摘要：本研究聚焦于纤维增强磷酸镁水泥基复合材料(MPC),旨在深入剖析其力学性能与细观破裂机制。通过设计并开展一系列宏观力学试验以及微观测试,系统地探究了纤维掺量与类型对MPC力学性能及微观结构的作用规律。研究发现纤维显著提升了MPC的韧性与强度,且不同纤维的影响效果存在明显差异。本研究成果为进一步构建该复合材料的损伤演化本构模型提供了关键的基础数据与理论依据,对推动纤维增强MPC在土木工程中的应用具有重要意义。

摘要：拉挤成型作为一种连续生产固定截面的热塑性复合材料成型工艺,具有原材料利用率高、生产效率高、废品率低、产品复制性强、可设计等优点,已在轻量化汽车、建筑建材、风电叶片等领域内广泛应用。热塑性树脂基体存在室温下呈固态、熔融状态下流动性差的问题,导致纤维浸渍困难,成为此类成型工艺发展的瓶颈,因此改进拉挤成型工艺的关键集中在纤维浸渍技术上。本文综述了纤维增强热塑性复合材料拉挤成型工艺的研究进展,并根据浸渍方式的不同将热塑性复合材料拉挤成型工艺分为非反应型拉挤成型工艺和反应型拉挤成型工艺,介绍了每种成型工艺的浸渍特点、制备流程以及工艺优化方案,阐述了拉挤成型工艺中不同的纤维浸渍方式对制件质量的影响规律,最后对拉挤成型工艺现存的问题进行了讨论,展望了未来纤维增强热塑性复合材料拉挤成型工艺的发展趋势,为今后拉挤成型工艺的深入研究和开拓创新提供参考。

摘要：近20年来,纤维增强热塑性复合材料以其优异的韧性、可修复和可回收性,引起了工业界广泛的研究。目前工业中纤维增强热塑性复合材料的成型方法大多为热熔法,包括树脂膜法、树脂粉末法、混纤法、预浸料与半预浸料法。这一类成型方法主要关注树脂高聚物的热成型性能,辅以高温高压成型复合材料。由于树脂是大分子长链,本身流动困难,浸渍纤维困难,从源头决定了复合材料性能不高。于是,热塑性复合材料的原位聚合成型技术以其低成本、高性能等特点成为最新的研究热点。通过对树脂聚合过程的研究,包括树脂聚合过程中温度、压力等参数对树脂聚合的影响等,为纤维增强热塑性复合材料原位聚合成型技术的应用奠定了基础。使用合适的树脂与引发体系,在纤维周围原位聚合高聚物,从而制备性能优异的热塑性复合材料。对PA6(Polyamide-6)树脂的阴离子聚合研究起始于19世纪30年代,这一体系对于反应条件参数的控制与反应洁净度要求非常高。对这一问题的研究催生了最早的密封混料设备,进一步发展出结构反应注射SRIM(Structural reaction injection molding)与真空注射VI(Vacuum infusion)成型技术。这些技术保证了反应环境的清洁度,对于温度压力的控制非常精细,能够满足这一高性能材料的成型要求。同时将成型周期缩短至数分钟,大幅提高了生产效率。对PMMA(Polymethyl methacrylate)树脂原位聚合制备大型结构件的研究主要集中于其热量传导方面,制备厚制件与大尺寸制件过程中传质传热问题非常突出。研究者设计了种类繁多的引发体系,关注了其诱导时间、凝胶时间点等反应动力学过程。同时,一部分研究者关注了热量传导的模拟,预测了制备复合材料的最大厚度。这些研究共同推动了PMMA树脂原位聚合成型技术的发展,使用这一方法成功制备了大型整体船身结构。另外,学者们还研究了PBT(Polybutylene terephthalate)等结晶性树脂在聚合过程中的结晶性能变化,为该类树脂的成型提供了理论支撑。本文综述了纤维增强热塑性复合材料原位聚合成型技术的研究进展,详述了几种较为常用的成型技术,热塑性树脂传递模塑T-RTM(Thermoplastic resin transfer molding)、结构反应注射SRIM与真空注射VI。分别讨论了使用这些技术的研究实例,分析了每种技术的特点与关键点。概述了几种热塑性复合材料原位聚合成型技术的其他方法。最后,综合讨论了纤维增强热塑性复合材料原位聚合成型技术的共性问题,展望了纤维增强热塑性复合材料原位聚合技术的发展趋势。

