2002年 第19卷 第3期
2002, 19(3): 1-5.
摘要:
利用动态TGA方法研究了双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和酚醛环氧树脂与双酚A二氰酸酯的两类共混物的热稳定性。用Coats-Redfern研究了不同配比共混物的热分解动力学。结果表明,氰酸酯含量大的双酚A二缩水甘油醚环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物具有两阶段分解机理,而环氧含量大的双酚A二缩水甘油醚环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物具有均一的热分解活化能;相比较而言,酚醛环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物的分解活化能基本上不随温度和组成变化。从后期失重温度和活化能看,酚醛环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物具有比双酚A二缩水甘油醚环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物更高的热稳定性。
利用动态TGA方法研究了双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和酚醛环氧树脂与双酚A二氰酸酯的两类共混物的热稳定性。用Coats-Redfern研究了不同配比共混物的热分解动力学。结果表明,氰酸酯含量大的双酚A二缩水甘油醚环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物具有两阶段分解机理,而环氧含量大的双酚A二缩水甘油醚环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物具有均一的热分解活化能;相比较而言,酚醛环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物的分解活化能基本上不随温度和组成变化。从后期失重温度和活化能看,酚醛环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物具有比双酚A二缩水甘油醚环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物更高的热稳定性。
2002, 19(3): 6-9.
摘要:
制备了不同摩尔比的双酚A二氰酸酯/酚醛环氧树脂共混物,测定了共混物和纯氰酸酯聚合物的吸湿曲线,用DMA和FTIR研究了湿热老化前后共混物结构与性能的变化。结果表明,氰酸酯基摩尔分数大于0.5的共混物具有明显比聚氰脲酸酯更低的平衡吸湿。老化后共混物的玻璃化转变温度保持率随氰酸酯含量的增加而降低。老化后聚氰脲酸酯的FTIR谱出现了降解产物的吸收峰,而共混物没有出现明显的结构变化。
制备了不同摩尔比的双酚A二氰酸酯/酚醛环氧树脂共混物,测定了共混物和纯氰酸酯聚合物的吸湿曲线,用DMA和FTIR研究了湿热老化前后共混物结构与性能的变化。结果表明,氰酸酯基摩尔分数大于0.5的共混物具有明显比聚氰脲酸酯更低的平衡吸湿。老化后共混物的玻璃化转变温度保持率随氰酸酯含量的增加而降低。老化后聚氰脲酸酯的FTIR谱出现了降解产物的吸收峰,而共混物没有出现明显的结构变化。
2002, 19(3): 10-15.
摘要:
对电子束辐射固化的环氧树脂进行了动态力学分析。通过对不同样品凝胶含量、内耗tanδ及动态模量变化趋势的研究,得到电子束辐射剂量、引发剂用量和热处理等因素对环氧树脂辐射交联反应的影响规律。辐射剂量的增加使环氧树脂凝胶含量、玻璃化温度Tg及高温模量有所增加,但增长幅度在高辐射剂量下逐渐变小,且树脂交联体系的不均匀性随辐射剂量增大而有所增加。低剂量辐射下,环氧树脂固化物的玻璃化温度及高温模量随引发剂用量增加而增大,高辐射剂量下,引发剂的用量存在最佳值。经过热处理后辐射样品的交联程度得到提高,当热处理温度超过引发剂的热分解温度时,树脂体系中会存在因热固化反应而形成的局部交联网络。
对电子束辐射固化的环氧树脂进行了动态力学分析。通过对不同样品凝胶含量、内耗tanδ及动态模量变化趋势的研究,得到电子束辐射剂量、引发剂用量和热处理等因素对环氧树脂辐射交联反应的影响规律。辐射剂量的增加使环氧树脂凝胶含量、玻璃化温度Tg及高温模量有所增加,但增长幅度在高辐射剂量下逐渐变小,且树脂交联体系的不均匀性随辐射剂量增大而有所增加。低剂量辐射下,环氧树脂固化物的玻璃化温度及高温模量随引发剂用量增加而增大,高辐射剂量下,引发剂的用量存在最佳值。经过热处理后辐射样品的交联程度得到提高,当热处理温度超过引发剂的热分解温度时,树脂体系中会存在因热固化反应而形成的局部交联网络。
2002, 19(3): 16-20.
