基于Pushover分析的CFRP网架失效模式及其控制方法

空间结构正在向着超大跨度发展,结构自重是限制其实现这种跨越能力的重要因素。碳纤维复合材料(CFRP)具有轻质高强的特点,为这一问题的解决提供了有效的途径。以空间结构中最普遍采用的平板网架为研究对象,采用Pushover分析方法,对CFRP平板网架的抗震能力、失效破坏模式及其控制方法进行了研究。首先,研究了CFRP网架竖向多模态Pushover分析方法;其后,以一个100m跨度正放四角锥CFRP网架为例,研究了考虑支座情况下CFRP网架在单向水平、双向水平、竖向及三向等荷载情况作用下的失效准则、失效模式及其控制方法。分析结果表明,CFRP网架支座的建模方法对网架的Pushover分析结果有很大影响。在水平地震荷载及三向地震荷载作用下,控制CFRP网架失效的关键条件是网架支座水平位移不超过其位移限值。     

反相悬浮法制备高岭土/聚丙烯酸钠盐超吸水性复合材料的研究

采用反相悬浮法制备吸水倍率大约为1000的高岭土／聚丙烯酸钠盐超吸水性复合材料，在反应液中添加高岭土与单体进行交联反应，以提高材料的综合性能并降低成本。使用SEM观察了材料的成粒情况，讨论了影响聚高岭土／丙烯酸钠超吸水性复合材料吸水倍率的因素，如高岭土、交联剂、引发剂、分散剂的用量，及油水比和中和度。     

聚苯胺／蒙脱石纳米复合材料的实验制备研究

对聚苯胺 /蒙脱石纳米复合材料的制备方法与制备产物进行了研究。将新疆某地蒙脱石在钠化改型后进行了季铵盐改性处理。以苯胺作为客体物质 ,利用季铵盐 /蒙脱石插层复合物与有机物良好的相容性 ,将季铵盐 /蒙脱石插层复合物分散在苯胺单体中后 ,苯胺单体进入了蒙脱石层间域 ,通过原位聚合法制备了聚苯胺 /蒙脱石纳米复合材料。XRD、SEM、TG_DTA分析结果表明 ,苯胺单体的进入使蒙脱石的层间距大大增加 ,经聚合后聚苯胺 /蒙脱石复合物中蒙脱石及其插层复合物的X射线衍射特征、形态特征和热学性质特征完全消失 ,表明蒙脱石晶层已被剥离分散在聚苯胺中形成聚苯胺 /蒙脱石纳米复合材料。     

复合光催化材料(HAlNb2O7/M)的制备及其光催化性能

以固相反应合成了LiAlNb2O7,并用离子交换法制备出HAlNb2O7,通过紫外光分解等反应将Pt和TiO2分别掺杂到HAlNb2O7上。运用X射线衍射、漫反射、ICP和比表面积等测试技术对样品进行表征。在波长大于290 nm的100 W汞灯照射30 min下,1.0 g样品可催化分解甲醇溶液(10%)产生氢气约7 mL,表明所制备的材料具有较高的光催化活性。     

两种微藻对中华哲水蚤繁殖的影响——基于饵料生化组成分析

在春季,以中肋骨条藻和海洋原甲藻培养中华哲水蚤,以饥饿培养作为对照,测定了饵料的脂肪酸和挥发性不饱和醛类的组成和含量、雌体的产卵率和卵的孵化率,试图探讨藻类生化组成对桡足类繁殖的影响。结果表明,中肋骨条藻单不饱和脂肪酸、?16脂肪酸的含量相对较高,而海洋原甲藻则具有更高含量的总脂肪酸、多不饱和脂肪酸、?ω3、?ω6、?18脂肪酸。中肋骨条藻和海洋原甲藻分别测得了6种和3种不饱和醛类,二者醛类总含量分别为1438.95μg/g和114.58μg/g。在饥饿的情况下,中华哲水蚤的产卵会停止。中华哲水蚤在中肋骨条藻和海洋原甲藻培养下并没有表现出产卵率和孵化率的差异,一方面说明并非所有的硅藻都会对桡足类的繁殖产生抑制作用,另一方面说明藻类进入桡足类体内以后并未因其生化组成的差异对卵的孵化产生影响。中肋骨条藻培养下中华哲水蚤具有更高的死亡率,表明硅藻在浓度较高时会对桡足类的存活产生影响。     

冲压发动机C/SiC喷管承压失效研究

新型三维编织碳/碳化硅复合材料存在较强的各向异性,而各个方向的性能数据积累不足,复合材料的强度计算方法尚不完善,为了发现新型三维编织碳/碳化硅复合材料在冲压发动机喷管中应用可能遇到的问题,并找到相应地解决措施,开展了这种复合材料应用于冲压发动机喷管的承压强度计算和承压实验研究。对承压实验中出现的低压破坏情况进行了分析,分析了低压破裂的原因,提出了改进措施。分析结果表明:C/SiC喷管喉部密度较低,导致强度较低,承载能力下降,是首次强度验证实验过程中该局部破坏的原因;为提高喷管强度,需要通过其形状设计并控制沉积流场,保证其喉部的沉积密度达到1.9g/cm³以上。对改进后的喷管进行了实验验证,实验结果与计算结果基本一致,满足要求。因此,在实际应用中应对喷管喉部和纵向密度的分布进行工业CT无损检测,确保喷管密度的分布均匀。      

A Composite Approach of Radar Echo Extrapolation Based on TREC Vectors in Combination with Model-Predicted Winds

Extending the lead time of precipitation nowcasts is vital to improvements in heavy rainfall warning, flood mitigation, and water resource management. Because the TREC vector (tracking radar echo by correlation) represents only the instantaneous trend of precipitation echo motion, the approach using derived echo motion vectors to extrapolate radar reflectivity as a rainfall forecast is not satisfactory if the lead time is beyond 30 minutes. For longer lead times, the effect of ambient winds on echo movement should be considered. In this paper, an extrapolation algorithm that extends forecast lead times up to 3 hours was developed to blend TREC vectors with model-predicted winds. The TREC vectors were derived from radar reflectivity patterns in 3 km height CAPPI (constant altitude plan position indicator) mosaics through a cross-correlation technique. The background steering winds were provided by predictions of the rapid update assimilation model CHAF (cycle of hourly assimilation and forecast). A similarity index was designed to determine the vertical level at which model winds were applied in the extrapolation process, which occurs via a comparison between model winds and radar vectors. Based on a summer rainfall case study, it is found that the new algorithm provides a better forecast.     

聚合物/蒙脱石纳米复合材料制备机理及研究进展

聚合物／蒙脱石纳米复合材料是当前材料科学的研究热点之一。本文在简述了蒙脱石的结构特征和表面有机修饰的基础上，讨论了聚合物／蒙脱石纳米复合材料的形成机理，即改性后蒙脱石内表面性由亲水性转变为亲油性，其片层被聚合物单体插层或撑开，并均匀分散在聚合物基体中，使复合材料的界面结合增强。该复合材料的结构通常采用XRD，TEM结合DSC，TGA，FT-IR，NMR及STM，AFM等方法来表征。最后重点介绍了该类材料的研究现状及技术发展趋势。