增强短纤维长径比对复合材料力学性能的影响

研究了理想界面短纤维的不同长径比对脆性基复合材料在单轴拉伸荷载下力学性能的影响.从细观尺度上考虑基体材料介质的非均匀性,对复合材料的变形、损伤直至失稳破坏的全过程进行数值模拟.结果表明:随着增强短纤维长径比的增加,复合材料的强度、韧性以及刚度都随之增加,同时材料试件的失稳破坏模式也受到长径比的影响而有所不同.

小展弦比飞翼布局飞机稳定特性

飞翼布局飞机为改善隐身特性,取消了平尾和垂尾,构型的改变导致其稳定特性与常规飞机有很多不同。针对小展弦比飞翼布局飞机,分别研究其在几种典型飞行状态下的纵向和横航向的静、动稳定特性,通过与常规布局飞机进行对比,着重揭示了飞翼构型参数、飞行状态与其稳定性间的量化规律,并详细分析了这一布局纵向短周期模态及横航向荷兰滚模态发散的具体成因。

短纤维增强金属基复合材料弹性模量临界值计算预测

基于短纤维增强金属基复合材料弹性模量理论模型,提出了弹性模量临界值的定义,并建立了可用于预测计算的纤维临界长径比和材料参数之间的解析函数。将与曲线拐点切线和最大值水平直线交点相对应的长径比值定义为纤维临界长径比,将与此相对应的函数值定义为弹性模量临界值。计算结果表明,纤维临界长径比随纤维弹性模量的增加而增加,随基体弹性模量和纤维体积分数的增加而降低。

含粘弹性界面相短纤维/弹性体复合材料的纤维临界长径比数学模型

建立了含粘弹性界面相短纤维/弹性体复合材料的纤维临界长径比理论模型,得到了不同界面相破坏形式下初始和长时的纤维临界长径比,并讨论了界面相剪切强度、界面相剪切松弛变量、界面相厚度等诸多参数对纤维临界长径比的影响。结果表明:纤维临界长径比和时间有关,初始时最小,长时最大;三种不同的界面相破坏形式下,纤维临界长径比计算方法也不同;纤维临界长径比和诸多力学性能和结构参数有关,它随着界面相剪切强度和厚度的增大而减小,随着纤维体积含量、弹性模量、断裂强度以及界面相剪切松弛变量的增大而增大;界面相厚度不同,纤维临界长径比差别甚大。所建模型既适合于具有一定厚度界面相的短纤维/弹性体复合材料,也适合于薄界面相或纤维没有经过表面处理的复合材料。

纤维长径比对单向短纤维复合材料力学行为的影响

在单向短纤维增强金属基复合材料的单纤维轴对称和单纤维三维细观力学模型的基础上 ,利用弹塑性有限元分析方法 ,研究该类复合材料中短纤维长径比的变化对材料整体力学行为的影响 .研究主要考虑短纤维长径比的变化对复合材料的应力传递、弹性模量以及应力 应变关系曲线的影响。研究表明 :在单向短纤维增强金属基复合材料中 ,短纤维的长径比应保持在一个最佳范围 ,高过一定值后增强作用几乎不再增加 ,过低又不能保证复合材料足够的力学性能。

基于多角度动态退偏振光散射的短碳纳管测量

基于多角度动态退偏振光散射的短碳纳米管测量方法,通过对不同散射角度下测得的结果进行线性拟合,减少了角度不准确产生的误差,改善了测量系统的重复性.研究了多角度动态光散射测量短碳纳管基本原理,搭建实验测量系统,并基于光子计数卡以LabVIEW为平台开发了信号采集和处理系统,采用标准短碳纳米管溶液对本测量方法进行了标定测试.在散射角为90°、100°、110°、120°、130°和150°下对标准短碳纳米管样品的直径和长度进行了测量,并且将测量结果与单角度(90°)测量法进行了比较.实验结果表明:直径和长度的多角度动态退偏振光散射法测量重复性误差分别为6.27%和6.36%,小于单角度测量法的重复性误差(13.22%和12.45%).

短长径比圆锥组合孔及心形孔的气膜冷却流动特性研究

为改善薄壁双层壁叶片的气膜冷却特性,基于圆锥孔构建了圆锥组合孔,并对心形孔结构进行优化,研究了2种气膜孔在不同吹风比下的冷却、流动特性以及气膜孔内涡旋结构对射流涡旋结构的影响。结果表明:气膜孔入口处射流发展对出口射流的冷却、流动特性具有决定作用;气膜孔下游射流涡旋结构与吹风比有关,当吹风比为1.0时,心形孔和圆锥组合孔的气膜冷却效率均达到最高;心形孔下游中心区域为典型的反肾形涡旋结构,当吹风比为1.0时其气膜冷却效率相较于圆锥组合孔提高了约8%。

短纳米通道的盐浓度梯度差发电性能

为了优化短纳米通道的盐浓度梯度差发电性能,运用有限元仿真方法计算了NaCl、LiCl、CaCl_(2)和MgCl_(2)四种阴离子相同且阳离子扩散系数小于阴离子的盐溶液在不同浓度比下用作短纳米通道浓差发电时的性能。分析了离子扩散系数、价态和通道尺寸对短纳米通道发电性能的影响。结果表明对于壁面带有负电荷的短纳米通道(长度小于10 nm),当浓度比较低时,溶液中阳离子的扩散系数越大其产生的最大功率越大;当浓度比较高时,溶液中阳离子的扩散系数越小其产生的最大功率越大;与一价阳离子溶液相比,二价阳离子溶液在低浓度比下获得的最大功率较低,在高浓度比下获得的最大功率较高;整体上四种盐溶液在高浓度比下获得的最大功率较大,并且高浓度比下浓度比越高、纳米通道的长径比越小产生的最大功率越大。当通道长径比降低至0.2(孔长2 nm,孔径10 nm)时,利用浓度比为3 000:1的MgCl_(2)溶液进行盐浓度梯度差发电可获得113 pW的最大功率。

炭素用焦炭各向同性表征研究

高宽比、短长径比和球化率是评判焦炭各向同性的有效方法。本文对针状焦、普通石油焦以及各向同性焦进行显微分析,得出针状焦、普通石油焦和各向同性焦的高宽比、短长径比和球化率随着焦炭各向同性特征的增强逐渐增大,随着焦炭破碎程度增加,其高宽比、短长径比和球化率数值逐渐减小。