摘要:
电子束固化复合材料界面粘结性能较低是急待解决的问题。利用阳极氧化技术和偶联剂涂层对碳纤维表面进行处理。处理前后的碳纤维表面性能利用SEM、XPS和接触角测试方法进行分析,通过层间剪切强度表征电子束固化复合材料界面粘结性能,并且与热固化复合材料进行对比。结果表明: 当碳纤维在酸性电解液中进行阳极氧化时,有利于提高电子束固化复合材料界面粘合性能,在碱性电解液中进行阳极氧化时, 则导致较低界面粘接性能。阳极氧化与偶联剂双重增效作用能够提高电子束固化复合材料界面粘合性能。
电子束固化复合材料界面粘结性能较低是急待解决的问题。利用阳极氧化技术和偶联剂涂层对碳纤维表面进行处理。处理前后的碳纤维表面性能利用SEM、XPS和接触角测试方法进行分析,通过层间剪切强度表征电子束固化复合材料界面粘结性能,并且与热固化复合材料进行对比。结果表明: 当碳纤维在酸性电解液中进行阳极氧化时,有利于提高电子束固化复合材料界面粘合性能,在碱性电解液中进行阳极氧化时, 则导致较低界面粘接性能。阳极氧化与偶联剂双重增效作用能够提高电子束固化复合材料界面粘合性能。
2002, 19(3): 21-28.
摘要:
阐述了光纤监测复合材料成型过程的原理和可行性。研制了依据强度调制的光纤传感器监测复合材料固化成型过程中的内部变化历程,进行了从实验室到生产现场的监测实验。监测结果比较灵敏、精确,达到实用化,为光纤智能技术的发展开辟了新的方向。
阐述了光纤监测复合材料成型过程的原理和可行性。研制了依据强度调制的光纤传感器监测复合材料固化成型过程中的内部变化历程,进行了从实验室到生产现场的监测实验。监测结果比较灵敏、精确,达到实用化,为光纤智能技术的发展开辟了新的方向。
2002, 19(3): 29-32.
摘要:
提出了一个决定溢料口的快速算法。在这个算法中,采用已被广泛使用的有限元模型,假设树脂首先注满离注射口近的节点,再根据溢料口的位置安排要求避免干点的出现这一点来决定其位置。本方法的关键是如何计算复杂模型中的两点之间沿形面的距离,采用一种新的方法来计算沿复杂表面的两点之间的距离。计算的实例表明该方法确定溢料口位置的快速及有效。
提出了一个决定溢料口的快速算法。在这个算法中,采用已被广泛使用的有限元模型,假设树脂首先注满离注射口近的节点,再根据溢料口的位置安排要求避免干点的出现这一点来决定其位置。本方法的关键是如何计算复杂模型中的两点之间沿形面的距离,采用一种新的方法来计算沿复杂表面的两点之间的距离。计算的实例表明该方法确定溢料口位置的快速及有效。
2002, 19(3): 33-36.
摘要:
茂金属聚乙烯弹性体(mPE)作为一种全新的弹性体品种,特别适合于PP的增韧改性。然而,和其它弹性体一样,mPE的加入不可避免地引起PP的刚性和强度降低。为了补偿因加入弹性体带来的刚性和强度的损失,采用短玻璃纤维(SGF)对PP/mPE共混物进行增强,从而制得PP/mPE/SGF三元共混复合材料。采用滞后测量法,分别对PP/mPE共混物和PP/mPE/SGF三元复合材料的动态力学性能进行了研究。结果表明,这种复合材料具有非常高的动态弹性模量和动态负荷极限。
茂金属聚乙烯弹性体(mPE)作为一种全新的弹性体品种,特别适合于PP的增韧改性。然而,和其它弹性体一样,mPE的加入不可避免地引起PP的刚性和强度降低。为了补偿因加入弹性体带来的刚性和强度的损失,采用短玻璃纤维(SGF)对PP/mPE共混物进行增强,从而制得PP/mPE/SGF三元共混复合材料。采用滞后测量法,分别对PP/mPE共混物和PP/mPE/SGF三元复合材料的动态力学性能进行了研究。结果表明,这种复合材料具有非常高的动态弹性模量和动态负荷极限。
2002, 19(3): 37-41.
