多层复合材料黏接缺陷的声阻法检测

用于直升机桨叶的新型多层复合材料以不锈钢、橡胶、加热组件和玻纤黏接而成,因其结构复杂且工作环境恶劣,亟需进行严格的质量控制。常规超声检测信号混叠现象严重,无法检出橡胶与玻纤黏接层缺陷。在分析复合材料机械阻抗的基础上,搭建了基于声阻法检测该复合材料的模型,并推导出两个用以表征黏接缺陷信息的参量。试验结果表明,使用机械阻抗的相位与幅值能较好地表征材料缺陷的深度与大小信息,声阻法检测复材黏接缺陷具有较高的可靠性和缺陷检出率。

累积叠轧焊Al/Mg/Al多层复合材料的腐蚀行为

研究累积叠轧焊(ARB)Al1050/AZ31/Al1050多层复合材料的腐蚀行为,腐蚀介质为3.5%Na Cl(质量分数)溶液,分析测试手段包括动电位极化测试(PDP)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)、拉曼光谱和X射线衍射(XRD)等。为了深入研究Al1050/AZ31/Al1050多层复合材料的耐腐蚀性和腐蚀产物,对ARB制备的Al1050/Al1050/Al1050多层复合材料进行了相似的测试作为对比。动电位极化曲线和电化学阻抗谱显示,ARB应变水平会显著影响腐蚀速率。与Al1050/Al1050/Al1050样品相比,Al1050/AZ31/Al1050多层复合材料具有更高的腐蚀速率和更低的极化电阻。AZ31层对腐蚀过程起主导作用。拉曼和XRD分析结果表明主要腐蚀产物为Mg(OH)2,且不含任何氯化合物(如(Mg(OH)_(2))·MgCl_(2))。

基于多层复合材料的墙体隔音特性研究

为了提升墙体的隔声特性,笔者设计了以金属板为基底的多层复合结构,分析了基底结构以及多层复合结构的隔声量。结果表明:所有墙板的隔声量随着频率的增加呈现为先快速上升后缓慢上升,最后趋于稳定的变化规律。单层金属板的隔声量-频率曲线高频稳定阶段的隔声量为42.6 dB;自由阻尼金属板的隔声量-频率曲线高频稳定阶段的隔声量为46 dB,比单层金属板的隔声量提升了7.9%;约束阻尼金属板的隔声量-频率曲线高频稳定阶段的隔声量为50.4 dB,比单层金属板的隔声量提升了18.3%。13 mm隔声板+75龙骨+自由阻尼结构的隔声量-频率曲线高频稳定阶段的隔声量为62 dB,18 mm隔声板+75龙骨+自由阻尼结构的隔声量-频率曲线高频稳定阶段的隔声量为72.5 dB。金属板通过阻尼处理后,基底结构的隔声量逐渐增加,隔声效果得到了较大的提升;多层复合墙板的隔声量远远高于单层墙体的隔声量,且随着隔声板厚度的增加以及将阻尼进行固定后,多层复合结构墙体的隔声性能进一步得到了较大的改善。

试算迭代法在求解多层复合材料稳态导热问题中的应用

传热学是能源与动力工程专业类的主干专业基础课之一,在能源与动力工程专业的人才培养方案和课程体系中处于极为重要的地位。教学过程中往往会采用实际工程问题对传热学的知识点进行讲解,使学生对知识点的理解更深刻,而在工程实际问题的求解过程中,常常会用到试算法。本文以通过多层平壁及圆筒壁的稳态导热问题为例,在传热学稳态导热部分的教学中以下两种情况就必须采用试算法:(1)在计算多层平壁稳态导热过程中,各层之间的温度未知导致材料的导热系数无法确定时。(2)在求解通过多层筒壁的稳态导热过程中未知量出现在两个不同的对数中时。此外,在案例探讨的基础上,本文还对迭代过程的收敛性及收敛的加速进行了分析。

钛铝多层复合材料制备工艺及拉伸性能研究

钛铝多层复合材料作为一种新型复合材料,具有比传统合金材料更优异的性能,因而拥有广阔的应用前景。选择合适的制备方法,优化其制备工艺成为提高复合材料整体性能的关键。本文主要系统研究了热压复合法中的关键工艺参数对Ti/Al多层复合材料界面形貌、元素分布及拉伸性能的影响。结果发现热压温度是影响连接过程的主要关键参数,升高温度可以增加原子之间互扩散,复合材料的拉伸性能也得以提高;当达到一定温度时界面会有化合物新相生成,使复合材料的拉伸性能有所下降。改变热压压力以及表面状态对界面结构、元素分布及物相结构均无明显影响,但适当增大压力可以提高界面冶金结合力,提高复合材料的拉伸性能。

