基于高阶剪切变形理论的功能梯度板自由振动分析简化模型

基于高阶剪切变形理论提出了一种功能梯度板自由振动分析的简化模型,该简化模型最显著的特点是适用于功能梯度板的振动分析,且不需要剪切修正。相比于其他具有更多未知变量的剪切变形理论,本文提出的简化模型只包含一个控制方程,极大地减少了计算量。基于该简化模型研究了功能梯度矩形板在简支边界条件下的自由振动,并与其他已有文献进行了比较。结果表明,本文提出的简化模型在分析功能梯度板的自由振动行为时简单且精确。此外,文中还通过多个数值算例分析讨论了不同的梯度指数、长宽比和边厚比对功能梯度板自由振动行为的影响。

可见光与红外隐身光子晶体材料研究进展

光子晶体是一种人造结构的新型功能材料。能够调控光子晶体的光子带隙控制入射电磁波反射率;通过调控晶体粒径,可以产生用于伪装隐身的结构色。本文简述了光子晶体的基本概念和特性,综述了光子晶体材料在可见光和红外隐身领域的研究进展,以期为光子晶体材料在多波段兼容隐身领域的研究提供一定的解决思路。

多孔生物镁的制备及其表面改性

采用粉末冶金方法制备多孔镁，其孔隙率为20％～55％。通过碱热处理法对孔隙率为35％的多孔镁进行表面改性，以提高多孔镁在仿生体液中的耐腐蚀能力，并对碱处理和碱热处理后试样表面的沉积成分进行了测定。结果表明：多孔镁的孔隙率和孔径可以通过造孔剂的颗粒和含量来控制；通过碱热处理对多孔镁进行表面改性，未处理的多孔镁试样在仿生体液中浸泡7天后完全腐蚀，碱处理后的试样在仿生体液中浸泡10天后完全腐蚀，而经过碱热处理后的试样在仿生体液中浸泡14天后仍然保持原状，证明碱热处理可以显著提高多孔镁表面在仿生环境下的耐腐蚀性能。

仿鲨鱼皮表面微结构材料制备的研究

以具有极佳减阻能力的鲨鱼皮为模板,采用模板技术对鲨鱼皮表面微观拓扑结构进行大面积的仿生复制。通过扫描电子显微镜对鲨鱼皮以及其复制品的表面形貌进行表征,结果表明,复制的鲨鱼皮具有和模板结构一致的表面微观拓扑结构。该复制方法具有工艺简便、成本低廉、适合大面积复制等优点。

多孔阳极氧化铝模板法合成纳米线阵列的研究及应用进展

综述了以多孔氧化铝为模板 ,采用电化学沉积技术合成金属、半导体、导电聚合物等纳米线材料的最新研究进展 ,阐述了多孔氧化铝模板在合成与组装纳米线材料方面的良好应用前景 。

类蝴蝶翅膀表面微纳结构的制备及其疏水性

在金属表面构筑微纳米粗糙结构后以低表面能物质修饰,可以获得超疏水的金属表面,对实现防水、防腐及表面自清洁等功能具有重要的意义。以钛片为基底,利用简单易行且低成本的喷砂-酸蚀法,对其进行粗糙化处理,并使用低表面能物质氟碳树脂进行表面改性,获得了超疏水性表面。测量了试样表面与蒸馏水的静态接触角,将试样置于空气、模拟海水、质量分数为3%的NaOH和HCl溶液中进行了耐环境测试,观察了试样表面的微观形貌。结果表明:在光滑的钛基底上用氟碳树脂修饰后,得到的疏水表面接触角仅为103°;而钛片表面经喷砂-酸蚀后,再利用氟碳树脂进行疏水化修饰,得到与水接触角为156°的超疏水表面。经表面粗糙化处理和低表面能物质修饰后得到的钛基底上形成了类蝴蝶翅膀表面微纳结构的蜂窝状超疏水表面,具有优异的耐环境性和良好的自清洁效果。

空心微珠的制备及其电磁性能的研究进展

空心微珠是20世纪70年代发展起来的一种新型材料,综合性能优异,应用前景广阔。本文较详细的介绍了几种具有代表性的传统空心微珠(粉煤灰空心微珠、空心玻璃微珠、空心碳微珠)的制备方法、性能特点与实际研究应用现状;此外,本文还特别介绍了一种基于自蔓延高温合成技术制备新型空心陶瓷微珠的新方法,并对其制备出的空心陶瓷微珠的吸波性能做了简要阐述;最后对三种传统空心微珠的在研究中存在的问题以及今后的发展方向提出了建议。