摘要:
对碳纤维/酚醛复合材料的分解回收处理进行了探索研究。采用超临界水为反应介质,在400 ℃,NaOH水溶液的浓度为1 mol/L,反应时间30 min,填充率为0.62时,基体树脂的分解率达到75 %。质谱和气相色谱分析表明,分解产物为多种含苯环的物质,其中苯酚、甲基苯酚的含量在分解产物中达到33 %。随着反应温度和反应时间的增加,复合材料的分解率增加。SEM分析表明:分解后纤维表面光滑,没有树脂层,可以看出分解作用的效果。
对碳纤维/酚醛复合材料的分解回收处理进行了探索研究。采用超临界水为反应介质,在400 ℃,NaOH水溶液的浓度为1 mol/L,反应时间30 min,填充率为0.62时,基体树脂的分解率达到75 %。质谱和气相色谱分析表明,分解产物为多种含苯环的物质,其中苯酚、甲基苯酚的含量在分解产物中达到33 %。随着反应温度和反应时间的增加,复合材料的分解率增加。SEM分析表明:分解后纤维表面光滑,没有树脂层,可以看出分解作用的效果。
2002, 19(3): 42-45.
摘要:
以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4'-二氨基二苯醚(DAPE)为主要原料合成的聚酰亚胺(PI)为基体,以有机化处理蒙脱土(MMT)为无机相,成功地制备了MMT/聚酰亚胺纳米复合薄膜。用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热分析(DSC)对薄膜微相形态结构进行了分析测试。结果表明,加入适量MMT可制得MMT片层分散尺寸达到纳米级(1~2 nm)的MMT/PI复合薄膜。有趣的是,MMT/PI薄膜中显示出了一定程度的取向行为。
以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4'-二氨基二苯醚(DAPE)为主要原料合成的聚酰亚胺(PI)为基体,以有机化处理蒙脱土(MMT)为无机相,成功地制备了MMT/聚酰亚胺纳米复合薄膜。用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热分析(DSC)对薄膜微相形态结构进行了分析测试。结果表明,加入适量MMT可制得MMT片层分散尺寸达到纳米级(1~2 nm)的MMT/PI复合薄膜。有趣的是,MMT/PI薄膜中显示出了一定程度的取向行为。
2002, 19(3): 46-50.
摘要:
为探求聚合物乳胶在钢纤维混凝土中的作用机理,通过力学试验及用Oxford Link300能谱分析仪(ESCA)和HITACHI S3500N系列电子扫描设备(SEM),进行了一些初步的研究。研究表明:聚合物对钢纤维混凝土的改性,存在着一个最佳掺量的问题,当聚合物掺量达到最佳值时,聚合物在钢纤维混凝土中扮演着"桥"的角色,通过这座"桥"把两个相互间只有物理吸附的相更强地连接起来,形成以化学吸附为主、物理吸附为辅的有机体,从而进一步改善了整个体系的材料性能。
为探求聚合物乳胶在钢纤维混凝土中的作用机理,通过力学试验及用Oxford Link300能谱分析仪(ESCA)和HITACHI S3500N系列电子扫描设备(SEM),进行了一些初步的研究。研究表明:聚合物对钢纤维混凝土的改性,存在着一个最佳掺量的问题,当聚合物掺量达到最佳值时,聚合物在钢纤维混凝土中扮演着"桥"的角色,通过这座"桥"把两个相互间只有物理吸附的相更强地连接起来,形成以化学吸附为主、物理吸附为辅的有机体,从而进一步改善了整个体系的材料性能。
2002, 19(3): 51-55.
摘要:
研究了不同的复合材料补片、不同的胶粘剂、不同的表面处理方式、不同的修补粘接长度,对带孔铝合金板的修补拉伸强度的影响,探讨了带损伤的常用航空铝材。采用复合材料技术修复后,其强度恢复至满足使用要求的可能性。
研究了不同的复合材料补片、不同的胶粘剂、不同的表面处理方式、不同的修补粘接长度,对带孔铝合金板的修补拉伸强度的影响,探讨了带损伤的常用航空铝材。采用复合材料技术修复后,其强度恢复至满足使用要求的可能性。
2002, 19(3): 56-60.
