复合材料多尺度分析方法与典型元件拉伸损伤模拟 被引量：24

1

作者 杨强 解维华 +2 位作者 孟松鹤 杜善义 李勇霞 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期617-624,共8页

复合材料具有多尺度特性,多尺度模拟方法能够考虑细观损伤、演变对宏观材料性能和力学行为的影响,是复合材料响应分析的一种重要方法和手段。基于多尺度渐进展开理论,对复合材料弹性问题控制方程进行尺度分解,推导了细观尺度与宏观尺度... 复合材料具有多尺度特性,多尺度模拟方法能够考虑细观损伤、演变对宏观材料性能和力学行为的影响,是复合材料响应分析的一种重要方法和手段。基于多尺度渐进展开理论,对复合材料弹性问题控制方程进行尺度分解,推导了细观尺度与宏观尺度的控制方程,建立了复合材料宏观和细观尺度响应之间的关联。基于协同多尺度计算策略,利用通用有限元软件的用户子程序与脚本二次开发,在宏观模型计算中实时调用细观模型进行多尺度渐进损伤模拟,实现了宏观和细观尺度的信息传递与反馈。建立的复合材料多尺度数值模拟方法可以快速集成细观损伤模型以及宏观唯象强度理论,具有良好的通用性。碳/碳复合材料拉伸模拟算例结果与试验结果吻合较好。 展开更多

关键词 多尺度分析 均匀化 局部化 渐进损伤 碳/碳复合材料

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基于双硅氧烷先驱体制备的氧化硅基气凝胶研究进展 被引量：8

2

作者 何飞 郁万军 +2 位作者 方旻翰 赫晓东 李明伟 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1243-1253,共11页

气凝胶材料具有高比表面积、高孔隙率、低密度、低热导率和高透过率等特性,在隔热、隔声和光学等领域具有广泛的应用前景。但该类材料纤细骨架构成的多孔结构所呈现的高脆性是限制其应用的主要因素。本文依据硅氧烷先驱体含有不可水解... 气凝胶材料具有高比表面积、高孔隙率、低密度、低热导率和高透过率等特性,在隔热、隔声和光学等领域具有广泛的应用前景。但该类材料纤细骨架构成的多孔结构所呈现的高脆性是限制其应用的主要因素。本文依据硅氧烷先驱体含有不可水解基团数量的特征,综述了采用全水解双先驱体、全/部分水解双先驱体和部分水解双先驱体等三类采用双硅氧烷先驱体制备气凝胶材料的研究现状,分析了这三类气凝胶所呈现出的组织结构特征及其在力学、热学、光学和疏水性等方面的性能特点。通过对硅氧烷先驱体类型的选择和组合,可以设计气凝胶材料的组织结构与性能,为改善气凝胶材料的力学行为提出了新思路。 展开更多

关键词 氧化硅气凝胶 双硅氧烷先驱体 力学性能 溶胶–凝胶法 综述

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双惰性层包覆YOF纳米颗粒的荧光性能与细胞吞噬

3

作者 何小静 王辰 +2 位作者 徐梁格 叶梦玲 林飞 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2022年第7期11-17,共7页

为提升稀土基氟氧化物的荧光发射能力及细胞吞噬效果,采用双惰性层包覆工艺,同时利用功能性亲水聚合物进行表面修饰,制备获得YOF:Yb^(3+),Tm^(3+)@YOF:Yb^(3+)@mSiO_(2)-Py-FITC-β-CD纳米颗粒。使用透射电镜(TEM,含能谱分析)、紫外(UV-... 为提升稀土基氟氧化物的荧光发射能力及细胞吞噬效果,采用双惰性层包覆工艺,同时利用功能性亲水聚合物进行表面修饰,制备获得YOF:Yb^(3+),Tm^(3+)@YOF:Yb^(3+)@mSiO_(2)-Py-FITC-β-CD纳米颗粒。使用透射电镜(TEM,含能谱分析)、紫外(UV-Vis)及荧光(PL)分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)分别对试样的成分、形貌、荧光及细胞吞噬能力等进行表征。结果表明:双惰性层包覆的纳米颗粒尺寸范围30~35 nm,且具有较强的上转换荧光锐峰发射,在475 nm处(蓝色)荧光寿命可达58.696μs。样品在浓度较低时(50μg/mL)易被RAW264.7细胞大量吞噬。 展开更多

