摘要：通过增材制造成型复杂晶格结构,实现航空航天结构件的轻量化设计得到越来越多的应用,然而点阵结构设计及其性能评价仍欠缺。本研究采用金刚石结构为基体,以点阵密度、结构形式为目标,设计不同几何参数试样,并以TC4钛合金为对象进行激光选区熔化(SLM)成型。对成型试样进行压缩试验,研究这种结构不同尺寸试样压缩性能的差异。结果表明:金刚石点阵结构试样受到载荷后应力在连接节点位置集中,产生断裂。提高晶胞密度可以缓解应力集中现象,提高比强度。减小晶胞尺寸和添加外壳都可以使应力均匀化,提高性能稳定性。小晶胞尺寸试样对球化现象、孔隙等冶金缺陷较为敏感,造成强度的下降。

摘要：随着复合材料层合板结构应用的不断扩大,其修理问题也日益凸出。挖补修理在层合板修理中占有举足轻重的地位,而挖补后结构的拉伸和压缩性能恢复是表征修理质量极其重要的指标,因而对挖补复合材料层合板拉伸和压缩性能的研究具有重要意义。文中总结了挖补层合板拉伸和压缩性能的研究现状,对材料、工艺、构型及环境等参数的影响进行了分析,据此给出了挖补修理优选方案,可供复合材料结构挖补修理设计参考。

摘要：为了增强三维机织间隔复合材料的压缩强度及提高其压缩能量吸收能力,受多层夹芯结构的设计理念启发,本论文设计并制备了柱纱高度为(6+6)mm及(4+8)mm的三维机织双层间隔复合材料。通过与柱纱高度为12 mm的单层间隔复合材料进行对比,研究了复合材料的平压、侧压性能及其破坏模式。结果表明,两种双层间隔复合材料的平压强度、侧压强度及能量吸收值相较于单层间隔复合材料都显著提高,其中柱纱高度为(6+6)mm的双层间隔复合材料的平压强度(11.5 MPa)提高了57.5%,平压比吸能值(6983.7 J/kg)提高了152.4%;此外,双层间隔复合材料的平压破坏模式为柱纱的逐层断裂,侧压破坏模式为面板裂纹扩展,表现出更大的吸能特性。双层间隔结构设计不仅显著增强了间隔复合材料的平压和侧压性能,而且改善了其破坏模式,提高了其在实际应用中的安全性,并为较高柱纱高度以及多层间隔复合材料的结构设计提供了新的思路。

摘要：采用粉末致密化发泡（PCF）工艺制备了泡沫纯铝,对制备过程及影响孔结构的因素进行了分析.系统研究了压力、发泡温度、发泡时间、发泡剂含量和粒度对泡沫纯铝结构变化的影响规律,用自行设计的软件FoamScan对孔结构进行了描述.得出了试验条件下的优化工艺参数配置.进行了泡沫铝压缩性能测试,通过理论模型、性能测试数据作图对比的方法获得了孔隙率83%～87%泡沫纯铝的屈服强度表达式.确定了泡沫纯铝的制备工艺、结构、性能的相互关系.

摘要：为开发新型耐高温和耐低温材料提供理论依据,对同一发泡率、不同纤维体积分数和同一纤维体积分数、不同发泡率的锦纶短纤维增强发泡橡胶复合材料（以下简称SFRFRC）在213-398 K温度下的压缩性能进行测试。结果表明：在213 K时,SFRFRC的压缩性能发生明显变化,已经由高弹态转变为玻璃态,而玻璃化转变温度在213-233 K之间。纤维体积分数和发泡率均对SFRFRC的耐低温性能有很大影响。短纤维的添加和适当改变发泡率都明显改善了SFRFRC在低温下的压缩性能。在定160 N和5 mm条件下,同一发泡率、不同纤维体积分数的SFRFRC,压缩永久变形随着纤维体积分数的增加而呈指数下降;而5%纤维体积分数、不同发泡率的SFRFRC,压缩永久变形随着发泡率的增大而增大。

摘要：为研究曲面三维横编间隔织物增强复合材料的压缩性能,为后续低速冲击及剩余强度的研究提供实验数据,制作了满足要求的试样。将三维横编间隔织物织成平面与曲面2种,再分别制成2组不同曲率的复合材料。将不同曲率增强复合材料置于电子万能材料试验机上测试其压缩性能,分组比较其载荷与位移的曲线关系。结果表明:在其他条件相同时,不论是平面间隔织物复合材料还是曲面间隔织物复合材料,横向压缩载荷峰值都明显高于纵向;同组复合材料随着织物样片曲率的增大,压缩载荷峰值也呈逐渐增大趋势。