基于Ti-B_4C-C反应体系制备空心陶瓷沉珠的方法与机理研究

研究了一种制备空心陶瓷沉珠的方法与机理。以Ti-B4C-C为反应体系,基于传统火焰热喷涂原理和设备,熔射经团聚处理的自反应型复合粉体,使之在飞行过程中发生自蔓延高温合成反应,产生陶瓷雾化熔滴,采用温度可控的介质将其接收、冷却,使之快速凝固、结晶,从而获得中空结构、原位合成的空心陶瓷沉珠。空心陶瓷沉珠形成过程经历了反应孕育、自蔓延反应引燃、团聚粉粒爆燃和陶瓷液滴凝固结晶4个阶段。制备出的空心陶瓷沉珠由TiC0.3N0.7-TiB2-TiO2复相组成,空心陶瓷沉珠的直径为50μm左右、壁厚在10μm左右。该方法制备的空心陶瓷沉珠所需设备简单,工艺灵活,适应性强,反应原料和制造运行成本低廉。

开孔与闭孔泡沫铝的压缩力学行为

研究了开孔与闭孔两种胞孔结构不同、制备工艺不同的泡沫铝在准静态压缩载荷下的压缩响应曲线。结果表明:开孔与闭孔泡沫铝压缩应力-应变曲线均具有多孔泡沫材料明显的三阶段特征,即线弹性段、塑性屈服平台段及致密段;相对密度对泡沫材料的力学性能(如杨氏模量、屈服强度)有很大影响;在准静态下,开孔泡沫铝表现出明显的应变率效应,而闭孔泡沫不如开孔敏感;泡沫铝材料表现为弱的各向异性;胞孔结构影响两种泡沫材料的压缩响应曲线。

玻璃钢定向器热弹性能数值仿真与分析

玻璃钢定向器在火箭弹和高温燃气流作用下,呈现出热弹耦合的复杂力学特性。采用有限元法对某型号玻璃钢定向器进行燃气流场和热弹耦合数值仿真与分析,掌握了燃气流场的分布及对定向器的影响情况,得到了玻璃钢定向器热-结构耦合的各数值结果和热弹特性,了解了物理特性参数变化对定向器热弹性能参数的影响规律。结果表明燃气流对定向器热作用非常强,定向器经热传导从内到外温度呈梯度分布,经5分钟后,管体温度逐渐和周围空气介质温度趋于一致,物理特性参数变化对定向器热弹性能参数值产生一定的影响。本仿真研究为玻璃钢定向器的热性能设计和结构设计提供了理论依据和重要参考。

表面改性空心微珠吸波材料的研究进展

综述了4种空心微珠的类型、表面改性方法以及其作为吸波材料的国内外研究状况,指出了表面改性空心微珠作为吸波材料的不足之处,提出了新型的空心陶瓷微珠吸波材料的制备方法及其发展方向。

几种空心微珠的研究现状与发展

介绍了几种空心微珠(粉煤灰空心微珠、空心玻璃微珠、空心碳微珠以及其它空心微珠)的性能特点、制备方法以及在实际中的应用现状;并介绍了一种基于自蔓延高温合成技术制备空心陶瓷微珠的新方法,最后指出了各类空心微珠存在的问题及应用研究前景。

铁锰硅铬镍形状记忆合金的形状记忆效应

在铁基形状记忆合金中加入铬和镍以增加合金的形状记忆效应和提高其耐腐蚀性。较详细地研究了合金成分、预变形方式及训练对FeMnSiCrNi合金形状记忆效应的影响。结果表明:Fe 14Mn 6Si 9Cr 5Ni成分的合金具有较佳的形状记忆效应;合金的形状记忆效应随预变形量的增加而下降;合金经训练后形状记忆效应大幅度提高,特别是第一次训练的效果最显著。

