音等性能,在纺织、复合材料、建筑、生物医学、汽车、航空航天、光学等领域得到了广泛应用。文中介绍了异形纤维的类型、特点、应用领域,总结了异形纤维的制造技术及其影响因素,分析了异形纤维横截面形态表征方法及对性能的影响。相关综述可为异形纤维的研究开发提供科学参考和技术借鉴。 展开更多
关键词 异形纤维 制造方法 力学性能 复合材料
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