美国研究成功“自愈”村料

美国伊利诺伊大学航空工程学教授斯科特·怀特研制成功一种具备自我修复、或称“自愈”能力的新材料，可望解决复合材料出现细微裂纹、在航空航天应用场合构成安全隐患的问题。 复合材料由玻璃纤维、碳或其它材料与树脂混合而成，现在已被广泛应用于从网球拍到飞机和宇宙飞船等各种场合。复合材料所遭受的损伤往往从细微的裂纹开始，随着裂纹的逐渐扩大而强度减弱、直至断裂。 这是一个技术难题，但科学家却采用了一种看似简单的方法：在复合材料中添加一种内部含有胶水的细水胶囊。胶囊的厚度只相当于一根人的头发丝的粗细，而添加方式则是把胶囊喷洒到目前仍然处于实验阶段的一种新型玻璃纤维复合材料上。 当材料表面出现细微裂纹时，这些胶囊就会破裂，沿着裂纹的走向释放出胶水，弥合这些裂纹。48个小时后，在出现裂纹的受损部位，材料强度可以恢复到原先的75％。 但参与这项研究的科学家们同时发现，在高温环境下，胶水的定型固化作用会受到阻碍，“自愈”过程会由于消耗的时间过于漫长而无法适用于许多应用场合。科学家表示，这种新型复合材料投入商业生产和应用的时机目前尚不成熟。 不过，怀特透露说，“自愈”材料投入实际应用的首选目标是宇宙飞船、人造关节和桥梁支架之类制作材料一旦出现问题维修人员难以或根本无法接近的场合。此外，科学家正在探索中的另一个应用场合是计算机印刷电路板，以解决这类通常是由多层板基材料压制在一起的电路板在生产过程中因为出现细微裂纹而只能报废的问题。     

表面裂纹检测的现状及发展趋势

概述了裂纹的产生机理,介绍了当前几种裂纹检测手段的原理特点、作用机理、优缺点、应用场合等,并展望了裂纹检测方法的发展趋势.     

航空复合材料疲劳性能研究

正复合材料由于具有比刚度高、比强度大、抗腐蚀性好以及可设计等特性,已被广泛应用于航空工程领域,成为民用和军用飞行器结构的重要组成材料。在工程实际中,航空复合材料常会受到循环载荷的作用而产生损伤,出现疲劳裂纹,裂纹扩展引起刚度的退化和承载能力的下降,当承载能力下降超过复合材料的容许限度时发生断裂失效,对结构安全造成威胁。在循环载荷作用下,复合材料的宏观性能和微观结构发生变化,因此,研究航空复合材料的疲劳性能有重要的实际意义。     

Al_2O_3颗粒增强铝锰合金复合材料性能的研究

本文采用搅拌法,向熔融状态下的铝锰合金中添加Al2O3颗粒,制备成颗粒增强复合材料。将铝锰合金和复合材料的硬度及两种试样的断口冲击韧性进行对比试验;将铝锰合金和复合材料在加有磨粒的高矿化度水条件下进行磨损试验,比较两种材料的质量磨损量在不同载荷条件下变化。试验表明：颗粒增强复合材料的硬度相对合金基体来说有了显著的提高;从冲击断口来进行分析,颗粒增强体的加入有细化晶粒的作用;锰合金及其复合材料的质量磨损量都是随着载荷的增大而增大,在较大载荷的条件下（〉110N）,复合材料的在较大载荷的条件下远远大于铝锰合金的耐磨性。     

冲破式易碎盖的结构设计及仿真分析

以导弹易碎盖为研究对象,设计了三种结构形式的复合材料易碎盖。对于裂纹附近材料采用了可失效的弹塑性本构,建立了不同结构形式的复合材料易碎盖有限元模型,并进行了冲破过程的数值仿真。分析了裂纹强度对撞击力的影响,得到裂纹强度与最大撞击力的数值表达式。     

