摘要：分析了严酷载荷工况下航空发动机外部系统支架的力学性能,以两种极限载荷工况下的支架柔顺度为目标函数,采用增材制造材料横观各向同性模型,开展了面向增材制造的外部系统支架拓扑优化设计与性能校核。金属激光增材制造样件的力学试验表明:面向增材制造的支架设计较初始结构质量减小约15%,刚度增大约20%,一阶固有频率提高约15%,结构强度显著增大。该方案实现了1个外部系统支架、2个管路支架和4颗铆钉的一体化增材制造,有效提升了发动机装配质量和效率,顺利通过地面静载和发动机点火试验。

摘要：通过静态三点弯和动态三点弯实验,研究了基于海螺壳和珍珠贝壳层的仿生混合设计复合材料在不同应变率下海螺壳单元倾斜角度对试样断裂行为的影响。使用软相和硬相两种基体材料通过3D打印技术制备4组试样,基于准静态和动态三点弯冲击实验,得到了4组试样的载荷-位移曲线和起裂功等参数。结果表明:不同应变率下结构发生不同的裂纹偏转路径,在较低的应变率下,45°样品强度高,吸能效果好,30°样品断裂韧性较好;在较高应变率下,45°样品强度与韧性较好。最后,通过落锤实验,研究了不同冲击速度对混合设计结构板破坏的影响,得到了临界破坏速度及两种破坏模式。落锤实验表明,当冲击速度达到1.8 m/s时,继续增加冲击速度至2.0 m/s对仿海螺壳-珍珠贝壳结构的动态响应无明显影响。结构起裂前吸收的能量和起裂后吸收的能量在总吸能中的占比趋于稳定。

摘要：应用奥地利大型岩土工程有限元分析系统FINAL研究了软弱夹层分布部位(拱顶、拱肩、边墙)对地下洞室围岩稳定性以及喷锚支护结构受力性状的影响。数值试验研究采用FINAL中独有的模拟接触面的COJO单元,该单元能够准确地反映软弱夹层在地下洞室开挖过程中的力学特性;数值试验成果对地下洞室的选址、支护结构的设计以及施工设计等具有广泛的借鉴意义与指导作用。

摘要：对各国和地区钢结构设计规范中钢梁稳定系数进行对比,考察各国荷载系数与钢梁稳定系数取值的关系;介绍美国和欧洲规定的可靠度分析。结论如下:1)钢梁稳定系数大小排名:加拿大,美国与中国,日本;2)除中国外,各国活荷载系数取值大的,钢梁稳定系数倾向于取平均值;3)美国规范钢梁稳定系数的可靠指标分析表明,对活荷载占比大的钢梁可靠指标不足;4)GB 50017—2003《钢结构设计规范》中钢梁稳定系数取值在世界各国排名第2,但是活荷载系数是世界上最低的。

摘要：结合多稳态结构的跳变特性和形状记忆智能材料,提出了一种基于多稳态结构的智能可调表面设计。首先,研究了双稳态余弦梁单胞的机械驱动跳变行为;其次,将形状记忆聚合物材料引入余弦梁单胞,实现了智能驱动双稳态结构的跳变,并研究了余弦梁支座厚度对结构跳变行为的影响;基于余弦梁单胞设计了马鞍形余弦梁单胞,通过调控支座厚度,影响单胞的形状记忆跳变成功与否;基于“像素成像”思想,结合马鞍形余弦梁结构单胞的可调形状记忆跳变特性,实现了可定制表面的设计策略;最后,通过有限元仿真分析验证了“HIT”和“力”智能可调表面的设计有效性。

摘要：从强韧性、耐延迟断裂性和冷变形性三个方面介绍了高强度螺栓钢的设计思路和前期研究结果,并在此基础上设计出一种1500MPa级的高强度螺栓钢。研究结果表明,新钢种具有微细的显微组织和良好的强韧性配合,并且其缺口敏感性、冷变形性及耐延迟断裂性能均优于或等同于常用的12.9级高强度螺栓钢42CrMo,这表明新钢种有可能用作14.9级高强度螺栓钢。

摘要：针对从零到大刚度变化需要,设计一种基于仿生黏附的变刚度机构,它具有刚度变化范围大,响应迅速,体积小等优点。变刚度机构性能测试结果表明,变刚度机构可在约0.5s内完成非工作状态和工作状态之间的转换,在工作状态下可承担至少约90N的冲击载荷,且在工作200次后性能基本不变。变刚度机构可应用于在高冲击载荷下对人体头颈部的防护。

摘要：C/C复合材料同时结合了纤维增强复合材料高性能、可设计性和碳素材料优异的高温性能和化学稳定性等优点,广泛地应用于固体火箭发动机喷管、高速飞行器头部与翼前缘等热端部件。怎样正确评价C/C复合材料的超高温力学性能,成为了其能否合理使用的关键因素之一。本文将基于C/C复合材料良好导电特性的试样直接通电加热技术与复合材料双切口压缩剪切试验技术(DNS)相结合,提出了一种可用于温度达3000℃的材料超高温剪切性能试验方法。利用该方法完成了3D C/C复合材料室温~2800℃温度范围的剪切性能试验研究,红外热像仪测试结果显示在试样标距区内温度场分布较均匀,全场应变测试系统测试结果显示在试样标距区内应变分布较均匀,室温下双边切口压缩试验方法与Iosipescu试验方法测试剪切强度具有好的一致性,该方法适用于C/C复合材料超高温剪切性能试验研究。3DC/C复合材料具有显著的剪切非线性,剪切强度在一定温度范围内随温度的升高而增加,在2400℃左右达到最大值,而后随温度增高而降低;材料的主要破坏模式为薄弱面的宏观裂纹扩展、纤维束剪切破坏与拔出。

摘要：全无机零维金属卤化物因其独特的光学性能和可溶液法加工的特点,有望成为替代铅卤钙钛矿的新一代发光材料,在固态照明和光电探测等领域发挥重要作用。本文报道了一种Cd^(2+)掺杂的Cs_(2)ZnCl_(4)新型黄光荧光粉。该材料在270 nm紫外光激发下,呈现565 nm的宽带、长寿命(11.4 ms)发光,荧光量子产率达到46.0%。通过变温高分辨光谱测试分析,证明了其发光来源于Cd^(2+)的3E→^(1)A_(1)禁戒跃迁,并且在低温下(<170 K)还观测到局域态激子的发光及其到Cd^(2+)的高效能量传递过程。此外,该材料还展现出优异的抗热猝灭性能,150℃温度下的发光强度依然保持室温时的90.0%。本工作为Cd^(2+)掺杂金属卤化物的激发态动力学提供了新发现,也为新型高效零维金属卤化物发光材料的设计开发提供了新思路。

摘要：通过X射线管与光谱仪的组合,在对X射线管和光谱仪的选取、自动控制技术、数据采集和处理等多个环节进行系统论证的基础上,自行设计和研制了一台X射线激发发射谱仪。通过采用标准光源,对谱仪的波长和效率定标进行了重点研究,运用这一谱仪分别测量了BaF2和CsⅠ(Tl)等闪烁晶体的X射线激发发射谱。实验结果表明:该谱仪具有光谱分辨高、性能稳定、操作简便、屏蔽良好等特点,可为闪烁材料的探索和开发提供一种十分有效的研究手段。