Fe的硫化物与TiO_2复合薄膜的制备、结构与性质

用溶胶凝胶法制备了TiO2薄膜,用热分解Fe[CS(NH2)2]2+法在TiO2薄膜表面制备了铁硫化合物颗粒。用XRD、SEM、TEM、EDS研究了退火温度、退火时间、初始溶液浓度、成膜厚度对铁硫化合物相组成与形貌的影响。结果表明,在550℃下退火的薄膜中,铁硫化合物以纯黄铁矿相(FeS2)存在。在400℃退火的薄膜中,Fe[CS(NH2)2]2+首先分解成复硫铁矿(Fe3S4),随着退火时间的增加逐渐转变成黄铁矿相与磁黄铁矿相(Fe1-xS)。TiO2膜是一层多孔膜,铁硫化合物覆盖在TiO2表面,颗粒尺寸随着初始溶液浓度减小从几个微米减小到十几个纳米;增加成膜厚度、退火时间,会使铁硫化合物的形貌按颗粒→岛(直径超过5μm的团聚物)→层的趋势变化。样品在可见光区光吸收率随着初始溶液浓度、退火时间、成膜厚度的增加而增加。

基于弹性理论的功能梯度材料管板应力分析

功能梯度材料因其优良的热力学特性,在高温高压、大温差服役环境中的换热器管板制造过程中得到了广泛应用。目前,对功能梯度材料管板应力的求解都是基于弹性理论中的经典板理论求得。为此,利用物理中面概念,将材料的各向异性问题转化到经典板理论中,建立法兰连接且不兼做法兰的功能梯度材料管板的应力分布计算公式及管板危险点应力的求解公式,并采用ABAQUS对其进行压力载荷下的有限元分析,验证理论解的合理性。

电流变体及其在机械装备中的应用

电流变体是一种在外加电场作用下表观粘度发生显著变化的流体。近年来 ,作为一种智能流体引起研究人员的广泛重视。阐述了电流变体的组成、作用机理及其性质。在此基础上 ,研究了电流变体在机械装备中的应用。结果表明 ,将利用电流变技术设计的器件应用到机械装备中 。

轻质微孔电磁屏蔽铝基复合材料研究

利用专利技术挤压铸造法制备了空心微珠/2024Al 复合材料.并对复合材料进行了力学性能以及电磁屏蔽性能的测试。形貌观察发现空心微珠基本完整,壳壁含有封闭微孔并且在复合材料中分散均匀。电磁屏蔽性能测试表明,在0. 3MHz～1.5GHz的频率范围内,材料的电磁屏蔽性能与传统的屏蔽材料1J50相仿,当f=300KHz时,两者的屏蔽效能均达到 106dB。

SEBS胶质材料吸附性能的老化试验研究

分别研究了在自然光照、不同热氧温度、紫外线辐射的老化条件下该材料吸附极限载荷的变化状况,提出了"最大承载损失率"的概念,从宏观力学性能与细观形貌两方面分析了材料的变化情况,发现该材料受温度影响最大,最大承载损失率达到了48.9%。该材料的吸附能力在老化初始阶段下降很快,随着老化时间的增加逐渐趋于平稳,但仍具有一定的吸附能力。该研究结合宏观力学测试与细观外貌特征的综合表征材料吸附性能的检测方法,具有较强的工程应用性。

超磁致伸缩材料的特性参数测量

超磁致伸缩材料(GMM)是一种新型的功能材料,其磁致伸缩系数与磁场强度、温度、压力等有关。以超磁致伸缩高速响应电磁阀的研究为背景,介绍超磁致伸缩材料特性参数的测量方法,及适用于超磁致伸缩材料特性参数测量的测试装置。

量子垒结构对Si衬底GaN基绿光LED光电性能的影响

在Si衬底上外延生长了3种不同量子垒结构的绿光外延片并制作成垂直结构芯片,3种量子垒结构分别为Ga N、In0.05Ga0.95N/Al0.1Ga0.9N/In0.05Ga0.95N、In0.05Ga0.95N/Ga N/In0.05Ga0.95N,对应的3种芯片样品为A、B、C,研究了3种样品的变温电致发光特性。垒结构的改变虽然对光功率影响很小,但是在光谱性能上会引起显著改变,结果如下:在低温(13 K)大电流下,随着电流密度的增大,样品的EL谱峰值波长蓝移更为显著,程度依次为B>A≈C;在高温(300 K)小电流下,随着电流密度的增大,样品EL谱的峰值波长蓝移程度的大小依次为A>B>C。在同一电流下,随着温度的升高,样品在大部分电流下的EL谱峰值波长出现"S"型波长漂移,在极端电流下又表现出不同的漂移情况。这些现象与局域态、应力、压电场、禁带宽度等因素有关。