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基于分布式光纤传感与U-Net网络的复合材料分层损伤定量识别方法 被引量：1
1
作者 武湛君 董珊珊 +7 位作者 李建乐 朱明睿 张仕承 刘海涛 孙亮 李汉克 董孜劢 徐浩 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第13期20-27,共8页
结构健康监测(SHM)是确保飞行器复合材料结构安全性和完整性的重要手段。基于背向瑞利散射的分布式光纤传感器可以通过测量高密度的应变分布为复合材料损伤监测提供数据支持。然而,结构应变分布特征和损伤的映射关系较为复杂,无法直接... 结构健康监测(SHM)是确保飞行器复合材料结构安全性和完整性的重要手段。基于背向瑞利散射的分布式光纤传感器可以通过测量高密度的应变分布为复合材料损伤监测提供数据支持。然而,结构应变分布特征和损伤的映射关系较为复杂,无法直接根据应变分布准确判定损伤的定量信息。另外,分布式光纤传感器数据量大,通过人为分析应变数据识别损伤较为耗时且准确性偏低。为了应对这一挑战,提出了一种基于分布式光纤传感数据与U-Net神经网络的智能损伤识别方法,旨在自动精确识别复合材料中常见的分层损伤。首先,通过有限元仿真构建U-Net神经网络的训练集与验证集;随后进行含分层损伤复合材料板的悬臂加载试验,通过分布式光纤传感器采集结构应变分布数据作为测试集。损伤识别结果表明,U-Net神经网络可以对分层损伤的位置、尺寸与形状进行较为精确的定量识别。 展开更多
关键词 结构健康监测(SHM) 复合材料结构 分布式光纤传感器 深度学习 U-Net神经网络
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基于第一性原理高价元素Mo稳定层状富锂锰基材料的氧框架机制
2
作者 张硕 赵刘洋 +2 位作者 黄昊 吴爱民 李爱魁 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期110-119,共10页
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算探究了高价元素Mo取代Mn稳定层状富锂锰基材料氧离子框架机制.Mo掺杂将体积变化率从‒2.95%降至‒0.53%,改善了锂化前后的晶格畸变.空位形成能及巴德电荷分析结果表明,7种氧空位形成能均明显提升,且... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算探究了高价元素Mo取代Mn稳定层状富锂锰基材料氧离子框架机制.Mo掺杂将体积变化率从‒2.95%降至‒0.53%,改善了锂化前后的晶格畸变.空位形成能及巴德电荷分析结果表明,7种氧空位形成能均明显提升,且第一配位氧平均巴德电荷从1.13 e升至1.18 e,抑制了不稳定氧析出;锂化前后氧原子巴德电荷改变量从0.51 e降至0.11 e,表明循环前后的体系均具有良好的氧框架稳定性.通过差分电荷密度计算,发现Mo能够在Li去除后提供电荷补偿,而且Mo掺杂后锂离子迁移速率得到了提升,最低势垒从0.55 eV降至0.42 eV.为高价元素掺杂锂离子电池正极材料奠定了坚实的理论依据. 展开更多
关键词 锂离子电池 富锂正极材料 电子性质 晶格氧 密度泛函理论
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连续SiCf/TC17复合材料室温偏轴拉伸性能研究
3
作者 沙兆洋 陈国清 +2 位作者 黄浩 王敏涓 周文龙 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期153-160,共8页