碳纤维增强复合材料层合板冲击损伤试验研究

为了研究冲击能量和几何尺寸对碳纤维增强复合材料层合板冲击损伤的影响规律,对三种不同厚度、几何尺寸为600 mm×700 mm的碳纤维增强复合材料层合板试样分别进行5J-65J能量的冲击试验,并采用游标卡尺对层合板试样的冲击凹坑深度和基体裂纹长度进行检测。试验结果表明:随着冲击能量的增加,碳纤维增强复合材料层合板的冲击凹坑深度和基体裂纹长度均呈增加趋势;相同冲击能量作用下,随着碳纤维增强复合材料层合板试样厚度的增加,冲击凹坑深度和基体裂纹长度呈减小趋势。     

柔性复合材料断裂韧性表征的试验研究

从柔性复合材料不同深度预制切口试验件断裂试验出发,分析预制切口柔性复合材料的断裂形式、切口深度对断裂韧性的影响和柔性复合材料的断裂机理。基于线弹性断裂力学,确定断裂韧性的宏观表征参数。建立柔性复合材料断裂有限元分析模型,计算裂纹尖端应力强度因子。依据仿真结果,修正应力强度因子的解析算法以便适用于柔性复合材料。结果表明:预置切口柔性复合材料断裂属于脆性断裂范畴,采用金属材料的应力强度因子解析算法得到的结果不可信,新建立的解析算法更好的吻合了验证试验结果。新建立的解析算法具有一定的参考意义,为柔性复合材料应力强度因子的求解提供一种新思路。     

碳纤维复合材料微裂纹缺陷仿真研究

<正>碳纤维复合材料因其具有耐腐蚀、耐高温、比强度高、比模量大及易于成型等独特性能,广泛应用于体育用品、风力发电、航空航天领域。碳纤维复合材料与传统材料相比,减轻了飞机的近30%质量,很大程度上减少了油耗,在提升飞机飞行性能的同时,还能降低其制造与运营养护成本。国产大型飞机C919中复合材料的比例达到了12%,国外大型飞机B787和A350中碳纤维复合材料比例更是达到了50%以上。碳纤维复合材料在服役过程中受到飞行环境的影响会产生不同类型的缺陷,其中裂纹是飞机安全运行潜在隐患的因素之一,裂纹会在飞行恶劣的环境下快速生长并可能引发飞行事故。如何快速地判断裂纹的存在和精确的定位其位置是飞机检测的重要任务之一。     

新型复合材料玻璃钢在工程机械上的应用

玻璃钢作为一种新型复合材料,由于其独特的优点,已越来越受到人们的重视。各种玻璃钢制品已经广泛用于国民经济的各个领域,成为发展现代工业不可缺少的新材料。玻璃钢就是玻璃纤维加合成树脂(粘合剂),根据需要添加一些填料,可手工叠粘,或压制、注塑而成,玻璃纤维就像钢筋混凝土中的钢筋,合成树脂就是水泥,通过它们的有效结合,充分发挥了它们各自的作用。两者优点的结合,是单一材料无法比拟的,所以玻璃钢就是玻璃纤维增强塑料。玻     

碳纳米管对AZ31镁合金微观组织及力学性能影响研究

利用碳纳米管作为增强体,采用热压烧结法制备碳纳米管增强AZ31镁合金复合材料。研究碳纳米管不同添加量的条件下,复合材料的微观组织及力学性能。经过与未添加碳纳米管的空白样对比发现,添加1%碳纳米管的复合材料在硬度、弹性模量、屈服强度、抗拉强度以及延展率等方面都有显著提高。经过扫描电镜观察发现,复合材料的断口表面为脆性断裂。这说明碳纳米管在提高AZ31塑性方面没有发挥显著作用。     

复合材料的特性及在飞机设计时的最优选择

论述复合材料在飞机设计过程中的基本要求和适用场合,同时对常用复合材料和金属材料性能作了比较,以便在设计选材时达到较好的性能和成本价值比。     

神奇的“凯夫拉”材料

在20世纪60年代，美国杜邦公司研制出一种新型复合材料枣“凯夫拉”材料。这是一种芳纶复合材料。由于这种新型材料密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型，而受到人们的重视。     