摘要:
采用自制的销盘式摩擦磨损试验机研究了三种颗粒增强铝基复合材料及灰铸铁(HT250)与半金属摩擦材料配副的干摩擦磨损性能。结果表明:在试验条件下,复合材料的耐磨性能高于灰铸铁(HT250),其中复合材料Al-10%Si/30%SiC(14μm)的平均磨损率小于灰铸铁的三分之一;复合材料的摩擦系数与HT250相当。而且从摩擦系数稳定性和摩擦系数达到最大值所需的时间来考察,复合材料的性能优于HT250。结果表明,颗粒增强铝基复合材料可以取代HT250,用于汽车刹车盘类摩阻件,使其使用寿命大幅度提高。
采用自制的销盘式摩擦磨损试验机研究了三种颗粒增强铝基复合材料及灰铸铁(HT250)与半金属摩擦材料配副的干摩擦磨损性能。结果表明:在试验条件下,复合材料的耐磨性能高于灰铸铁(HT250),其中复合材料Al-10%Si/30%SiC(14μm)的平均磨损率小于灰铸铁的三分之一;复合材料的摩擦系数与HT250相当。而且从摩擦系数稳定性和摩擦系数达到最大值所需的时间来考察,复合材料的性能优于HT250。结果表明,颗粒增强铝基复合材料可以取代HT250,用于汽车刹车盘类摩阻件,使其使用寿命大幅度提高。
2002, 19(3): 61-65.
摘要:
以转速、型温、浇温等工艺参数作为神经模糊预测系统的输入,内生初晶硅分布的相对厚度作为输出,采用模糊推理研究了离心法制备Al-16%Si FGM中初晶硅分布的规律,并通过实验法进行了验证。预测结果与实际测定结果的对比是令人满意的。这说明采用模糊推理预测离心法制备梯度功能材料中内生颗粒的分布是可行的。
以转速、型温、浇温等工艺参数作为神经模糊预测系统的输入,内生初晶硅分布的相对厚度作为输出,采用模糊推理研究了离心法制备Al-16%Si FGM中初晶硅分布的规律,并通过实验法进行了验证。预测结果与实际测定结果的对比是令人满意的。这说明采用模糊推理预测离心法制备梯度功能材料中内生颗粒的分布是可行的。
2002, 19(3): 66-69.
摘要:
研究了TiNi形状记忆合金/水泥基复合材料的相变行为。差热分析(DSC)研究结果表明,由于水泥基体的约束作用,形状记忆合金中剩余取向马氏体的逆相变温度上升。在逆相变开始阶段,逆马氏体相变的平均速率较大;在复合材料DSC加热曲线吸热峰结束温度以上,剩余马氏体的逆相变仍在缓慢进行。
研究了TiNi形状记忆合金/水泥基复合材料的相变行为。差热分析(DSC)研究结果表明,由于水泥基体的约束作用,形状记忆合金中剩余取向马氏体的逆相变温度上升。在逆相变开始阶段,逆马氏体相变的平均速率较大;在复合材料DSC加热曲线吸热峰结束温度以上,剩余马氏体的逆相变仍在缓慢进行。
2002, 19(3): 70-74.