采用磁控溅射法结合热等静压工艺制备SiCf/TC17复合材料,通过SEM观察试样的断口形貌,研究了复合材料在室温的偏轴拉伸性能及断裂机制。结果表明:纤维偏轴角度在0°~2°间,复合材料轴向性能变化较小,拉伸强度稳定在1960~1987 MPa... 采用磁控溅射法结合热等静压工艺制备SiCf/TC17复合材料,通过SEM观察试样的断口形貌,研究了复合材料在室温的偏轴拉伸性能及断裂机制。结果表明:纤维偏轴角度在0°~2°间,复合材料轴向性能变化较小,拉伸强度稳定在1960~1987 MPa;纤维偏轴角度再增大时(>2°),材料拉伸强度近似呈单调线性降低,由1870 MPa降至1797 MPa。纤维偏轴角度较小时(≤2°),平坦区基体与纤维断裂面平整,且两者的断裂面平行。纤维/基体界面没有明显的脱粘破碎迹象;纤维偏轴角度较大时(>2°),部分纤维存在“斜切断裂”,纤维拔出距离变长,且不再与基体的断裂面保持在同一平面,基体撕裂损伤严重。依据断口形貌结合局部承载模型,详细论述了SiCf/TC17复合材料两种拉伸失效的断裂过程。纤维偏轴角度较小时(≤2°),裂纹萌生于纤维间距较小的反应层,在界面处钝化或偏转进而形成不同截面的平坦区,当纤维超过承载能力极限,试样整体断裂;纤维偏轴角度较大时(>2°),“拉-剪”耦合效应导致C涂层与反应层间的界面脱粘破碎形成裂纹源,裂纹加速反应层受损或导致界面脱粘致使纤维断裂,当基体及剩余纤维超过承载能力极限,试样整体断裂。 展开更多
关键词 钛基复合材料 SIC纤维 TC17 拉伸性能 断裂过程 偏轴拉伸
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基于贝叶斯估计和数据融合的复合材料结构冲击定位
4
作者 邓德双 曾旭 +2 位作者 杨正岩 杨雷 武湛君 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期251-261,共11页
到达时刻(TOA)是用于冲击定位的关键特征之一,目前随着信号处理技术的不断发展,在文献中可找到多种时频模型进行测量,但是在选择上通常依赖于人的经验。此外,考虑到测量模型的系统误差和测量噪声引起的不确定性,传统基于TOA的冲击定位... 到达时刻(TOA)是用于冲击定位的关键特征之一,目前随着信号处理技术的不断发展,在文献中可找到多种时频模型进行测量,但是在选择上通常依赖于人的经验。此外,考虑到测量模型的系统误差和测量噪声引起的不确定性,传统基于TOA的冲击定位方法存在不足。为此,本文提出了一种基于贝叶斯估计和数据融合的复合材料结构冲击定位方法。首先,应用多种不同的时频模型来获取冲击响应信号的TOA数据;然后根据TOA数据测量误差的不确定性,应用贝叶斯定理构建冲击位置的后验概率密度函数;再采用马尔可夫链蒙特卡罗采样方法估计冲击位置参数的后验分布,并用正态分布进行拟合;最后,对不同TOA数据获得的冲击位置概率分布进行融合,利用融合后的概率分布对冲击源的位置做最终决策。通过复合材料加筋板上的落锤撞击实验验证了本文方法的可行性,平均定位误差仅为0.94 cm,相比于传统基于TOA的冲击定位方法可靠性和准确性更高,且在鲁棒性和定位时间方面同样具有优势。 展开更多
关键词 到达时刻 贝叶斯估计 数据融合 复合材料加筋板 冲击定位
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脉冲次数对强流脉冲电子束表面改性AZ31B镁合金组织和性能的影响
5
作者 陈军 尚振宇 +2 位作者 李伟 郝胜智 王轶农 《机械工程材料》 北大核心 2025年第4期20-27,共8页