神奇的"凯夫拉"材料

在20世纪60年代，美国杜邦公司研制出一种新型复合材料枣“凯夫拉”材料。这是一种芳纶复合材料。由于这种新型材料密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型，而受到人们的重视。     

“中西医凑合”治死人

<正>据近日新闻,两名糖尿病患者在吃了"糖脂宁胶囊"后死亡。卫生部门发现这个"糖脂宁胶囊"是假药,致死原因是添加了西药成分格列本脲。假药里最高每粒添加了12.3毫克的格列本脲,一粒的量就接近了糖尿病人每天建议服用的最大量(15毫克)。     

复合材料层合板分层扩展过程分析

用有限元来模拟和预测复合材料结构的分层过程是目前一个比较热门的研究方法,同时也具有重要的实用价值。本文采用界面单元法仿真复合材料层合板分层扩展,分别对复合材料I型分层裂纹的双悬臂梁弯曲DCB(double cantilever beam)试件和I、II混合型分层裂纹的混合模式弯曲MMB(mixed-mode bending)试件的加载和层间开裂过程进行了有限元数值模拟。数值模拟的结果表明,文中采取的界面单元方法可以有效模拟复合材料层合板和层间结构的层间破坏。     

减少镇静钢裂纹、结疤和缩孔缺陷的途径

一、前言。轧后退废是冶炼分厂主要废品之一,而影响轧后退废的主要缺陷是裂纹、结疤和缩孔。由于特钢市场对钢材质量的要求越来越高而冶炼入炉的原燃材料质量呈逐年下降的趋势。从98年全年收到用户质量异议481批中可以看出,主要问题是轧材表面结疤、裂纹、凹坑超深、划伤。退火材裂纹、毛头切不净、锻材表面裂纹问题等。即表面质量问题占总废品量的61％,为了杜绝钢材上的表现缺陷,找出镇静钢表面问题之所在,必须从冶炼入手,     

太赫兹光谱技术在直升机中的应用

<正>纤维增强复合材料（fiber reinforced materials,FRM）由于其轻且强的特点,被广泛地应用于军事及民用工业的各个领域,在航空航天所作出的卓越贡献尤其受瞩目。复合材料结构在疲劳载荷的循环作用下容易产生微小裂纹,裂纹扩展缓慢,因此具有更高的疲劳寿命。但是复合材料在生产制造过程中,容易产生缺陷和损伤,影响其性能和寿命。此外,当复合材料应用于直升机旋翼时,高速旋转的桨叶桨尖速度可达到290m/s,直升机服役期间桨叶容易产生内部损伤,难以通过目视、敲击等常规检查手段判断内部损伤。     

复合材料在土木建筑基础结构中的应用发展

随着我国建筑行业的不断发展,建筑材料的种类也在不断丰富。先进复合材料以其优良的综合性能,在各种建筑场合中发挥了巨大作用。本研究对复合材料在土木建筑基础结构中的优势进行了分析,并介绍了当前复合材料在土木建筑中的主要应用,最后根据目前建筑行业的需求和复合材料的开发情况,对其未来发展趋势做出了预测。     

复合材料黏土陶粒的研制

在黏土陶粒的烧制过程中,掺入的复合材料的组成、配合比和烧制温度不同时,烧制成品的质量相差较大。为了寻求复合材料黏土陶粒的最佳研制方案,本文在黏土中添加粉煤灰、锯末、大白粉和高钙粉等复合材料,并改变上述几种材料的组成、配合比和烧制温度制定出不同的研制方案。将各种方案在相同烧制时间下得到的黏土陶粒的性能进行对比,最终得出黏土与大白粉、锯末进行组合的方案是最佳的研制方案。     

金属焊接热裂纹的形成机理及防止措施

金属焊接是工业生产的重要方式之一。在金属焊接过程中,有时会产生缺陷,会破坏产品的安全性和美观性。金属焊接中出现的常见缺陷就是裂纹。裂纹主要分为两种,一种是热裂纹,另一种是冷裂纹。本文主要讲述金属焊接过程中产生热裂纹的原因及其有效防止措施。