摘要:
采用固相烧结法合成了PZN-PZT(铌锌锆钛酸铅)三元系压电陶瓷烧结块材和粉末,并采用XRD、SEM等测试方法对其结构和性能进行了分析。PZN-PZT常压烧结陶瓷具有优良的压电性能,PZN-PZT颗粒粒径在0.5~4 μm之间,颗粒形态不太规整。采用溶液共混法将PZN-PZT粒子均匀分散于PVDF基体中,制备了PZN-PZT/PVDF 0-3型压电复合材料。研究了PZN-PZT质量分数、极化电场等因素对该压电复合材料压电和介电性能的影响。实验结果表明,选用压电活性更高的压电陶瓷粉末进行复合,可有效提高压电复合材料的压电性能。增加PZN-PZT质量分数、提高极化电压均有利于复合材料压电性能的提高。
采用固相烧结法合成了PZN-PZT(铌锌锆钛酸铅)三元系压电陶瓷烧结块材和粉末,并采用XRD、SEM等测试方法对其结构和性能进行了分析。PZN-PZT常压烧结陶瓷具有优良的压电性能,PZN-PZT颗粒粒径在0.5~4 μm之间,颗粒形态不太规整。采用溶液共混法将PZN-PZT粒子均匀分散于PVDF基体中,制备了PZN-PZT/PVDF 0-3型压电复合材料。研究了PZN-PZT质量分数、极化电场等因素对该压电复合材料压电和介电性能的影响。实验结果表明,选用压电活性更高的压电陶瓷粉末进行复合,可有效提高压电复合材料的压电性能。增加PZN-PZT质量分数、提高极化电压均有利于复合材料压电性能的提高。
2002, 19(3): 75-82.
摘要:
对复合材料层板中椭圆分层的断裂力学问题进行了研究。根据层板平面剪切型分层和反平面剪切型分层尖端附近位移场、应力场与应力强度因子的关系,利用法向切片法,得到椭圆分层前缘应力强度因子与能量释放率的关系。结合由附加位移所确定的总位能,确定了能量释放率和应力强度因子沿分层前缘分布的表达形式。数值计算给出了二者随分层区形状、载荷以及各层厚度比等参数变化的分布情况。
对复合材料层板中椭圆分层的断裂力学问题进行了研究。根据层板平面剪切型分层和反平面剪切型分层尖端附近位移场、应力场与应力强度因子的关系,利用法向切片法,得到椭圆分层前缘应力强度因子与能量释放率的关系。结合由附加位移所确定的总位能,确定了能量释放率和应力强度因子沿分层前缘分布的表达形式。数值计算给出了二者随分层区形状、载荷以及各层厚度比等参数变化的分布情况。
2002, 19(3): 83-87.
摘要:
通过对树脂基材料高温热解反应过程中热化学烧蚀机理的分析,利用细观力学的Eshelby等效夹杂方法研究了材料高温烧蚀相变特性和热变形行为。假设材料体积烧蚀后,热解生成相介质统计均匀分布,考虑了热解反应产生的气孔与固体相介质之间的相互作用,预报了不同树脂基材料热膨胀系数与温度、加温速率之间的变化关系。与实验结果对照,吻合较好。
通过对树脂基材料高温热解反应过程中热化学烧蚀机理的分析,利用细观力学的Eshelby等效夹杂方法研究了材料高温烧蚀相变特性和热变形行为。假设材料体积烧蚀后,热解生成相介质统计均匀分布,考虑了热解反应产生的气孔与固体相介质之间的相互作用,预报了不同树脂基材料热膨胀系数与温度、加温速率之间的变化关系。与实验结果对照,吻合较好。
2002, 19(3): 88-93.
摘要:
介绍了平板前掠翼的发散试验技术。采用了Southwell方法进行发散动压预测,该方法是一种亚临界发散试验技术。通过试验,也介绍了预测试验和临界试验中的一些关键技术。试验采用了三个平板前掠翼模型,其中两个为复合材料层合平板,一个为铝合金平板。为了对亚临界试验结果进行预测和验证,在试验前进行了发散动压的计算并补充进行了临界发散风洞试验。计算结果和临界试验结果均表明,利用Southwell方法进行发散动压的预测能够取得较好的结果。模型发散动压的计算是利用NASTRAN的柔度法和自行开发程序的模态法进行的,两种方法均采用亚音速偶极子格网法气动力理论的定常部分进行气动力的计算。通过对计算结果、预测试验结果和临界试验结果的对比分析,可以看出三者具有较好的一致性。
介绍了平板前掠翼的发散试验技术。采用了Southwell方法进行发散动压预测,该方法是一种亚临界发散试验技术。通过试验,也介绍了预测试验和临界试验中的一些关键技术。试验采用了三个平板前掠翼模型,其中两个为复合材料层合平板,一个为铝合金平板。为了对亚临界试验结果进行预测和验证,在试验前进行了发散动压的计算并补充进行了临界发散风洞试验。计算结果和临界试验结果均表明,利用Southwell方法进行发散动压的预测能够取得较好的结果。模型发散动压的计算是利用NASTRAN的柔度法和自行开发程序的模态法进行的,两种方法均采用亚音速偶极子格网法气动力理论的定常部分进行气动力的计算。通过对计算结果、预测试验结果和临界试验结果的对比分析,可以看出三者具有较好的一致性。
2002, 19(3): 94-97.