关键词 上转换 惰性层 稀土氧化物 共沉淀法 细胞吞噬

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共沉淀法制备YOF:Yb^(3+),Er^(3+)造影颗粒的发光性能及正交优化 被引量：1

4

作者 麦金玲 王辰 +2 位作者 黄宝玥 徐梁格 张力图 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2021年第4期668-674,共7页

为了优化YOF:Yb^(3+),Er^(3+)纳米颗粒的发光性能,并促进其荧光造影能力,以YOF为基质、Yb^(3+)和Er^(3+)为掺杂离子,采用共沉淀法合成了纳米晶。通过正交试验和色品分析,筛选适合纯色、高荧光发射强度的制备工艺。结果表明,YOF:Yb^(3+),... 为了优化YOF:Yb^(3+),Er^(3+)纳米颗粒的发光性能,并促进其荧光造影能力,以YOF为基质、Yb^(3+)和Er^(3+)为掺杂离子,采用共沉淀法合成了纳米晶。通过正交试验和色品分析,筛选适合纯色、高荧光发射强度的制备工艺。结果表明,YOF:Yb^(3+),Er^(3+)纳米颗粒的TEM显微形貌界于圆形与蜂窝型之间,其尺寸约为50 nm。在980 nm激光照射下,其荧光发射红绿比较高。利用正交试验和色品分析水浴温度、煅烧时间及KF添加量三因素,最终确定在85℃水浴、煅烧1 h和1 mol KF条件下制备的试样最符合红光造影剂的性能要求。 展开更多

关键词 YOF 荧光 共沉淀法 正交试验 造影

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Yb/Er掺杂Y_(2)O_(3)纳米核壳颗粒的荧光性能及体内标定研究

5

作者 麦金玲 王辰 +2 位作者 徐梁格 黄宝玥 张力图 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2022年第5期80-85,共6页

为改善无机Y_(2)O_(3)上转换纳米粒子(UCNPs)的荧光性能,且同步实现其在生物体内的成像标定,通过共沉淀法及梯度合成工艺,制备出各组不同壳层厚度的Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)@Y_(2)O_(3):Yb^(3+)UCNPs。利用透射电子显微镜(TEM)扫描、... 为改善无机Y_(2)O_(3)上转换纳米粒子(UCNPs)的荧光性能,且同步实现其在生物体内的成像标定,通过共沉淀法及梯度合成工艺,制备出各组不同壳层厚度的Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)@Y_(2)O_(3):Yb^(3+)UCNPs。利用透射电子显微镜(TEM)扫描、X射线衍射(XRD)、上转换荧光(UCL)光谱、UCL寿命等对样品的形貌、结构及荧光性能进行了表征。结果表明:利用共沉淀法制得小尺寸Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)@Y_(2)O_(3):Yb^(3+)纳米核壳颗粒,平均粒径范围在25.57~26.24 nm。通过调整Yb^(3+)浓度和水浴时间优化合成工艺,获得高发射强度、长荧光寿命方案(80%Yb掺杂,8 h水浴)。高红绿比的荧光发射特征,决定其在小动物体内荧光标定检测时更宜采用红色信道。 展开更多

关键词 共沉淀法 Y_(2)O_(3) 核壳颗粒 荧光 功能材料 小动物成像 标定物 热图

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电子束物理气相沉积技术研究进展 被引量：16

6

作者 张传鑫 宋广平 +2 位作者 孙跃 赵轶杰 赫晓东 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI CAS 2012年第2期124-126,146,共4页

电子束物理气相沉积是真空蒸发技术的一种,具有蒸发速率高和无污染的特点,目前广泛应用于材料表面涂层的制备。将离子束辅助和等离子辅助与电子束物理气相沉积技术相结合,可以提高蒸发粒子入射能量和扩散能力,改善由于电子束物理气相沉... 电子束物理气相沉积是真空蒸发技术的一种,具有蒸发速率高和无污染的特点,目前广泛应用于材料表面涂层的制备。将离子束辅助和等离子辅助与电子束物理气相沉积技术相结合,可以提高蒸发粒子入射能量和扩散能力,改善由于电子束物理气相沉积工艺本身存在阴影效应和扩散能力低而引起的沉积材料的不致密等不足。介绍了电子束物理气相沉积技术的概况,并展望了该技术的未来应用及发展前景。 展开更多