利用强流脉冲电子束辐照AZ31B镁合金,研究了不同脉冲次数(3,5,7次)下合金的表面形貌、物相组成、晶粒尺寸、硬度和耐磨性能,并与未辐照合金进行对比。结果表明:强流脉冲电子束辐照未改变合金的物相组成,但使得原晶界处分布的Mg17Al12第... 利用强流脉冲电子束辐照AZ31B镁合金,研究了不同脉冲次数(3,5,7次)下合金的表面形貌、物相组成、晶粒尺寸、硬度和耐磨性能,并与未辐照合金进行对比。结果表明:强流脉冲电子束辐照未改变合金的物相组成,但使得原晶界处分布的Mg17Al12第二相粒子弥散分布;辐照后合金表面产生熔坑,表面粗糙度增大,随着脉冲次数的增加,熔坑的数量减少、尺寸增大,合金表面粗糙度降低;3次、5次脉冲辐照后合金表面无明显缺陷,而7次脉冲辐照后表面存在少量微裂纹;辐照后合金表面存在大量孪晶,晶粒尺寸明显减小,随着脉冲次数的增加,晶粒尺寸略微减小,7次脉冲辐照后的合金中存在大尺寸晶粒和孪晶,晶粒尺寸分布不均匀;随着脉冲次数的增加,合金表面平均硬度升高,7次脉冲辐照后的平均硬度与未辐照合金相比提高约29%,但硬度均匀性较差;与未辐照合金相比,3次、5次脉冲辐照后的磨损体积较小,而7次脉冲辐照后的磨损体积较大,5次脉冲辐照后的磨损体积最小,合金的耐磨性能最好。5次脉冲辐照后合金的综合性能最好,与未辐照合金相比,其平均晶粒尺寸减小约32%,平均硬度提高约23%,磨损体积减少约27%。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束 脉冲次数 AZ31B镁合金 熔坑 耐磨性能
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基于参变量变分原理的纳米孪晶结构的各向异性Cosserat理论建模
6
作者 朱宝 孙豪 刘玥 《计算力学学报》 北大核心 2025年第2期196-204,共9页
纳米孪晶结构金属不仅得到实验证明具有优异的强度,而且具有良好的延展性,是改善金属强度-塑韧性倒置关系的重要途径,体现出巨大的工程应用价值。本文基于参变量变分原理,发展了三维各向异性Cosserat弹塑性分析的参数二次规划算法,并且... 纳米孪晶结构金属不仅得到实验证明具有优异的强度,而且具有良好的延展性,是改善金属强度-塑韧性倒置关系的重要途径,体现出巨大的工程应用价值。本文基于参变量变分原理,发展了三维各向异性Cosserat弹塑性分析的参数二次规划算法,并且将该算法应用于纳米孪晶铜的数值建模模拟。通过引入孪晶与基体之间的特殊取向关系,建立了纳米孪晶铜的各向异性Cosserat连续介质模型。考虑到晶体取向不同而产生的各向异性效应以及孪晶与基体之间的不均匀变形产生的应变梯度效应,得到的模型结果与不同实验研究所得的纳米孪晶铜的应力-应变曲线吻合良好。基于该模型,系统地研究了平均孪晶厚度对纳米孪晶铜屈服强度、弹性模量等力学性能的影响。结果表明,各向异性效应主要影响弹性模量和屈服强度,应变梯度效应影响屈服强度和应变硬化率。 展开更多
关键词 参数量变分原理 各向异性 COSSERAT 二次规划算法 纳米孪晶铜
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固溶工艺对7075铝合金薄板组织与损伤容限性能的影响 被引量：1
7
作者 李惠曲 邢清源 +2 位作者 张景亮 孙青青 孟令刚 《机械工程材料》 北大核心 2025年第5期91-97,共7页
在热空气循环炉中将退火态和加工硬化态7075铝合金薄板加热(升温速率约5℃·min^(-1))至不同温度(466,479℃)保温不同时间(5,55 min)进行固溶处理,在气垫炉中将加工硬化态7075铝合金薄板加热(升温速率151~227℃·min^(-1))至47... 在热空气循环炉中将退火态和加工硬化态7075铝合金薄板加热(升温速率约5℃·min^(-1))至不同温度(466,479℃)保温不同时间(5,55 min)进行固溶处理,在气垫炉中将加工硬化态7075铝合金薄板加热(升温速率151~227℃·min^(-1))至479℃保温2~3 min进行固溶处理,对固溶处理后的铝合金薄板进行121℃保温24 h时效处理,研究了固溶工艺对铝合金薄板组织与损伤容限性能的影响。结果表明:在热空气循环炉中延长保温时间或提高固溶温度时,退火态薄板中的第二相颗粒聚集现象改善,断裂韧度提高,加工硬化态薄板中的第二相颗粒尺寸仍偏小且分布均匀,断裂韧度未发生明显改变。采用气垫炉时由于升温速率高、保温时间较短,加工硬化态薄板中的大尺寸第二相未能充分回溶且呈不规则形貌,断裂韧度相比采用热空气循环炉时下降。孤立或聚集的大尺寸第二相是影响损伤容限性能的关键因素。 展开更多
