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题名基于仿生增韧的玻璃复合材料研制与力学行为评估
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作者
王棋
张东升
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机构
上海大学力学科学与工程学院
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出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期637-637,共1页
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基金
国家自然科学基金项目,12072184,12002197,12202257
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文摘
目的强韧的工程材料在日常生活和工程应用中的需求日益增长,但是传统的工程材料通常会在强度和韧性之间产生矛盾互斥的现象。自然界中存在大量拥有优异力学性能的生物材料,这些材料凭借独特的微观结构和增强增韧机制实现了高强度和高韧性的兼得。受生物材料微结构的启发,研究者们设计了很多性能卓越的先进结构材料。方法受贝壳珍珠层,鱼鳍条和啄木鸟喙等生物材料中的微结构启发,设计了几种力学仿生结构,并利用激光加工技术和热压复合工艺成功制备了强韧的玻璃复合材料。结果和结论三点弯曲实验结果表明相比珍珠层结构,设计的仿鱼鳍部分分段结构在维持了高刚度和高强度的同时提升了弯曲韧性,这主要得益于滑移和微裂纹的共同增韧机制。单轴拉伸实验结果表明与机械互锁拓扑结构相比,含有缝合界面的仿珍珠层结构拥有卓越的增强增韧效应,这是几何互锁和滑移协同作用的结果。利用仿生结构设计激发的多重增韧机制,结合激光雕刻和热压复合等复合材料加工手段能有效改善脆性材料的力学性能。同时这些仿生策略也为高性能复合材料的设计与制备提供了宝贵启示。
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关键词
复合材料加工
三点弯曲实验
材料微结构
高性能复合材料
激光加工技术
珍珠层
增韧机制
热压复合
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名不同粒径纳米二氧化硅混凝土宏微观性能研究
被引量：8
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作者
李婕
孙煦东
何文福
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机构
内蒙古建筑职业技术学院建筑工程与测绘学院
上海大学力学科学与工程学院
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出处
《混凝土》
CAS
北大核心
2022年第2期90-93,98,共5页
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基金
国家自然科学项目(52078287)。
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文摘
为研究不同粒径及掺量纳米二氧化硅对混凝土力学性能的影响,将粒径为15、30、80 nm的纳米SiO_(2)分别取代1%、3%、5%体积率的水泥配制出9组纳米SiO_(2)混凝土进行抗压、劈裂抗拉及抗剪强度试验,基于试验结果利用Matlab数值计算软件提出了不同粒径及掺量下纳米SiO_(2)混凝土力学性能预测模型,同时借助SEM电镜试验,对纳米SiO_(2)增强混凝土力学性能机理进行分析。结果表明:纳米SiO_(2)粒径与掺量对混凝土抗压、劈裂抗拉及抗剪强度的影响是相互的,混凝土力学性能随掺量的增加增幅逐渐降低,粒径越大混凝土力学性能增幅越低,纳米SiO_(2)掺量为5%时,混凝土各项力学性能指标开始下降。适量粒径与其掺量的纳米SiO_(2)掺入可促进水泥水化反应,但由于过高掺量纳米SiO_(2)材料的掺入,一定程度上影响水泥水化过程。数值软件建立预测模型各项指标拟合度较高,可为工程上确定其配合比时提供借鉴。
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关键词
混凝土
力学性能
纳米SiO_(2)粒径
预测模型
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Keywords
concrete
mechanical properties
nano-SiO_(2)
particle size
prediction model
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分类号
TU528.041
[建筑科学—建筑技术科学]
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