关键词 电子束物理气相沉积 离子束辅助沉积 等离子辅助沉积

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高硅氧/酚醛复合材料烧蚀环境下的吸热机理 被引量：16

7

作者 时圣波 梁军 +2 位作者 刘志刚 丁小恒 方国东 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期113-118,共6页

通过分析高硅氧/酚醛复合材料烧蚀过程中的吸热机制,结合表面烧蚀理论和边界层空气动力学关系,应用质量引射影响系数的半经验公式,建立了烧蚀环境下吸热机理的理论预报方法,并利用氧乙炔焰动态烧蚀实验对该理论预报方法进行了验证。根... 通过分析高硅氧/酚醛复合材料烧蚀过程中的吸热机制,结合表面烧蚀理论和边界层空气动力学关系,应用质量引射影响系数的半经验公式,建立了烧蚀环境下吸热机理的理论预报方法,并利用氧乙炔焰动态烧蚀实验对该理论预报方法进行了验证。根据烧蚀过程达到稳态时烧蚀材料表面的能量守恒原理,推导了各吸热机理与总吸热量的比重关系,在给定的烧蚀环境工况下,预报了各吸热机理占总吸热量的比重。结果表明,熔融高硅氧纤维的蒸发吸热对总吸热量的贡献最大,所占比重为44.9%,是主要的吸热机制;材料的热容吸热和烧蚀材料向外界环境的热辐射占总吸热量的比重分别为22.3%和20.1%;树脂热解吸热所占比重很小,仅为1.0%,但热解气体引射进入边界层产生热阻塞效应占总吸热量的比重较大,为11.7%。 展开更多

关键词 高硅氧 酚醛复合材料 吸热机理 热解反应 热阻塞效应 氧乙炔焰动态烧蚀实验

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近场动力学与有限元方法耦合求解热传导问题 被引量：15

8

作者 刘硕 方国东 +2 位作者 王兵 付茂青 梁军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期339-348,共10页

求解含裂纹等不连续问题一直是计算力学的重点研究课题之一,以偏微分方程为基础的连续介质力学方法处理不连续问题时面临很大的困难.近场动力学方法是一种基于积分方程的非局部理论,在处理不连续问题时有很大的优越性.本文提出了求解含... 求解含裂纹等不连续问题一直是计算力学的重点研究课题之一,以偏微分方程为基础的连续介质力学方法处理不连续问题时面临很大的困难.近场动力学方法是一种基于积分方程的非局部理论,在处理不连续问题时有很大的优越性.本文提出了求解含裂纹热传导问题的一种新的近场动力学与有限元法的耦合方法.结合近场动力学方法处理不连续问题的优势以及有限元方法计算效率高的优势,将求解区域划分为两个区域,近场动力学区域和有限元区域.包含裂纹的区域采用近场动力学方法建模,其他区域采用有限元方法建模.本文提出的耦合方案实施简单方便,近场动力学区域与有限元区域之间不需要设置重叠区域.耦合方法通过近场动力学粒子与其域内所有粒子(包括近场动力学粒子和有限元节点)以非局部方式连接,有限元节点与其周围的所有粒子以有限元方式相互作用.将有限元热传导矩阵和近场动力学粒子相互作用矩阵写入同一整体热传导矩阵中,并采用Guyan缩聚法进一步减小计算量.分别采用连续介质力学方法和近场动力学方法对一维以及二维温度场算例进行模拟,结果表明,本文的耦合方法具有较高的计算精度和计算效率.该耦合方案可以进一步拓展到热力耦合条件下含裂纹材料和结构的裂纹扩展问题. 展开更多

关键词 近场动力学 耦合 有限元法 热传导

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多向编织炭/炭复合材料烧蚀/侵蚀特性研究 被引量：12

9

作者 许承海 孟松鹤 +3 位作者 白光辉 韦利明 齐菲 胡江华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期772-776,共5页