关键词 7050铝合金薄板 固溶处理 第二相 损伤容限
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壳-芯型复合陶瓷材料的制备及其电磁特性 被引量：8
8
作者 陈晓东 王桂芹 +2 位作者 段玉平 李伟平 刘顺华 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期456-460,共5页
为了提高吸波剂对电磁波的吸收性能,采用溶胶-凝胶法制备了表面包覆有一定厚度的炭黑薄膜的钛酸钡复合粒子．并利用XRD和TEM方法对其形貌结构进行了分析;同时研究了复合粒子的导电性能、电磁参数以及对电磁波的吸收性能．结果表明:钛酸... 为了提高吸波剂对电磁波的吸收性能,采用溶胶-凝胶法制备了表面包覆有一定厚度的炭黑薄膜的钛酸钡复合粒子．并利用XRD和TEM方法对其形貌结构进行了分析;同时研究了复合粒子的导电性能、电磁参数以及对电磁波的吸收性能．结果表明:钛酸钡颗粒的直径在50-70nm之间,包覆层厚度为10-20nm．包覆工艺显著改善了材料的导电性能并提高了介电常数,而且随着复合粒子在吸波材料基体中的含量不同,对电磁波的吸收性能也有着不同的影响:当吸收材料中复合粒子含量达到或超过20wt％时,复合粒子明显改善了吸收材料对电磁波的吸收性能． 展开更多
关键词 壳-芯型结构 钛酸钡 炭黑 复合陶瓷 电磁性能
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ZrB_(2)-HfSi_(2)复相陶瓷显微组织及其核-周结构形成机制
9
作者 魏志帆 陈国清 +4 位作者 祖宇飞 刘渊 李明浩 付雪松 周文龙 《无机材料学报》 北大核心 2025年第7期817-825,共9页
近年来,ZrB_(2)作为超高温陶瓷(UHTCs)的代表性材料,已成为新一代空天飞行器热端部件重要的候选材料体系。然而,其实际应用受限于材料制备以及复杂构件的加工难题。为此本研究通过引入HfSi_(2)作为烧结助剂,优化ZrB_(2)基UHTCs的烧结工... 近年来,ZrB_(2)作为超高温陶瓷(UHTCs)的代表性材料,已成为新一代空天飞行器热端部件重要的候选材料体系。然而,其实际应用受限于材料制备以及复杂构件的加工难题。为此本研究通过引入HfSi_(2)作为烧结助剂,优化ZrB_(2)基UHTCs的烧结工艺,重点解决传统ZrB_(2)基陶瓷因较低的扩散系数而导致致密化困难的难题。研究聚焦于核-周结构硼化物的形成机制以及其对ZrB_(2)-HfSi_(2)陶瓷致密化的辅助作用。采用1600℃热压烧结制备了ZrB_(2)-HfSi_(2)陶瓷,结果表明,在烧结过程中,HfSi_(2)相软化能够有效填充颗粒间隙,从而实现ZrB_(2)-HfSi_(2)陶瓷的低温烧结。同时,在保温阶段,Hf与Zr原子通过溶解-再沉淀机制形成具有核-周结构的ZrB_(2)/(Zr,Hf)B_(2),促进了烧结粉体之间的物质交换,从而加速了ZrB_(2)-HfSi_(2)陶瓷的致密化。此外,该结构主要由核心ZrB_(2)及其周边(Zr,Hf)B_(2)组成,具有完全共格界面(P6/mmm六方结构),晶格失配度低(<5%),界面稳定。ZrB_(2)-HfSi_(2)陶瓷的抗压强度、显微硬度以及断裂韧性分别为(1333±83)MPa、(15.86±0.72)GPa以及(2.01±0.36)MPa·m^(1/2)。该陶瓷主要表现为典型的沿晶断裂形式,只有少数解理面上出现核-周结构特征。本研究为实现UHTCs低温烧结提供了重要的参考价值。 展开更多