摘要:
将各向异性设计引入层合阻尼结构中,从理论上分析了各向异性层合阻尼结构的阻尼特性及其控制机理,从而验证了建立约束阻尼层合结构各向异性优化设计新体系的可行性。文中衡量结构阻尼减振效果的重要指标是结构系统的损耗因子,采用半无限简支板为例,对各种铺层形式作了大量的计算;并以最大损耗因子为目标函数,以铺层角度、频率、厚度等为约束条件进行结构优化设计。分析研究表明,该结构内部柔性层对阻尼的影响要比应力耦合对其影响大得多;在高于基本模式的固有频率下,能显著地提高损耗因子。
将各向异性设计引入层合阻尼结构中,从理论上分析了各向异性层合阻尼结构的阻尼特性及其控制机理,从而验证了建立约束阻尼层合结构各向异性优化设计新体系的可行性。文中衡量结构阻尼减振效果的重要指标是结构系统的损耗因子,采用半无限简支板为例,对各种铺层形式作了大量的计算;并以最大损耗因子为目标函数,以铺层角度、频率、厚度等为约束条件进行结构优化设计。分析研究表明,该结构内部柔性层对阻尼的影响要比应力耦合对其影响大得多;在高于基本模式的固有频率下,能显著地提高损耗因子。
2002, 19(3): 98-104.
摘要:
薄膜/基底结构是微电子学和材料科学中广泛应用的典型结构。由于加工工艺中材料力学、热学性能失配等原因导致的薄膜中出现的残余应力,是界面裂纹的萌生和扩展的重要原因。采用三参数(Γ0, /σy,t)的修正的断裂过程区结合力模型,讨论了在塑性氛围下裂尖解理断裂的过程,裂尖应力分布,裂尖形貌和表征裂纹尖端断裂过程区特征参数对断裂过程的影响,并应用到均质金属薄膜/陶瓷基底结构中残余应力导致界面裂纹起裂和扩展的全过程分析中。
薄膜/基底结构是微电子学和材料科学中广泛应用的典型结构。由于加工工艺中材料力学、热学性能失配等原因导致的薄膜中出现的残余应力,是界面裂纹的萌生和扩展的重要原因。采用三参数(Γ0, /σy,t)的修正的断裂过程区结合力模型,讨论了在塑性氛围下裂尖解理断裂的过程,裂尖应力分布,裂尖形貌和表征裂纹尖端断裂过程区特征参数对断裂过程的影响,并应用到均质金属薄膜/陶瓷基底结构中残余应力导致界面裂纹起裂和扩展的全过程分析中。
2002, 19(3): 106-109.
摘要:
研究复合材料弹性波导问题的数值计算方法。将问题导向哈密顿体系,在哈密顿体系中以位移向量和应力向量综合成全状态向量,在杂交体系中建立动力-部分杂交元,导出一套哈密顿体系下新的半解析法。本文中给出了该方法在分层正交各向异性材料的弹性波导问题的数值算例。计算结果展现了该方法在弹性波导问题的应用前景。
研究复合材料弹性波导问题的数值计算方法。将问题导向哈密顿体系,在哈密顿体系中以位移向量和应力向量综合成全状态向量,在杂交体系中建立动力-部分杂交元,导出一套哈密顿体系下新的半解析法。本文中给出了该方法在分层正交各向异性材料的弹性波导问题的数值算例。计算结果展现了该方法在弹性波导问题的应用前景。
2002, 19(3): 109-113.
