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三维机织复合材料的连接性能与失效机制
1
作者 张茜 张一帆 +7 位作者 邹齐 张鹏 焦亚男 安柳絮 刘燕峰 张代军 郝俊杰 陈利 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第9期5-11,66,共8页
为了研究织物结构对三维机织复合材料连接性能的影响,设计了多层多向机织结构和层联机织结构复合材料,建立了开孔连接结构宏细观耦合分析模型,揭示了三维机织复合材料连接失效机制。研究表明:±45°纱所占的比例对复合材料机械... 为了研究织物结构对三维机织复合材料连接性能的影响,设计了多层多向机织结构和层联机织结构复合材料,建立了开孔连接结构宏细观耦合分析模型,揭示了三维机织复合材料连接失效机制。研究表明:±45°纱所占的比例对复合材料机械连接的挤压强度具有重要影响,±45°纱线的引入,可以提高承载纱线的含量,能够有效改善孔边的应力集中现象;多层多向机织复合材料主要发生0°纱、90°纱和斜向纱的横纵向的损伤,损伤最初发生在孔边并逐渐扩展且呈对称分布,载荷的传递方向和损伤的传播方向呈现角度的特征。 展开更多
关键词 三维机织复合材料 开孔连接 宏细观耦合模型 力学行为 失效机制
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两阶段填充采样的半监督昂贵多目标优化算法
2
作者 谭瑛 任新宇 +1 位作者 孙超利 王思思 《计算机应用》 北大核心 2025年第5期1605-1612,共8页
利用计算成本低廉的代理模型替换昂贵目标函数评价,以辅助进化算法对昂贵黑盒多目标优化问题的求解,近年来受到广泛关注。模型的准确度在代理模型辅助的多目标进化算法(MOEA)中发挥着重要作用,特别是当目标函数数量较多时,不准确的模型... 利用计算成本低廉的代理模型替换昂贵目标函数评价,以辅助进化算法对昂贵黑盒多目标优化问题的求解,近年来受到广泛关注。模型的准确度在代理模型辅助的多目标进化算法(MOEA)中发挥着重要作用,特别是当目标函数数量较多时,不准确的模型很容易引导算法朝错误的方向搜索;但目标函数评价昂贵,很难获得充裕的样本训练高质量的代理模型。因此,提出一种两阶段填充采样的半监督昂贵多目标优化算法(TISS-EMOA)。该算法引入半监督技术,选择部分无标签数据扩充训练数据集,从而提升模型的准确性;同时,提出两阶段选点的填充采样准则,以期在评价次数有限的情况下获得昂贵多目标优化问题的较优解集。为验证TISS-EMOA的有效性,在DTLZ1~DTLZ7基准测试问题以及车辆正面结构优化设计上进行了实验。与当前具有代表性的5种代理模型辅助进化多目标算法的对比结果显示,TISS-EMOA在28个基准测试问题中获得了25、28、28、24、23个更好或相当的改进的反转世代近距离(IGD+)。 展开更多
关键词 半监督学习 多目标优化 填充采样准则 代理模型 车辆正面结构
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超临界正丙醇回收炭纤维增强环氧树脂复合材料(英文) 被引量：8
3
作者 严华 吕春祥 +3 位作者 经德齐 常春报 刘纳新 侯相林 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期46-54,共9页
研究了降解温度、反应时间和添加剂对超临界正丙醇中炭纤维增强环氧树脂基复合材料回收的影响。利用扫描电镜、热重、X射线光电子能谱、接触角和单丝拉伸对回收炭纤维进行表征。结果表明,随温度的升高,复合材料降解速率加快,但回收炭纤... 研究了降解温度、反应时间和添加剂对超临界正丙醇中炭纤维增强环氧树脂基复合材料回收的影响。利用扫描电镜、热重、X射线光电子能谱、接触角和单丝拉伸对回收炭纤维进行表征。结果表明,随温度的升高,复合材料降解速率加快,但回收炭纤维力学性能略微降低。随反应时间的延长,复合材料降解速率降低,回收炭纤维力学性能降低。1%质量含量的KOH能明显提高复合材料的回收效率。伴随KOH含量增加,复合材料降解速率没有明显提高,而使回收炭纤维力学性能变差。合适的反应条件对回收具有清洁表面、良好热稳定性和力学性能完好保留的炭纤维至关重要。回收炭纤维表面化学的微弱变化使回收炭纤维同环氧树脂的接触角略增加。超临界正丙醇是一种回收炭纤维复合材料的有效方法。 展开更多
