基于深度学习的复合材料开孔板拉伸失效行为预测

为研究复合材料开孔板在拉伸载荷下的失效行为,基于开孔板的拉伸试验建立了高精度的有限元仿真模型,并批量生成了拉伸载荷-位移曲线的数据集。提出了一种双长短时记忆(Long short-term memory,LSTM)神经网络模型用于预测载荷-位移曲线,其中第1个LSTM模型进行输入特征的提取,第2个LSTM模型直接给出载荷-位移曲线的预测。结果表明:这一模型能够高效、准确地预测开孔板的拉伸载荷-位移曲线,在测试集上的决定系数R2可以达到0.9755,关键特征如初始刚度E0的预测误差仅为1.85%,极限载荷Fmax的预测误差仅为2.16%。

复合材料开孔层合板双轴拉伸的渐进损伤

应用连续介质损伤力学(CDM)理论,对受双轴拉伸载荷作用的复合材料开孔层合板有限元模型分别计算分析了1∶1、2∶1和3∶1加载比下的渐进损伤,预测了损伤初始发生、延展到最后破坏的渐进损伤过程以及极限载荷。经试验验证三个不同加载比时的极限荷载计算值与试验数据均能较好吻合,纤维、基体、分层损伤演化过程的计算结果符合试验中观察到的现象特征,表明该模型可用于准确预测复合材料开孔层合板在双轴拉伸下的极限强度及渐进损伤过程。

胶粉粒径对橡塑共混开孔材料形态与力学性能的影响

采用单螺杆挤出法制备胶粉/聚乙烯共混开孔材料,研究了胶粉颗粒对样品的形态、结构及性能的影响。用显微镜对样品的孔隙结构进行了观察,并对样品的力学性能与胶粉粒径的变化规律进行了研究。试验结果表明:泡孔的形成、形状及尺寸与胶粉颗粒的大小有关。随着胶粉粒径的减小,泡孔尺寸变小,样品的拉伸断裂强度和断裂伸长率则变大。

低密度开孔泡沫材料力学模型的理论研究进展

开孔泡沫材料主要用于隔音、减振和填充方面,对其力学行为进行理论描述,探讨力学性能与密度及复杂微结构的关系具有十分重要的学术价值和工程意义.为了促进国内泡沫材料力学的发展和交流,文中对低密度开孔泡沫材料力学模型的研究历史进行了简要回顾,重点介绍了能较好地反映开孔泡沫材料真实胞体结构特点的十四面体胞体模型和随机胞体模型,并报道了近年来基于十四面体胞体模型和随机胞体模型研究低密度开孔泡沫材料力学行为的一些理论工作.同时,也对国内的一些相关研究情况进行了简要评述,指出了该领域今后的一些研究方向.

基于十四面体模型的开孔泡沫材料弹性模量的有限元分析

利用十四面体模型描述开孔泡沫材料的胞体结构,并用有限元方法确定开孔泡沫材料的弹性模量。计算中使用相同尺寸的十四面体胞体模型,并考虑两种不同支柱截面(圆截面和Plateau截面)形状对弹性模量计算的影响。此外,通过数值方法研究开孔泡沫材料的弹性模量随模型尺寸的变化规律。同时,讨论边界条件处理对开孔泡沫材料弹性模量计算的影响。结果表明,支柱为Plateau截面形状的模型,其弹性模量明显高于具有圆截面支柱模型的结果,且两种模型的弹性模量均随模型尺度的增加而增加,最终趋于一个稳定值,并与Warren和Kraynik的理论预测较为一致。此外,边界条件对模型刚度的影响随着模型尺度的增加而逐渐减小。

开孔弹性泡沫材料拉伸变形过程的数值模拟

为了研究低密度弹性开孔泡沫材料的拉伸力学性能,文中建立具有不同胞体几何特性的泡沫材料随机模型,并用有限元方法模拟该材料的拉伸变形过程。同时,从材料的微结构层次上分析弹性开孔泡沫材料拉伸变形的机制,以及相对密度和胞体几何性质对拉伸非线性力学行为的影响。并且,将拉伸应力—应变曲线与Warren和Kraynik的四面体微结构模型的预测结果进行对比,说明数值模拟较好地反映开孔泡沫材料的拉伸变形特征。