基于多层复合材料的外墙保温系统热工性能优化研究

为了探索基于多层复合材料的外墙保温系统热工性能优化方案,以贵州省某老旧商业中心为例,分析该商业中心外墙保温系统存在的问题,设计基于多层复合材料的外墙保温系统热工性能优化方案,并对施工效果进行评估。实践表明,多层复合材料的外墙保温系统在改造后外墙热工性能得到明显改善;聚苯乙烯泡沫板等多层复合材料在外墙保温系统中展现了显著的优势,可以提高保温效果和耐久性,有效减少能量损失和温度不均匀性;优化方案的实施对案例项目的能源消耗有着显著的降低效果,符合节能减排的目标要求。

累积叠轧焊制备Al／AZ31多层复合材料及其强度

采用累积叠轧焊法制备了Al/AZ31多层复合材料,并通过扫描电镜、X射线能谱仪和显微硬度计对所制备的Al/AZ31多层复合材料进行了横截面形貌观察、能谱分析以及显微硬度测试。结果表明,经过三道次的累积叠轧焊之后可制备Al/AZ31多层复合材料。能谱分析表明,在Al层和AZ31层的界面处产生了扩散层,随着轧制道次的增加扩散层的厚度逐渐增加。显微硬度测试表明,随着轧制道次的增加,Al/AZ31多层复合材料的层组元的强度也随之增加,但Al层的强度较AZ31增加得快,并且形成的界面扩散层具有一定的硬度梯度。

稀土对玻璃纤维填充金属-塑料多层复合材料抗冲击磨损性能的影响

研究了稀土元素处理玻璃纤维填充金属 塑料多层复合材料在冲击载荷、干摩擦条件下的摩擦和磨损性能 ,并利用扫描电子显微镜(SEM )对磨损表面进行了观察和分析。结果表明 ,用稀土表面改性剂处理玻璃纤维表面 ,可以提高玻璃纤维与聚四氟乙烯之间的界面结合力 ,改善复合材料的界面性能 ,并有利于在偶件表面形成分布均匀、结合强度高的转移膜 ,使复合材料与偶件表面之间的对摩减轻 ,大幅度地降低了复合材料的磨损 ,从而使复合材料具有优良的摩擦性能和抗冲击磨损性能。

均匀化方法在粘弹性多层复合材料中的应用

主要研究了由各向同性线弹性加强体和各向同性线粘弹性基体组成的多层复合材料的问题,在已有的线弹性多层材料的均匀化方法的基础上,应用弹性-粘弹性对应原理,在C arson域中求解粘弹性多层材料的问题。通过Burgers模型表示线粘弹性基体材料,反演得到了多层材料的有效松弛模量和有效泊松比在时间域中的表达式,并且与实验结果和其他结果进行了比较。

耐高温无卤阻燃绝缘多层复合材料的研制

以云母纸为介电材料,聚酰亚胺薄膜和玻璃布为增强材料,改性有机硅压敏胶为胶粘剂制备了耐高温无卤阻燃绝缘多层复合材料。测试结果表明,多层复合材料具有良好的绝缘性能、阻燃性、拉伸强度和柔软性,且温度对其绝缘性能影响较小,在200℃时仍具有较高的绝缘性能,可广泛应用于绕包绝缘、衬垫绝缘和填充绝缘等绝缘制品领域中,赋予电气设备良好的可靠性和安全性。

冷轧成型Al/Ni多层复合材料力学行为与冲击释能特性研究

基于冷轧成型工艺,采用不同的轧制道次制备Al/Ni多层复合材料。开展了Al/Ni多层复合材料准静态压缩和准密闭二次撞击反应实验,对它的力学性能和冲击释能特性进行测试。同时,通过扫描电镜得到了材料的细观结构特性,分析了Al/Ni多层复合材料细观特性对宏观力/化学行为的影响机制。结果表明,基于冷轧技术制备的Al/Ni多层复合材料比粉末压制而成的Al/Ni复合材料塑性更强,材料的抗压强度总体随冷轧次数的增加呈上升趋势。另外,冷轧3～5道次的Al/Ni多层复合材料的准密闭二次撞击反应实验表明,材料在相同的撞击速度(800～1 500 m/s)下释放的化学能随着轧制道次的增加而逐渐降低。

稀土元素表面处理对玻璃纤维填充金属-塑料多层复合材料冲击磨损性能的影响

The friction and wear properties of the metal plastic multilayer composites filled with glass fiber, treated with rare earth elements surface modifier, under impact load and dry friction conditions were investigated. Experimental results show that the metal plastic multilayer composite filled with glass fiber exhibits excellent friction and impact wear properties when using rare earth elements surface modifier in the surface treatment of glass fiber.