关键词 ZrB_(2)-HfSi_(2)陶瓷 HfSi_(2)烧结助剂 致密化 核-周结构 共格界面
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纤维缠绕复合材料气瓶内衬的屈曲分析 被引量：14
10
作者 付敏 林松 +1 位作者 陈亮 周文龙 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期86-90,共5页
为深入了解纤维缠绕复合材料气瓶的内衬屈曲情况,基于ANSYS有限元软件,运用数值模拟方法对纤维缠绕复合材料气瓶的金属内衬结构进行屈曲分析,建立了复合气瓶内衬结构的有限元模型,采用特征值法分析得出内衬1~10阶的屈曲模态,并利用非线... 为深入了解纤维缠绕复合材料气瓶的内衬屈曲情况,基于ANSYS有限元软件,运用数值模拟方法对纤维缠绕复合材料气瓶的金属内衬结构进行屈曲分析,建立了复合气瓶内衬结构的有限元模型,采用特征值法分析得出内衬1~10阶的屈曲模态,并利用非线性稳定法绘出内衬位移量随外压变化曲线.结果表明,计算得到的内衬临界失稳外压为0.199 MPa,与复合气瓶内衬外压试验结果相符合,证实了本文对于复合气瓶内衬屈曲分析的可靠性. 展开更多
关键词 ANSYS 纤维缠绕复合材料气瓶 有限元法 屈曲分析 外压试验
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钛酸钡陶瓷材料的制备及电磁性能研究 被引量：6
11
作者 王桂芹 陈晓东 +3 位作者 段玉平 李伟平 刘顺华 温斌 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期293-297,共5页
采用溶胶-凝胶法制备出了钛酸钡陶瓷粒子,观察和分析了粒子的成分、形貌和微观结构及其对电磁波的吸收性能,并测定了粉体的复介电常数和磁导率．XRD和TEM分析表明制备的粒子为四方相,粒径在30～40nm左右．制备的钛酸钡／环氧树脂复合吸... 采用溶胶-凝胶法制备出了钛酸钡陶瓷粒子,观察和分析了粒子的成分、形貌和微观结构及其对电磁波的吸收性能,并测定了粉体的复介电常数和磁导率．XRD和TEM分析表明制备的粒子为四方相,粒径在30～40nm左右．制备的钛酸钡／环氧树脂复合吸收材料在8～18GHz范围内对电磁波有良好的吸收效果,当含量为20％时效果最佳．最后针对其吸收特性探讨了钛酸钡粒子的吸收机理． 展开更多
关键词 陶瓷材料 钛酸钡 电磁性能 吸波机理
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航空发动机用镍基单晶高温合金涡轮叶片服役后的显微组织损伤
12
作者 冷玉潇 曹铁山 +2 位作者 陈家万 程从前 赵杰 《机械工程材料》 北大核心 2025年第2期34-42,共9页
在服役一定时间的航空发动机用镍基单晶高温合金高压涡轮叶片不同叶片高度(叶根,49%叶高,60%叶高,85%叶高)的横截面上取样进行显微组织观察和硬度测试,以榫头部位显微组织为基准研究了叶片不同区域(叶片前缘、叶盆、尾缘、叶背)的显微... 在服役一定时间的航空发动机用镍基单晶高温合金高压涡轮叶片不同叶片高度(叶根,49%叶高,60%叶高,85%叶高)的横截面上取样进行显微组织观察和硬度测试,以榫头部位显微组织为基准研究了叶片不同区域(叶片前缘、叶盆、尾缘、叶背)的显微组织损伤及其与硬度变化的关系。结果表明:叶片相同高度处的前缘和尾缘区域由于承受更高的温度和应力,组织损伤程度较叶背和叶盆区域更显著。49%和60%叶高处前缘和尾缘区域的显微组织损伤最为严重,尤其是在尾缘区域,γ'相的退化现象显著,表现为面积分数明显降低、颗粒边角出现钝化以及部分γ'相发生回溶。49%和60%叶高处尾缘区域的硬度明显低于叶背和叶盆区域。γ'相的回溶和颗粒粗化会使硬度下降,而在较低温度区域或较低应力条件下,γ'相颗粒相对稳定,回溶和粗化现象较少,硬度较高。 展开更多