摘要：为准确测试碳纤维（CF）的压缩性能，针对浸胶固化的碳纤维复丝，设计了制样方法和测试夹具，建立了碳纤维复丝压缩性能测试方法。采用所建立方法对东丽T700SC等碳纤维进行压缩性能测试，研究了制样条件、测试条件及材料种类对碳纤维复丝压缩强度及破坏模式的影响，考察因素主要包括复丝胶含量、复丝浸胶固化的张力、预加载、测试段长度及树脂基体和纤维种类。结果表明：所建立的方法操作简单，测试结果分散性小；除预加载以外，所考察因素对测试过程及结果具有明显影响；当试样含胶量为30％～35％（树脂质量百分含量）、复丝浸胶的张力为10～15N、测试段长度为1．5mm时，环氧树脂浸渍固化的T700SC碳纤维复丝压缩强度测试结果最高，优化的测试条件对所考察的其他种类碳纤维复丝的压缩强度测试也适用；树脂的种类对复丝压缩强度有显著影响。

摘要：柔性管节接头是沉管隧道的重要组成部分,接头的压缩性能决定了沉管接头的水密性能及安全性,但目前针对沉管隧道柔性接头压缩性能的研究相对缺乏,接头压缩性能参数的取值缺乏试验结果的支撑。基于此,以港珠澳大桥沉管隧道为研究背景,设计了几何比尺为1∶10的隧道管节和接头模型,并进行了大比尺结构试验和止水带材性试验。通过对沉管隧道管节柔性接头逐级施加轴向荷载,试验获得了接头轴向位移随轴向荷载的变化曲线,并与止水带材性试验结果进行了对比分析,揭示了柔性接头的非线性压缩性能:接头压缩性能受GINA止水带自身压缩性能影响;相比材性试验,结构试验结果中接头压缩量普遍偏小2～3 mm,相对差异可达21%。为了进一步验证试验结果,分别建立了二维和三维止水带有限元模型,通过对比试验结果与有限元计算结果,分析并量化了试验中支座摩擦、止水带长度、形状及其横向约束等对试验结果的影响规律。量化分析结果显示,支座摩擦、止水带长度及横向约束对试验结果影响较小,可忽略不计,但止水带纵向尺寸对结构压缩性能影响较为显著,结果相差最大达到8.8%。最后基于试验结果提出了一种可用于模拟沉管接头压缩性能的简化力学计算模型,亦可应用于其他柔性接头的轴向力学分析。

摘要：许多适合于图像编码的小波,如CDF-9/7,Winger-17/11(W-17/11),Villasenor-6/10和10/18(V-6/10和V-10/18)小波,其滤波器系数是无理数,需要用无限的计算精度实现对应的离散小波变换(DWT)。该文给出了一种参数化构造17/11双正交小波组的简便方法:首先把小波合成滤波器表示为用两个自由参数表达的三角多项式,然后把双正交小波的精确重构条件归结为一个线性方程组,最后求解此方程组得到对应的小波分解滤波器,从而得到了17/11双正交小波滤波器的参数表达式。通过调整表达式中的自由参数,可以随意构造具有所需特征的17/11线性相位小波滤波器。作为构造实例,构造出一种新的有理系数17/11双正交小波滤波器,它具有优化的编码增益。实验表明:其压缩性能与W-17/11和V-10/18小波滤波器相当,优于CDF-9/7和V-6/10小波滤波器。

摘要：高温压缩性能是复合材料结构设计关键的力学参数,但是传统技术手段难以对其进行有效测量。通过搭建基于数字图像相关方法的高温实验系统,开展了复合材料的高温压缩实验,获得了130℃环境下CCF300/5228A碳纤维增强复合材料层合板0°和90°压缩性能、应力-应变曲线以及不同载荷情况下轴向应变分布及演化,并且与室温实验结果进行了对比。进一步通过扫描电镜进行了压缩试样的断口分析,结合实验结果,探讨了高温和铺层形式对压缩性能的影响。最后,通过实验验证了高温实验系统及相应实验方法的可行性和可靠性。结果表明:130℃环境下0°与90°压缩强度保持率分别为70.5%和62.6%,压缩模量保持率分别为88.0%和75.4%,说明由基体控制层合板的强度和模量对高温更敏感。