泡沫填充碳纤维增强复合材料方形蜂窝夹芯准静态压缩特性

提出了一种碳纤维增强复合材料(CFRP)方形蜂窝中内嵌聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫材料的新型轻质夹芯结构并实现了夹芯结构的制备。通过准静态压缩试验和数值模拟研究了不同几何参数夹芯的准静态压缩性能,结果表明:当夹芯栅格间距较小时,夹芯中方形蜂窝的破坏模式主要为脆性断裂破坏,随着栅格间距的不断增大,夹芯结构稳定性逐渐降低,因此夹芯失效模式转变为屈曲失稳。内嵌PMI泡沫后,方形蜂窝夹芯的压缩特性得到了显著改善,其压缩强度增大,能量吸收效率提高;随着内嵌泡沫密度的增大,夹芯的压缩强度和比能量吸收量均呈现出增大的趋势。研究结果可以为抗冲击类夹层结构夹芯的创新性设计提供思路和参考。

内嵌聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的碳纤维增强复合材料蜂窝夹层结构水中抗爆试验研究

为了分析新型内嵌聚甲基丙烯酰亚胺(Polymethacrylimide,PMI)泡沫的碳纤维增强复合材料蜂窝夹层结构的水中抗爆性能,开展了水中爆炸作用下结构抗爆性能试验研究,对比了均质钢板、纯蜂窝夹芯夹层结构以及内嵌两种不同密度PMI泡沫蜂窝夹芯夹层结构的水中抗爆性能,分析了结构变形与破坏模式、结构表面压力特性以及结构后面板变形情况。结果表明,内嵌泡沫能够有效提升夹层结构的水中抗爆性能。研究结果可以为水中抗爆防护结构的轻量化设计及优化提供参考。

蜜胺基吸声材料在能源降噪领域的绿色应用与开发

为解决能源开采过程中噪声污染对人类健康和生态环境造成的影响,开发一种适用于多场景、环保且高效的吸声材料。采用三聚氰胺和多聚甲醛为基材,结合多功能助剂,通过创新的循环鼓泡均化协同交联接枝技术和虹吸流控梯度微波一体化成形发泡技术,制备了一种轻质、疏水疏油、高吸声性能的蜜胺基材料。此外,通过开发蜂窝内嵌蜜胺泡沫,进一步优化了材料的吸声性能和应用范围。结果表明,该材料在500~2500 Hz频率内,平均吸声系数达到0.85,显著优于传统多孔吸声材料的平均吸声系数0.65。改性材料在频率为500 Hz时的平均吸声系数分别提升至0.54和0.56。开发的新型蜜胺基材料不仅在星际空间、超低温、潮湿和重油污等恶劣环境下展现出卓越的吸声性能,而且在石油开采等能源开发领域具有广泛的应用潜力。此外,材料在大通风量隔声房中的应用显著提高了降噪效果,平均消声量达到37.1 dB,远超传统隔声房的24.7 dB。