关键词 镍基单晶高温合金 涡轮叶片 服役损伤 组织退化 硬度降低
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S355NL钢风电法兰锻件低温冲击韧性不良的原因
13
作者 张泽晨 曹铁山 +2 位作者 赵杰 吕德超 程从前 《机械工程材料》 北大核心 2025年第3期128-134,共7页
某厂生产的某批次S355NL钢风电法兰锻件的−50℃冲击吸收能量较低且波动较大,通过对比不合格和合格法兰锻件的力学性能、断口形貌、显微组织,结合生产工艺分析了其低温冲击韧性不良的原因。结果表明:不合格法兰锻件冲击断口呈脆性断裂特... 某厂生产的某批次S355NL钢风电法兰锻件的−50℃冲击吸收能量较低且波动较大,通过对比不合格和合格法兰锻件的力学性能、断口形貌、显微组织,结合生产工艺分析了其低温冲击韧性不良的原因。结果表明:不合格法兰锻件冲击断口呈脆性断裂特征,纤维断面率几乎为0,在冲击过程中裂纹的扩展路径较平直,而合格法兰锻件冲击断口呈韧性和脆性混合断裂形貌,纤维断面率为60%,裂纹扩展路径更加曲折。正火温度偏高、在炉加热时间较长而导致的晶粒粗大、晶粒尺寸分布不均匀是S355NL钢风电法兰锻件低温冲击韧性不良的主要原因,组织中不均匀分布的珠光体也是法兰锻件韧性降低的原因之一。 展开更多
关键词 S355NL钢法兰锻件 低温冲击韧性 显微组织 断口形貌
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高比能量锂离子电池硅基负极材料研究进展 被引量：13
14
作者 谭毅 王凯 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期349-357,共9页
硅的理论嵌锂比容量是石墨材料比容量的十倍以上,脱锂电位低,资源丰富,倍率特性较好,故高比能量的硅基材料成为了电动汽车?可再生能源储能系统等领域的研究热点?但由于其在脱嵌锂过程中巨大的体积膨胀效应会导致硅电极材料粉化和结构崩... 硅的理论嵌锂比容量是石墨材料比容量的十倍以上,脱锂电位低,资源丰富,倍率特性较好,故高比能量的硅基材料成为了电动汽车?可再生能源储能系统等领域的研究热点?但由于其在脱嵌锂过程中巨大的体积膨胀效应会导致硅电极材料粉化和结构崩塌,并且在电解液中硅表面重复形成的固相电解质层(SEI)使极化增大?库伦效率降低,最终导致电化学性能的恶化?为了解决上述问题,加快实现硅基电极的商业化应用,本文系统总结了通过硅基材料的选择和结构设计来解决充放电过程中体积效应的工作,并深入分析和讨论了具有代表性的硅基复合材料的制备方法?电化学性能和相应机理,重点介绍了硅碳复合材料和SiOx(0<x≤2)基复合材料?最后对硅基负极材料存在的问题进行了分析,并展望了其研究前景? 展开更多
关键词 硅基材料 负极材料 锂离子电池 综述
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水泥基电磁波吸收材料研究进展 被引量：7
15
作者 张月芳 郝万军 +1 位作者 段玉平 刘顺华 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2908-2912,共5页