低密度开孔弹性泡沫材料的非线性拉伸本构关系

文中基于Kelvin十四面体模型,对低密度开孔弹性泡沫材料的拉伸大变形行为进行理论分析。首先,利用对称性条件对模型进行简化,得到易于分析的半支柱模型。然后,利用Elastica弹性挠曲理论,分析单轴拉伸下胞体的力学行为和支柱的变形情况,得到弹性模量、泊松比及非线性拉伸应力—应变曲线。同时,分析截面形状和泡沫材料相对密度的影响。文中所得拉伸弹性性能与Zhu等人在压缩情况下的结果相一致,但拉伸变形曲线特征与压缩时明显不同,却与实验曲线一致。

开孔型橡胶-塑料多孔材料的结构与性能

在开孔型橡胶 塑料多孔材料结构与性能的研究中,采用化学与物理方法制备开孔型橡胶 塑料多孔材料,并用冲击试验机、材料试验机和扫描电子显微镜等设备对多孔材料的性能和形态结构进行测试和分析。结果表明:在给定加工条件下,成核剂、发泡剂是影响多孔材料结构形态及机械性能的主要因素。因此,控制发泡过程中成核剂和发泡剂的含量是十分重要的。

复合材料层合开顶扁球壳在集中冲击下的非线性动力屈曲

研究了具有刚性中心的复合材料层合开顶扁球壳在中心集中冲击载荷作用下的非线性动力屈曲问题。通过增加横向转动惯量项得到中心集中冲击下复合材料层合开顶扁球壳非线性稳定性的控制方程,采用Galerk in方法得到以刚性中心位移表达的冲击动力响应方程,并用Runge-Kutta方法进行数值求解,应用Bud iansky-Roth准则(简称B-R准则)确定冲击屈曲的临界荷载;讨论了壳体几何尺寸对复合材料层合开顶扁球壳冲击屈曲的影响。

外界环境因素对热塑性橡塑共混开孔材料的影响 Ⅱ橡塑共混开孔材料的蠕变行为

研究了退火温度和时间及退火后放置时间对橡塑开孔材料透水速率的影响。结果表明 :开孔材料透水速率随退火温度的升高而下降 ,退火温度越高 ,下降的幅度越大 ;同一退火温度下 ,透水速率随退火后放置时间的增长而降低 ,放置时间越长下降的幅度越大 ;透水速率随退火时间的增长而下降 ,退火时间越长 。

挤出温度对开孔型橡塑多孔材料性能的影响

研究了挤出温度对开孔型橡塑多孔材料性能的影响。结果显示 :挤出机均化段温度和机头温度是影响多孔材料性能的关键因素 ;多孔材料的拉伸强度及断裂伸长率随挤出机均化段温度的变化曲线均显现出极小值 ;多孔材料的拉伸强度和断裂伸长率随挤出机机头温度的升高呈现降低趋势 ;

开孔复合材料扁球壳的非线性动态响应

复合材料层合壳体在航空、航天、工程结构中得到广泛应用 .由于许多结构是在非线性状态下工作的 ,因此 ,研究复合材料层合壳体的非线性特性 ,大挠度变形 ,非线性屈曲 ,非线性振动有着十分重要的意义 .研究了开孔复合材料层合扁球壳的非线性动态响应问题 .建立了对称层合圆柱正交异性开孔扁球壳考虑横向剪切和阻尼的非线性振动微分方程 ,分析了横向剪切、阻尼、强迫荷载对幅频特性曲线的影响 .

开孔型橡塑多孔材料的应力-应变行为

研究了拉伸应力对开孔型橡胶 -塑料多孔材料形态结构和力学性能的影响。结果表明 :拉伸应力的增加使橡塑多孔材料产生了形变 ,导致了气泡孔孔径、透水率的增大。不同定伸长率试样的回缩率是有差异的 ,定伸长愈大 ,试样的回缩形变就愈大 ;回缩形变随时间的变化主要发生在拉伸试样恢复期的初期 ,3 0d后试样的形变基本稳定。

高含硫气田快开盲板密封材料耐硫性能评价与失效分析

以普光油气田现场所用快开盲板密封橡胶为研究对象,进行了室内模拟H2S/CO2环境的腐蚀实验,分析了其腐蚀前后的外观、力学性能、微观结构及红外光谱的变化,推断了快开盲板橡胶密封材料的腐蚀机理。结果表明,腐蚀后密封橡胶材料的力学性能损失严重,主要是由三种原因造成的,一是加压时溶解在密封材料基体内部的气体在减压的过程中膨胀而形成裂纹;二是在腐蚀过程中基体内部的填料与氟橡胶基体之间脱粘;三是在腐蚀过程中硫化氢与主链共轭双键反应,使密封材料的交联点被破坏。