摘要:
在轮胎结构设计中应用一种基于共享小生境技术的遗传算法(简称Pareto GA),用来求解多目标优化问题的Pareto最优解集合。在综合考虑轮胎带束层的耐久性和轮胎重量的基础上,通过三维有限元分析和室内耐久性试验建立了优化轮胎带束层的数学模型,采用Pareto遗传算法对该数学模型进行求解,获得了分散性很好的Pareto最优解集合。为了检验优化的效果,应用三维有限元分析技术,对优化胎与原胎进行了分析与对比。结果表明,该优化过程达到了预期的目的。
在轮胎结构设计中应用一种基于共享小生境技术的遗传算法(简称Pareto GA),用来求解多目标优化问题的Pareto最优解集合。在综合考虑轮胎带束层的耐久性和轮胎重量的基础上,通过三维有限元分析和室内耐久性试验建立了优化轮胎带束层的数学模型,采用Pareto遗传算法对该数学模型进行求解,获得了分散性很好的Pareto最优解集合。为了检验优化的效果,应用三维有限元分析技术,对优化胎与原胎进行了分析与对比。结果表明,该优化过程达到了预期的目的。
2002, 19(3): 114-119.
摘要:
将电流变材料处理为粘弹性材料,采用了线性粘弹性理论,基于夹层梁动力学分析方法,利用广义Hamilton原理,推导了电流变层合梁的动力学方程。在此基础上,研究了具有简单的边界条件夹层梁的动力学特性,得出了在外加电场作用下,电流变层合梁模态频率和模态损耗因子都随着电场的增大而增大;电流变层合梁的低阶模态损耗因子变化趋势大于高阶模态损耗因子的变化趋势;在同样的电场(或电压)作用下,层合梁的低阶模态损耗因子大于高阶模态损耗因子。这些结论表明了电流变层合梁在外加电场作用下,对低频振动具有较好的振动抑振效果。
将电流变材料处理为粘弹性材料,采用了线性粘弹性理论,基于夹层梁动力学分析方法,利用广义Hamilton原理,推导了电流变层合梁的动力学方程。在此基础上,研究了具有简单的边界条件夹层梁的动力学特性,得出了在外加电场作用下,电流变层合梁模态频率和模态损耗因子都随着电场的增大而增大;电流变层合梁的低阶模态损耗因子变化趋势大于高阶模态损耗因子的变化趋势;在同样的电场(或电压)作用下,层合梁的低阶模态损耗因子大于高阶模态损耗因子。这些结论表明了电流变层合梁在外加电场作用下,对低频振动具有较好的振动抑振效果。
2002, 19(3): 120-123.
摘要:
在纤维、造纸、塑料及金属镀膜工业中,对线状、带状及面状弹性材料卷取张力的控制是关系到产品质量的关键技术。以开卷辊为研究对象,分析了纤维缠绕过程中张力变化规律及影响因素,并给出了计算张力控制力矩的程序框图。经过实际缠绕证明,所推导的公式是正确合理的,保证了纱线张力的波动率小于5 %。
在纤维、造纸、塑料及金属镀膜工业中,对线状、带状及面状弹性材料卷取张力的控制是关系到产品质量的关键技术。以开卷辊为研究对象,分析了纤维缠绕过程中张力变化规律及影响因素,并给出了计算张力控制力矩的程序框图。经过实际缠绕证明,所推导的公式是正确合理的,保证了纱线张力的波动率小于5 %。
2002, 19(3): 124-126.
摘要:
提出了一种利用压电光声技术测量材料热膨胀系数的实验方法,并测试了单向复合材料C/C、C/Al的横向、纵向的热膨胀系数。根据已有的理论计算方法与实验结果对该方法的测试结果进行验证,证明了该检测方法的可靠性,进而又测量了C/C、C/Al材料在任一方向上的热膨胀系数。这种方法克服了理论计算过程复杂以及常规手段无法测量任一方向上热膨胀系数的缺陷。
提出了一种利用压电光声技术测量材料热膨胀系数的实验方法,并测试了单向复合材料C/C、C/Al的横向、纵向的热膨胀系数。根据已有的理论计算方法与实验结果对该方法的测试结果进行验证,证明了该检测方法的可靠性,进而又测量了C/C、C/Al材料在任一方向上的热膨胀系数。这种方法克服了理论计算过程复杂以及常规手段无法测量任一方向上热膨胀系数的缺陷。