利用以星型交流电弧加热器为核心的地面模拟系统,对多向编织炭/炭复合材料的烧蚀/侵蚀特性进行了考核,通过对材料烧蚀表面温度、烧蚀后微观结构的观察,研究了该类材料的烧蚀行为。研究发现,烧蚀/侵蚀耦合作用下,多向编织炭/炭复合材料... 利用以星型交流电弧加热器为核心的地面模拟系统,对多向编织炭/炭复合材料的烧蚀/侵蚀特性进行了考核,通过对材料烧蚀表面温度、烧蚀后微观结构的观察,研究了该类材料的烧蚀行为。研究发现,烧蚀/侵蚀耦合作用下,多向编织炭/炭复合材料烧蚀表面的升温速率、烧蚀平衡温度均有不同程度的增加,烧蚀平衡温度增幅约为200～300℃;多向编织炭/炭复合材料内部微结构特性引起纤维、基体及界面间的烧蚀不均匀,界面烧蚀破坏了纤维束与基体间的联系,使得纤维束与基体同时失去了支持,形成烧蚀表面脱层;烧蚀表面存在少量的Al2O3粒子沉积,垂直烧蚀表面的纤维裸露出表面,因粒子撞击所施加的弯曲动量而折断,不会形成热化学烧蚀下的针状纤维结构,纤维断裂较平齐;粒子侵蚀作用在产生直接的材料质量损失同时,间接损伤使材料表面变得"松软",促进了材料的热化学烧蚀和机械剥蚀,线烧蚀率显著增大。 展开更多

关键词 多向编织炭/炭复合材料 烧蚀性能 星型交流电弧加热器

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不同能级加速过滤电弧沉积四面体非晶碳膜的结构和性能 被引量：11

10

作者 朱嘉琦 王景贺 +2 位作者 孟松鹤 韩杰才 张连生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期1150-1156,共7页

采用过滤阴极真空电弧技术 ,通过施加 0— 2 0 0 0V衬底负偏压使沉积离子获得不同能级的入射能量 ,在单晶硅上制备了四面体非晶碳薄膜 .拉曼光谱分析表明 ,薄膜的结构为非晶sp3 骨架中镶嵌着平面关联长度小于 1nm的sp2 团簇 .原子力显... 采用过滤阴极真空电弧技术 ,通过施加 0— 2 0 0 0V衬底负偏压使沉积离子获得不同能级的入射能量 ,在单晶硅上制备了四面体非晶碳薄膜 .拉曼光谱分析表明 ,薄膜的结构为非晶sp3 骨架中镶嵌着平面关联长度小于 1nm的sp2 团簇 .原子力显微镜研究表明 :在低能级、富sp3 能量窗口和次高能级 ,薄膜中sp3 的含量越多 ,其表面就越光滑 ,应用sp3 浅注入生长机制能够圆满地解释薄膜表面形态与离子入射能量之间的关系 ;但在高能级 ,具有适当入射能量的离子对表面将起到溅射平滑作用 ,甚至可以得到比sp3 含量最高时均方根粗糙度更低的光滑表面 .纳米压入测试表明 ,高能 (-2 0 0 0V)沉积的四面体非晶碳膜具有比不加偏压时更高的硬度和杨氏模量 ,并具有比sp3 展开更多

关键词 四面体非晶碳 过滤阴极真空电弧技术 拉曼光谱分析 薄膜结构 能级分布

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空间碎片柔性防护结构超高速撞击试验研究 被引量：11

11

作者 苗常青 杜明俊 +1 位作者 黄磊 祖振南 《载人航天》 CSCD 2017年第2期173-176,227,共5页

针对由多层柔性复合材料制成的柔性防护屏构成的空间碎片柔性防护结构的防护效果问题,进行了超高速撞击试验和撞击损伤测试分析,得到了芳纶纤维布、芳纶环氧复合材料及铝合金多屏防护结构的空间碎片防护性能,结果表明:柔性防护结构具有... 针对由多层柔性复合材料制成的柔性防护屏构成的空间碎片柔性防护结构的防护效果问题,进行了超高速撞击试验和撞击损伤测试分析,得到了芳纶纤维布、芳纶环氧复合材料及铝合金多屏防护结构的空间碎片防护性能,结果表明:柔性防护结构具有较高的折叠效率(展开折叠比≥8),能有效减小防护结构的发射体积;柔性防护结构展开后,可显著增加防护结构的防护屏数和屏间距,能显著提高其防护性能;在碎片撞击速度3.5 km/s时,柔性防护结构可以达到与相同面密度铝合金防护结构相当的防护能力。该柔性防护结构可为空间舱站、卫星等航天器碎片防护提供一条有效的解决途径。 展开更多