聚乳酸开孔材料研究进展

综述了改性聚乳酸(PLA)开孔材料的研究进展,包括可生物降解PLA共混体系、PLA填充体系和PLA共聚体系等;阐释了不同PLA体系开孔材料的制备工艺、开孔性能(泡孔形态、尺寸及其分布、开孔率等)与力学性能等;介绍了PLA开孔材料的特性及应用。

聚乳酸体型开孔发泡材料的制备

利用超临界二氧化碳(CO_2)发泡技术制备皮层开孔的聚合物发泡材料一直是个难题。本文创新性地选择超临界CO_2发泡技术和水滴模板法技术相结合,成功制备出皮层和内部均开孔的聚乳酸(PLA)体型开孔材料。实验结果表明,利用超临界CO_2发泡技术可以制备聚乳酸开孔发泡材料,通过改变发泡温度可实现内部孔径从8μm到32μm之间的调控。另一方面,利用水滴模板法技术可以进一步在聚乳酸发泡材料皮层形成开孔结构,通过简单的改变混合溶剂中氯仿和甲醇体积比,可以实现皮层孔径从2μm到6μm范围的调控。

超临界二氧化碳技术制备的聚丙烯/三元乙丙橡胶开孔发泡材料的吸油行为

以聚丙烯(PP)和三元乙丙橡胶(EPDM)的混合物(质量比为70∶30)为聚合物基体,利用超临界二氧化碳发泡技术调控工艺过程,制备出不同发泡倍率和孔径的开孔材料,进而详细研究了其吸油性能。接触角测试结果表明,该材料具有良好的疏水亲油性。"吸油-压缩"循环测试结果显示,该材料具有良好的重复吸油性,同时,发泡倍率越大,材料压缩强度越小,而永久形变量也逐渐下降。最后,吸油动力学研究发现,单位质量的吸油量随发泡倍率的增大而增大,并且吸油动力学符合准二级吸附理论模型。

开孔型聚合物微发泡材料制备技术

微发泡塑料是上世纪 80年代以后出现的一种新型材料 ,其特点是孔径小 (一般在 1 0 μm以下 ) ,分布均匀 ,泡孔密度非常高 (一般大于 1 0 9个 /cm3 )。目前微发泡塑料制备技术已经比较成熟 ,也得到了不同类型的商业化制品。聚合物微孔材料是一种功能性材料 ,相互连通的微观孔洞结构使其具有相当广泛的应用。本文介绍了目前几种微孔材料成型的主要方法 ,讨论了微发泡成型技术用于制备开孔型微发泡材料的必要性。对几种关于开孔型聚合物微发泡材料制备技术及研究方法进行了探讨 ,其分别是不相容聚合物共混、泡孔合并模型、熔融挤出发泡、开孔剂法和气体浓度阈 (值 )等方法。这些方法的微孔成型机理各不相同 ,所制备的材料微观结构也各有特点。文献分析表明微发泡方法用于开孔型微孔材料的制备是一种非常有前景的技术。

开孔复合材料层合板强度不确定性分析

以拉伸载荷作用下AS4/3501-6开孔复合材料层合板为研究对象,采用考虑复合材料层合板就地强度效应的有限断裂力学模型和基于方差的敏感性测度分析模型相结合的方法,研究单层板宏观力学性能不确定性对具有不同孔径和铺层顺序的开孔复合材料层合板破坏强度的影响.研究结果表明:单层板力学性能对开孔板强度影响程度的大小与孔径相关,但敏感性排序与孔径无关.同时,单层板力学性能敏感性测度与层合板铺层顺序有关,层合板各向异性比越大,开孔板拉伸破坏受单层板纤维方向拉伸强度的影响越大,而且开孔板拉伸强度与单层板纤维方向拉伸强度呈正相关,与横向弹性模量呈负相关,与面内剪切模量和纵向弹性模量不具有单调关系.

激情铺垫美好人生——访江苏溧阳开利地毯材料有限公司总经理蒋锡生

“随着人民生活水平的提高,铺地类织物将以新的激情焕发新的光彩,我对此充满信心。”江苏溧阳开利地毯材料有限公司总经理蒋锡生,用认真而沉稳的语调,谈起了地毯及溧阳开利地毯材料有限公司。“江苏溧阳开利地毯材料有限公司成立于1994年,现有职工600余人,总资产1亿多元,