小波变换在多层复合材料的超声波检测中的应用

针对多层复合材料深层界面脱粘检测中回波信号信噪比低和难以分辨的难题,将小波变换引入到回波信号的超声波检测中来;分析了小波变换及多分辨率分析的理论依据,针对回波信号首先进行小波去噪,然后提取小波变换后各频段的信号能量作为特征,为缺陷分析及识别提供依据;实验结果表明:小波阈值去噪算法的改进方案明显要比单纯的硬阈值和软阈值方法降噪效果好,信号分析方法并可有效提取信号的特征,并将缺陷识别、定位。

多层复合材料微小孔振动钻削三参数优化

利用电控式微小孔振动钻床对多层复合材料的微小孔钻削进行了试验研究 ,对不同材料层的加工参数进行优化 ,进而提出多层复合材料阶跃式三参数振动钻削新工艺。试验表明 ,阶跃式三参数振动钻削的入钻定位误差r、孔扩量ΔD、出口毛刺高度H值比普通钻削的相应值显著降低。

微波零平衡相位法检测多层复合材料的粘结缺陷

提出了一种采用微波零平衡相位法检测多层复合材料 (特别是吸音材料 )粘结缺陷的新方法。该方法的特点是 :使用数字移相器和数字衰减器作为比较基准 ;使用零平衡相位方法检测相位变化 ;使用全局曲线拟合进行数据处理。本文提供的样例试验条件为 :微波源工作频率 1.15GHz ,输出功率 10 0mW ,复合材料厚度 50mm ,粘结层缺陷空气层厚度 3mm ,检测到平均相位变化为 2 .2° ,经过曲线拟合数据处理后 ,平均相位变化可精确到 2 .17°。实验结果表明 :该系统结构简单、使用方便。

多层复合材料屏蔽电磁波的理论模型

本文从基本的电磁波传播理论出发，考虑了电磁波在屏蔽层中的反射、衰减及多次反射，提出了多层复合材料屏蔽效能（ＳｈｉｅｌｄｉｎｇＥｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓ，简称ＳＥ）的理论模型和计算公式。公式的应用简便、快捷、适用范围广，可用于不同入射方向的电磁波入射多层复合材料的屏蔽效能计算及预测。最后对公式进行了验证，计算结果与实验数据基本吻合。

高周期累积叠轧法制备Mg/Al多层复合材料

采用累积叠轧法(ARB)对Mg/Al多层板材进行高周期ARB变形,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了Mg/Al多层板材在ARB变形过程中的微观组织,并在拉伸试验机上测试板材的室温抗拉强度并通过扫描电子显微镜(SEM)观察拉伸试验后的断口形貌。结果表明,随着叠轧周期数的增加,Mg/Al多层复合材料层界面处生成并长大的金属间化合物明显细化,该化合物会逐渐呈连续多层状分布,同时也提高了层界面的结合程度。不过,Mg/Al多层复合材料的抗拉强度在叠轧过程中却呈现出不规则的变化趋势。

多层复合材料界面性能的新评价法

使用纤维／树脂界面的复合材料试验片．来评价纤维增强复合材料的界面性能，首先利用边界无法对该试验一片进行受力分析，得到该试验一片具有Ⅰ型裂纹或Ⅰ，Ⅱ型复合裂纹的应力分布。再用边界元解析法求得正则化应力强度因子与裂纹长的关系，从而求得几何形状函数、结合实验数据，可定量评价复合材料各种界面的性能。

累积叠轧制备Ni/Al多层复合材料

室温下采用累积叠轧(ARB)11道次制备了Ni/Al多层复合材料。对不同叠轧道次后复合材料的纵切面的显微组织进行了观察分析。结果表明,单道次叠轧后Ni层即剪切断裂成针叶状颗粒碎片。随着叠轧道次增加,Ni层逐渐减薄并断裂成越来越小的颗粒碎片。通过对Ni颗粒组成的Ni层平均厚度(THKA)进行粒度分析,建立了叠轧道次n与THKA之间的关系模型。

706/705铝合金多层复合材料低速冲击性能及其有限元模拟研究

为了研究7×××铝合金多层复合材料在低速冲击载荷下的性能,进行了摆锤冲击实验,并利用ABAQUS有限元分析软件对复合材料的冲击断裂行为进行了数值模拟。对单一706铝合金和不同706/705铝合金复合比(2. 98、3. 11、4. 69、4. 95、5. 84)的多层复合材料进行摆锤冲击实验。结果表明:706/705铝合金多层复合材料的冲击功较单一706铝合金的提高了89. 03%~140. 13%;单一706铝合金为准解理断裂,多层复合材料为准解理-韧窝混合断裂,多层复合材料完全断裂所需要的时间均长于706铝合金的。有限元模拟和实验条件下冲击功随时间的变化趋势基本一致,所建立的摆锤冲击模型可以用来预测多层铝合金复合材料的冲击行为。