关键词 柔性防护结构 柔性复合材料 空间碎片 超高速撞击

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包晶合金定向凝固过程中的对流效应及带状组织形成机制 Ⅰ.实验结果 被引量：9

12

作者 骆良顺 张宇民 +3 位作者 苏彦庆 王新 郭景杰 傅恒志 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期275-283,共9页

利用电阻加热和感应加热Bridgman定向凝固系统对非小平面包晶系模型合金Fe-Ni合金进行系统的定向凝固实验研究,探索2种常规定向凝固条件下对流对包晶合金定向凝固过程中带状组织和宏观偏析的影响规律.发现在高G/V定向凝固过程中,对流使... 利用电阻加热和感应加热Bridgman定向凝固系统对非小平面包晶系模型合金Fe-Ni合金进行系统的定向凝固实验研究,探索2种常规定向凝固条件下对流对包晶合金定向凝固过程中带状组织和宏观偏析的影响规律.发现在高G/V定向凝固过程中,对流使包晶合金定向凝固过程中轴向和径向形成严重的宏观偏析,从而使组织演化异常复杂且难以达到稳态.轴向宏观偏析体现在有限长试样从定向凝固开始至凝固结束都将发生初生相向包晶相的转变过程,转变过程受合金成分和对流强度影响.径向宏观偏析体现在试样心部贫溶质易形成初生相,边缘富集溶质易形成包晶相,在径向上也存在初生相向包晶相的转变过程. 展开更多

关键词 包晶合金 定向凝固 对流 偏析 带状组织

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高硅氧/酚醛复合材料热-力-化学多物理场耦合计算 被引量：9

13

作者 陈海龙 方国东 +2 位作者 李林杰 时圣波 梁军 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期533-540,共8页

基于高硅氧/酚醛复合材料体积烧蚀条件下的三维多物理场耦合控制方程,通过有限元方法预报了高硅氧/酚醛复合材料在酚醛树脂热解反应过程中的温度场、位移场、孔隙压力以及树脂残留率等热力学响应。计算结果表明:数值计算模型预报的温度... 基于高硅氧/酚醛复合材料体积烧蚀条件下的三维多物理场耦合控制方程,通过有限元方法预报了高硅氧/酚醛复合材料在酚醛树脂热解反应过程中的温度场、位移场、孔隙压力以及树脂残留率等热力学响应。计算结果表明:数值计算模型预报的温度场和位移场与高硅氧/酚醛复合材料高温变形实验的测量值吻合。材料热解过程中固体材料孔隙压力的峰值点出现在材料热解反应刚开始发生的区域,而弹性应力的峰值点出现在靠近材料热解层的原始材料层。 展开更多

关键词 高硅氧/酚醛 体积烧蚀 多物理场 高温力学性能 有限元法

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空间折叠薄膜管的充气展开动力学实验研究 被引量：8

14

作者 卫剑征 谭惠丰 +1 位作者 苗常青 赫晓东 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期202-207,共6页

空间折叠薄膜管是空间充气展开结构的基本支撑部件,Z形折叠是充气展开管的基本折叠方式之一.针对空间微重力环境,建立了折叠薄膜管的充气展开实验系统,采用气浮导轨,解决了地面重力对充气展开过程的影响;采用非接触式的光电测量方式,有... 空间折叠薄膜管是空间充气展开结构的基本支撑部件,Z形折叠是充气展开管的基本折叠方式之一.针对空间微重力环境,建立了折叠薄膜管的充气展开实验系统,采用气浮导轨,解决了地面重力对充气展开过程的影响;采用非接触式的光电测量方式,有效地避免了接触式传感器对充气展开过程的干扰.针对V形折叠薄膜管,研究了不同的充气流量、薄膜管尺寸效应以及展开端有无有效载荷对充气展开动力学特性的影响;通过实验研究,选择充气流量、管子直径和载荷质量为主定参量,对充气展开过程进行量纲分析和实验误差分析,结果表明,折叠薄膜管的充气展开最大速度与充气的体积流量成正比,与管直径的立方成反比. 展开更多