关键词 炭纤维 回收 临界正丙醇 环氧树脂 复合材料
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碳纤维微观结构表征:Raman光谱 被引量：7
4
作者 郝俊杰 吕春祥 李登华 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期227-233,共7页
Raman光谱作为材料微观结构表征的重要方法,其对碳材料的结构具有相当的敏感性,在0~3300cm-1的波数范围内都有相当显著的谱峰响应。其中,理想石墨晶格面内C C键伸缩振动的G线和由无序结构引起的D线是认识碳材料纳米尺度结构特征的关键... Raman光谱作为材料微观结构表征的重要方法,其对碳材料的结构具有相当的敏感性,在0~3300cm-1的波数范围内都有相当显著的谱峰响应。其中,理想石墨晶格面内C C键伸缩振动的G线和由无序结构引起的D线是认识碳材料纳米尺度结构特征的关键切入点。基于上述特征指标可以获得碳结构微观应力、晶态结构、石墨化度及结构不均匀性等一系列结构特征,是研究碳纤维微观结构及其形成、演变过程的重要技术手段。近年来,随着以"Mapping"技术为代表的系列新技术的成功应用,针对碳纤维微观结构的Raman光谱应用技术出现了一系列新的进展。本文以Raman光谱的碳纤维微观、介观层面的应用技术为切入点,综述了近年来Raman光谱在碳纤维微观应力/应变、晶态结构、石墨化度及结构不均匀性等方面的进展情况。 展开更多
关键词 碳纤维 RAMAN光谱 微观应力 晶态结构 结构不均匀性
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炭纤维微观结构表征:X射线衍射 被引量：1
5
作者 李登华 吕春祥 +4 位作者 郝俊杰 杨禹 吕晓轩 杜素军 刘哲 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-8,122,共9页
X射线衍射(XRD)作为研究材料内部晶态结构的重要方法,在炭材料表征技术领域有着广泛的应用。对炭纤维而言,观察相应衍射峰可以对晶态结构及其变化过程做定性的比较研究,也可以通过数据解析获得炭纤维的各类晶态结构参数,从而实现对内部... X射线衍射(XRD)作为研究材料内部晶态结构的重要方法,在炭材料表征技术领域有着广泛的应用。对炭纤维而言,观察相应衍射峰可以对晶态结构及其变化过程做定性的比较研究,也可以通过数据解析获得炭纤维的各类晶态结构参数,从而实现对内部织构及其变化过程的量化分析。近几年随着设备性能和应用技术的不断进步,XRD的一些新理论、新方法、新应用陆续出现,拓展了该技术在炭材料内部微应力、晶态织构、择优取向特征等方面的应用。有鉴于此,本文综述了近年来炭纤维微观结构表征技术在理论、技术及应用等方面的进展情况。着重阐述了XRD在炭纤维内部微观应力/应变、晶态结构、结构取向性、石墨化程度等方面的创新应用及数据分析技术。 展开更多
关键词 炭纤维 晶态结构 X射线衍射 微观应力 炭积层分布
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聚苯并噁嗪基硫,氮共掺杂多孔炭的制备及其对CO_2的吸附性能（英文） 被引量：5
6
作者 金祖儿 王建龙 +3 位作者 赵日杰 管涛涛 张东东 李开喜 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期392-401,共10页
采用原位合成法,以对氰基苯酚、硫脲和甲醛为原料制备了聚苯并噁嗪基树脂,经炭化、活化得到相应的含硫,氮共掺杂的多孔炭。对样品的物理结构和表面化学性质进行了表征,结果表明活化后活性炭比表面积为1 512~2 385 m^2g^(-1),孔结构以微... 采用原位合成法,以对氰基苯酚、硫脲和甲醛为原料制备了聚苯并噁嗪基树脂,经炭化、活化得到相应的含硫,氮共掺杂的多孔炭。对样品的物理结构和表面化学性质进行了表征,结果表明活化后活性炭比表面积为1 512~2 385 m^2g^(-1),孔结构以微孔为主,且含有一定硫,氮元素。在1 bar和0、25℃条件下,未加造孔剂600℃活化样品的CO_2的吸附容量最高分别为6.96 mmol g^(-1)、4.55 mmol g^(-1),且具有一定的选择性和良好的循环稳定性。通过对CO_2吸附热及酸化实验分析,发现吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附,且以有效的微孔结构物理吸附为主,硫/氮官能团的化学吸附为辅。 展开更多