水泥净浆、水泥砂浆、混凝土等水泥基复合吸波材料的研究是近几年的热点问题,也是解决当前电磁辐射污染的关键技术。吸波材料的性能很大程度上取决于吸波剂本身,本文对各种水泥基材料中吸收剂的种类、数量、性能及匹配特性的研究进行了... 水泥净浆、水泥砂浆、混凝土等水泥基复合吸波材料的研究是近几年的热点问题,也是解决当前电磁辐射污染的关键技术。吸波材料的性能很大程度上取决于吸波剂本身,本文对各种水泥基材料中吸收剂的种类、数量、性能及匹配特性的研究进行了总结。同时,水泥材料结构致密,需要添加发泡聚苯乙烯(EPS)、粉煤灰、珍珠岩等透波剂来改善阻抗匹配特性。另外,还需要进行多层结构、异形表面等优化设计。在改善吸波性能的同时,还要使材料兼具力学、隔音、隔热等功能。最后,通过总结现有研究中存在的不足,提出了水泥基吸波材料进一步发展的方向。 展开更多
关键词 水泥基吸波材料 吸波剂 阻抗匹配 结构设计 问题和展望
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基于Ls-Dyna软件2种材料模型的碳纤维复合材料层合板面内剪切有限元仿真 被引量：6
16
作者 孟宪明 钟正 +4 位作者 程从前 曹铁山 赵杰 黄亚烽 吴瑶 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期85-90,96,共7页
通过准静态单轴拉伸试验和面内剪切试验获取力学性能参数,采用Ls-Dyna软件中的纤维增强复合材料渐进损伤模型和复合材料层合板连续损伤模型模拟碳纤维复合材料层合板在面内剪切载荷作用下的力学响应和破坏模式,对比了2种模型的适用性。... 通过准静态单轴拉伸试验和面内剪切试验获取力学性能参数,采用Ls-Dyna软件中的纤维增强复合材料渐进损伤模型和复合材料层合板连续损伤模型模拟碳纤维复合材料层合板在面内剪切载荷作用下的力学响应和破坏模式,对比了2种模型的适用性。结果表明:在面内剪切过程中的初始线弹性阶段,2种模型都能较好地模拟出碳纤维复合材料层合板的力学特性。随着载荷的持续增大,渐进损伤模型的载荷-位移仿真曲线依旧呈线性上升,到达载荷峰值后迅速下降,与试验曲线存在很大偏差;连续损伤模型由于引入了损伤参数,当材料出现损伤后,其载荷-位移仿真曲线呈非线性,与试验曲线吻合良好。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 连续损伤模型 渐进损伤模型 损伤参数
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液流电池用PAN碳毡材料的改性 被引量：6
17
作者 张欢 谭毅 +1 位作者 施伟 李佳艳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期124-130,145,共8页
液流电池是实现可再生能源大规模应用的新型绿色二次电池,其中电极材料的性能对于液流电池的实际应用具有重要意义。聚丙烯腈基(PAN)碳毡是液流电池的首选电极材料,为了进一步提高PAN碳毡电极材料的亲水性和电化学活性,近些年有关PAN碳... 液流电池是实现可再生能源大规模应用的新型绿色二次电池,其中电极材料的性能对于液流电池的实际应用具有重要意义。聚丙烯腈基(PAN)碳毡是液流电池的首选电极材料,为了进一步提高PAN碳毡电极材料的亲水性和电化学活性,近些年有关PAN碳毡的改性研究成为了热点。介绍了液流电池的工作原理及其电极材料,着重介绍了液流电池用改性PAN碳毡电极材料的研究现状,并展望了制备PAN碳毡电极材料的发展趋势。 展开更多
关键词 PAN碳毡 电极材料 改性 液流电池 电池性能
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超级电容器电极用N-掺杂多孔碳材料的研究进展 被引量：15
18