关键词 薄膜管 充气 展开动力学 气浮导轨 量纲分析

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热物理性能对高硅氧/酚醛复合材料烧蚀性能的影响 被引量：8

15

作者 时圣波 梁军 方国东 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期354-359,共6页

根据高硅氧/酚醛复合材料的烧蚀机理,建立了包括烧蚀退移层、化学反应边界层、液态层、炭化层、热解层、原始材料层的自外向内的物理模型,针对平板烧蚀问题,预报了热导率、比定压热容、驻点焓值等热物理性能对高硅氧/酚醛复合材料的表... 根据高硅氧/酚醛复合材料的烧蚀机理,建立了包括烧蚀退移层、化学反应边界层、液态层、炭化层、热解层、原始材料层的自外向内的物理模型,针对平板烧蚀问题,预报了热导率、比定压热容、驻点焓值等热物理性能对高硅氧/酚醛复合材料的表面烧蚀后退率、壁面温度、气化烧蚀速率、热阻塞效应因子、气化分数等烧蚀性能的影响。结果表明,低热导率能使表面烧蚀后退率明显降低,但却使壁面温度、热阻塞效应因子及材料的气化分数升高;而高的比定压热容则能大大降低表面烧蚀后退率和壁面温度;随驻点焓值的增加,表面烧蚀后退率和壁面温度都增大。 展开更多

关键词 高硅氧/酚醛复合材料 热物理性能 烧蚀性能

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界面层对纤维增韧陶瓷基复合材料力学性能影响的研究进展 被引量：7

16

作者 王章文 张军 +1 位作者 方国东 孟松鹤 《装备环境工程》 CAS 2020年第1期77-89,共13页

以短切碳纤维增韧陶瓷基复合材料、连续碳纤维增韧陶瓷基复合材料、碳化硅纤维增韧陶瓷基复合材料为对象,综述了近年来关于界面层对FTCMCs破坏模式影响的实验研究工作。从微观力学模型建立、多尺度损伤分析两方面总结归纳了考虑界面层的... 以短切碳纤维增韧陶瓷基复合材料、连续碳纤维增韧陶瓷基复合材料、碳化硅纤维增韧陶瓷基复合材料为对象,综述了近年来关于界面层对FTCMCs破坏模式影响的实验研究工作。从微观力学模型建立、多尺度损伤分析两方面总结归纳了考虑界面层的FTCMCs力学性能模拟分析方法,提出建立切合实际的物理模型以及开发更先进的多尺度分析方法,是解决复杂服役环境下FTCMCs性能表征难题的有效途径。通过多场耦合多尺度建模分析方法来表征和优化FTCMCs的复杂服役环境下性能,系统揭示界面层等微观结构与宏观复合材料性能的对应关系,进而指导工艺设计,均是未来纤维增韧陶瓷基复合材料界面层的重点研究方向。 展开更多

关键词 界面层 力学性能 模拟分析 纤维增韧陶瓷基复合材料

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形状记忆聚合物力学行为及其物理机制 被引量：7

17

作者 吕海宝 冷劲松 杜善义 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-12,共12页

形状记忆聚合物是一类环境响应主动形变智能软材料,是智能材料与结构领域的新兴研究内容之一.宏观概括其物理和力学行为的研究热点,主要包括三个方面:材料与环境之间的信息交换(如热量、能量等),主动形变控制(如驱动方法、形变行为本构... 形状记忆聚合物是一类环境响应主动形变智能软材料,是智能材料与结构领域的新兴研究内容之一.宏观概括其物理和力学行为的研究热点,主要包括三个方面:材料与环境之间的信息交换(如热量、能量等),主动形变控制(如驱动方法、形变行为本构建模等),软材料及其结构力学(如相变/转变热力学、复合材料设计等).形状记忆聚合物的记忆效应源于分子链段本征结构的热运动,受外场激励影响,是分子链段结构(包括构型和构象)松弛行为的宏观表象,遵循Arrhenius定律.论文从物理和力学两方面讨论了形状记忆聚合物的分子链段热力学行为及其熵弹效应、分子结构松弛力学行为、环境效应记忆行为的物理和力学机制,系统地对形状记忆聚合物分子结构本征属性及其物理机理、记忆效应转变机制及其力学内涵、温度记忆效应、多场耦合效应响应行为等热点和难点问题进行了分析和讨论.最后,论文展望了形状记忆聚合物力学行为研究的未来发展方向. 展开更多