关键词 聚苯并噁嗪 杂原子 多孔炭 CO2吸附
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聚丙烯腈基炭纤维对比分析:(二)结构与性能的关联性 被引量：4
7
作者 郝俊杰 吕春祥 李登华 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期802-810,共9页
以典型聚丙烯腈基炭纤维为研究对象,结合弹性解皱模型、Griffith微裂纹理论等探讨了炭纤维的力学性能与微观结构的关联性。分别分析了微晶结构及其择优取向对拉伸模量、孔结构及质量密度起伏对拉伸强度、内部残余压缩应力对断裂伸长率... 以典型聚丙烯腈基炭纤维为研究对象,结合弹性解皱模型、Griffith微裂纹理论等探讨了炭纤维的力学性能与微观结构的关联性。分别分析了微晶结构及其择优取向对拉伸模量、孔结构及质量密度起伏对拉伸强度、内部残余压缩应力对断裂伸长率的影响关系,确认了上述对炭纤维力学性能起关键影响作用的结构因素,并据此探讨了炭纤维的拉伸断裂机制。 展开更多
关键词 炭纤维 晶态结构 力学性能 结构不均匀性 分形
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氧化聚丙烯腈纤维径向异质光学显微分析 被引量：1
8
作者 严华 吕春祥 +2 位作者 常春报 刘纳新 雷爱民 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期76-81,共6页
为检测整束氧化聚丙烯腈纤维径向异质结构发育情况,迫切需要开发一种评价聚丙烯腈纤维是否均质氧化的检测方法。本文通过树脂包埋和研磨抛光制备用于光学分析的纤维试样,应用光学显微方法对比分析了两种类型氧化聚丙烯腈纤维径向异质结... 为检测整束氧化聚丙烯腈纤维径向异质结构发育情况,迫切需要开发一种评价聚丙烯腈纤维是否均质氧化的检测方法。本文通过树脂包埋和研磨抛光制备用于光学分析的纤维试样,应用光学显微方法对比分析了两种类型氧化聚丙烯腈纤维径向异质结构演变过程,提出了氧化聚丙烯腈纤维径向异质结构演变模型。结果表明,TG300氧化聚丙烯腈纤维呈典型的径向异质结构,TG800氧化聚丙烯腈纤维径向异质结构不明显。随着氧化反应进行,纤维直径和碳含量逐渐降低,而氧含量逐渐上升。这说明光学显微分析可以用于氧化聚丙烯腈纤维是否均质氧化评价,可为得到均质氧化聚丙烯腈纤维提供分析检测手段。 展开更多
关键词 聚丙烯腈纤维 氧化 径向异质 光学显微镜
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聚丙烯腈基炭纤维对比分析:(一)微观结构 被引量：2
9
作者 李登华 吕春祥 +1 位作者 郝俊杰 王惠民 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期793-801,共9页
利用X射线广角衍射/小角散射、Raman光谱及高分辨透射显微镜对不同型号聚丙烯腈基炭纤维的晶态结构、孔结构、径向结构不均匀性、石墨化度、内部残余应力、结构取向性及分形现象进行了对比分析。结果表明,MJ炭纤维的微晶结构比T系列提... 利用X射线广角衍射/小角散射、Raman光谱及高分辨透射显微镜对不同型号聚丙烯腈基炭纤维的晶态结构、孔结构、径向结构不均匀性、石墨化度、内部残余应力、结构取向性及分形现象进行了对比分析。结果表明,MJ炭纤维的微晶结构比T系列提升明显,内部残余应力逐步释放,结构取向性显著提升,石墨化程度也显著增强;但其微孔尺寸有所增大,径向结构不均匀性增加,体现了石墨化过程对炭纤维微观结构的显著影响。 展开更多
关键词 炭纤维 晶态结构 石墨化度 结构不均匀性 分形
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