摘要：综述了国内外纤维增强树脂基复合材料结构优化设计的研究成果与发展状况，内容涉及到层合板壳结构以及夹层结构的屈曲、振动、可靠性、结构强度以及多级多目标等问题的优化设计。文中还涉及到发动机复合材料构件优化方面的一些研究成果，给出了其优化设计的网络框图。论文最后对复合材料结构优化设计当前存在的主要问题和今后发展方向作了分析，并指出今后的研究方向：（１）多级多目标多学科的优化设计，不仅涉及到基本理论、建模和方法，而且更加强调工程实际问题；（２）发展相应的软件专家系统，更加强调软件面向对象编程和 Ｃ Ａ Ｄ 技术的应用；（３）注重探究快速有效的优化算法以及探究随机优化和可靠性优化技术，从而快速有效地获得对优化设计点的可靠评价等。

摘要：用弹性理论分析方法 ,得到了环向纤维增强钢压力容器(压缩天然气气瓶 )在内压作用下的应力。给出了气瓶爆破压强以及钢筒和纤筒壁厚的计算方法。讨论了提高气瓶疲劳强度的技术途径。算例表明 ,计算值与实验结果符合良好。

摘要：综述了纤维增强复合材料(FRP)加工专用刀具的研究进展,详细介绍了刀具材料、刀具表面涂层、刀具专用结构和加工辅助工艺的研究现状,列举了近年来国内外典型的FRP专用加工刀具,并简要介绍了刀具路径及工艺参数优化方法;最后,总结并提出了FRP专用加工刀具的总体设计原则和思路方法。

摘要：为提高水泥混凝土桥面防水层的性能,采用复合改性沥青、玻璃纤维、单粒径碎石等材料设计一种纤维增强型桥面防水层。通过正交试验设计、剪切试验与拉拔试验研究复合改性沥青类型、纤维用量、沥青喷涂量与碎石覆盖率对防水层剪切强度与拉拔强度的影响,确定本研究范围内的最优方案。结果表明,纤维增强型桥面防水层的最优方案是复合改性沥青(脱硫胶粉质量分数为18%、SBS质量分数为2%的复合改性70号沥青),纤维用量为0.15 kg/m^(2),沥青喷涂量为2.5 kg/m^(2),碎石覆盖率为80%;推荐方案的剪切强度、拉拔强度、抗施工损伤性能、抗渗性能均满足规范要求,且优于常用的SBS改性沥青碎石桥面防水层。

摘要：根据人手三指节结构,提出纤维增强式三腔体仿人软体机械手和新型布管方式.采用Neo Hookean模型建立了软体机械手单指的大变形数学模型,分析了软体机械手单指的形变特征,建立了弯曲模型和扭转模型.采用Ecoflex 00-50与Dragon skin 30进行1∶1比例混合制作软体手指,并利用测试数据对理论模型进行了误差修正.结果表明,提出的新型软体手指结构的理论模型和实际测量数据一致,相对于其他结构,新型布管方式增加了整体的稳定性,得出的结论可为仿人软体机械手的发展提供理论支撑.

摘要：胶合木钢填板螺栓连接节点横纹受力会出现脆性破坏的现象。为研究碳纤维(CFRP)增强对胶合木钢填板螺栓连接节点的横纹受力破坏模式、承载能力和变形能力的影响,考虑CFRP铺设位置和层数,开展销槽承压强度试验,再以螺栓边距、中距、数目、排列方式和CFRP增强方式为参数,开展节点的横纹受拉试验和有限元分析。结果表明:双面或四面粘贴2层或4层CFRP布,销槽承压强度最大可提高171%,离散系数最大可降低84%;CFRP增强节点的破坏模式由脆性破坏转变为延性破坏,极限载荷最大可提高181%,位移延性系数最大可提高625%;增强后螺栓横纹边距和中距可适当减小。基于试验结果及相关规范,给出CFRP增强横纹销槽承压强度和CFRP增强胶合木钢填板螺栓连接节点的横纹受拉承载力表达式,可为工程设计提供参考。

摘要：螺旋弹簧触指是高压开关关键零部件之一,对高压开关设备的性能起着至关重要的作用。针对现有牌号铬锆铜弹簧触指高导电、但强度、硬度低的性能瓶颈,文中通过设计高铬质量分数(10%~18%)铬锆铜合金配方,结合原位生成纤维技术,利用形变强化、固溶强化、界面强化等多种材料强化方式,制备出一种纤维增强高强高导铬锆铜螺旋弹簧触指。结果表明,该新型铬锆铜弹簧触指抗拉强度达791 MPa,导电率89.7%IACS,显微维氏硬度192HV0.1,达到力学性能和电性能的良好配合,各项性能指标均优于现有牌号铬锆铜弹簧触指(C18150)。