关键词 智能材料与结构 形状记忆聚合物 力学行为 物理机制

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一种新型声学超材料平板对机械波吸收性能的模拟与实验研究 被引量：7

18

作者 孙宏伟 林国昌 +1 位作者 杜星文 P.F.Pai 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第15期310-316,共7页

基于质量-弹簧微结构通过光学振动模式对机械波进行选择性吸收的原理,本文设计了一个由集中质量与弹性薄膜构成的二维声学超材料等效平板结构.利用有限元法对等效平板代表性胞元的振动特性模拟结果表明,二维超材料平板结构表现出与质量... 基于质量-弹簧微结构通过光学振动模式对机械波进行选择性吸收的原理,本文设计了一个由集中质量与弹性薄膜构成的二维声学超材料等效平板结构.利用有限元法对等效平板代表性胞元的振动特性模拟结果表明,二维超材料平板结构表现出与质量-弹簧微结构相同的振动模式.基于模拟结果,制作加工了一个正方形超材料平板,并通过P01ytec扫描式激光测振仪(PSV)对其振动特性进行了试验测试,结果表明,本文设计制作的超材料平板可以对频率157.5 Hz的机械波进行选择吸收. 展开更多

关键词 质量-弹簧微结构 光学振动模式 机械波 声学超材料等效平板

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三维机织碳/碳复合材料双轴压缩载荷下的力学行为 被引量：7

19

作者 许承海 孟松鹤 +2 位作者 齐菲 胡江华 宋乐颖 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期206-211,共6页

基于三维机织碳/碳复合材料的细观结构特征,设计平板十字形试样,在材料双轴力学性能试验机上开展了复合材料单轴、双轴加载压缩试验,对比分析了三维机织碳/碳复合材料在双轴压缩载荷下的力学行为。研究表明:三维机织碳/碳复合材料的压... 基于三维机织碳/碳复合材料的细观结构特征,设计平板十字形试样,在材料双轴力学性能试验机上开展了复合材料单轴、双轴加载压缩试验,对比分析了三维机织碳/碳复合材料在双轴压缩载荷下的力学行为。研究表明:三维机织碳/碳复合材料的压缩行为表现为非线性、脆性断裂;双轴载荷作用下非线性特征更为显著,压缩模量随应力的增加而增大,强度与模量相较于单轴有较大幅度增加,双轴压缩载荷作用下材料的强化效应显著;试样破坏位置并未出现在试样中心区,而是发生在试样的加载端部或十字形试样的加载分枝根部,主要表现为基体开裂、纤维断裂和层间脱粘,碳布及其层间界面剪切强度的强弱直接影响材料的压缩强度。 展开更多

关键词 碳 碳复合材料 三维机织 力学行为 双轴压缩 破坏机制

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氮化铝晶体生长技术的研究进展 被引量：6

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作者 赵超亮 宋波 +1 位作者 张幸红 韩杰才 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期11-14,26,共5页

氮化铝(AlN)是一种重要的宽带隙(6.2eV)半导体材料,在高温、高频、大功率电子器件、光电子器件、激光器件等半导体器件中有着良好的应用前景。物理气相传输法(PVT)是制备AlN体单晶最有效的途径之一,目前,美国Crystal IS公司、俄罗斯N-Cr... 氮化铝(AlN)是一种重要的宽带隙(6.2eV)半导体材料,在高温、高频、大功率电子器件、光电子器件、激光器件等半导体器件中有着良好的应用前景。物理气相传输法(PVT)是制备AlN体单晶最有效的途径之一,目前,美国Crystal IS公司、俄罗斯N-Crystals公司在该领域处于领先地位,可以制备出直径为2inch(5.08cm)的体单晶。为了获得大尺寸、高质量的AlN晶体,需要不断寻找合适的籽晶材料。从最早的SiC籽晶,发展到近年来的AlN籽晶、SiC/AlN复合籽晶,加上不断改进的PVT工艺条件,少数研究机构已经可以获得直径跨度大、缺陷密度低的AlN晶体。近两年,高品质的AlN晶体也已成功应用于紫外LED的研制。 展开更多

关键词 氮化铝 物理气相传输 籽晶

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