作者 冯晨辰 吴爱民 黄昊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期143-149,共7页
多孔碳材料作为双电层电容器的主要电极材料,已成功应用于商业化超级电容器。但作为电极材料,纯碳材料表面疏水、内阻较大、电容较低等缺点使其进一步发展受到制约。近年来,随着超级电容器的迅速发展,氮掺杂多孔碳材料作为其电极材料引... 多孔碳材料作为双电层电容器的主要电极材料,已成功应用于商业化超级电容器。但作为电极材料,纯碳材料表面疏水、内阻较大、电容较低等缺点使其进一步发展受到制约。近年来,随着超级电容器的迅速发展,氮掺杂多孔碳材料作为其电极材料引起研究人员的广泛关注,并采用不同的制备方法成功合成了一系列结构不同、性能优异的氮掺杂碳材料。基于超级电容器氮掺杂多孔碳电极材料的最新研究进展,首先介绍了氮在碳材料中的基本存在形式及对碳电极材料性能的影响,然后重点评述了氮掺杂碳电极材料的制备,最后总结了超级电容器氮掺杂碳材料的发展趋势。 展开更多
关键词 氮掺杂 超级电容器 多孔碳 电极材料
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航空航天复合材料结构健康监测技术研究进展 被引量：36
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作者 武湛君 渠晓溪 +2 位作者 高东岳 刘科海 冯建民 《航空制造技术》 2016年第15期92-102,109,共12页
通过在线监测结构响应,实时掌握结构的健康状况,并在此基础上对可能发生的损伤和故障进行预报,以便能及时采取措施,保证复合材料结构的服役安全。综述了几种重要的结构健康监测方法的研究进展、应用场合与发展历程,包括:全局状态感知技... 通过在线监测结构响应,实时掌握结构的健康状况,并在此基础上对可能发生的损伤和故障进行预报,以便能及时采取措施,保证复合材料结构的服役安全。综述了几种重要的结构健康监测方法的研究进展、应用场合与发展历程,包括:全局状态感知技术(光纤传感监测法)、全局损伤诊断技术(波传播损伤诊断法)、局部损伤诊断方法(机电阻抗监测法、真空比较监测法、智能涂层法等),讨论了复合材料结构健康监测传感器的安装方法。结合各种技术的发展历程和优缺点展望了航空航天复合材料结构健康监测技术的发展趋势。 展开更多
关键词 航空航天结构 复合材料 结构健康监测 光纤 导波 机电阻抗 真空比较监测 智能涂层
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低密度碳/碳复合材料的制备与性能 被引量：6
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作者 施伟 谭毅(指导) 曹作暄 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期76-78,共3页
以短切预氧丝和酚醛树脂为原料,采用真空抽滤成型、固化、碳化等系列工艺制备了低密度碳/碳复合材料;通过扫描电镜和材料试验机研究了复合材料的组织与性能。结果表明:复合材料具有明显的各向异性;当纤维的质量分数由95%降低至58%时,复... 以短切预氧丝和酚醛树脂为原料,采用真空抽滤成型、固化、碳化等系列工艺制备了低密度碳/碳复合材料;通过扫描电镜和材料试验机研究了复合材料的组织与性能。结果表明:复合材料具有明显的各向异性;当纤维的质量分数由95%降低至58%时,复合材料的孔隙率逐渐减小,其密度由0.11 g·cm^(-3)增加至0.22 g·cm^(-3),抗压强度由0.18 MPa逐渐增大到1.09 MPa,并且其压缩断裂机制也随之发生变化。 展开更多
关键词 低密度碳 碳复合材料 显微组织 抗压强度
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