冀西北地区凝灰岩吸水及膨胀特性研究

以京张高铁某隧道工程提供的膨胀性凝灰岩为研究对象,采用改进设计的岩石连续吸水膨胀力试验仪,对凝灰岩的吸水及膨胀特性进行了试验研究。以湿度应力场理论为基础,从理论上推导了凝灰岩膨胀力与含水率关系,并对试验结果进行了验证,结果表明:(1)凝灰岩的饱和吸水率为15.91%～17.83%,吸水率随着时间的增长而呈现出对数增长,吸水特征曲线可以分为3个阶段:快速吸水阶段、减速吸水阶段、残余吸水阶段;(2)凝灰岩饱和吸水膨胀力为81.87kPa～95.4kPa,膨胀力随着时间的增长而呈现出对数增长,且具有滞后效应;膨胀特性曲线分为3个阶段:快速膨胀阶段、减速膨胀阶段、残余膨胀阶段;(3)根据推导的公式,工程上可通过测定含水率来估算凝灰岩膨胀力的大小。     

纤维增强聚合物复合材料的摩擦学研究进展

综述了纤维增强聚合物复合材料（ＦＲＰＣ）的研究和发展,主要分析了纤维的最佳含量,纤维方向,纤维混杂以及纤维的表面处理对增强复合材料摩擦学性能的影响及作用机理,讨论了偶件及表面形貌,温度,ｐｖ值和环境因素对其摩擦学性能的影响,简述了国外聚合物复合材料磨损机理的研究现状;并提出了今后研究ＦＲＰＣ应重视的问题。     

某些聚合物复合材料作为自润滑耐磨件的应用

本文简要地说明了某些聚合物复合材料的组成,列举了它们的使用实例及其效益,并对它们各自的性能特点作了介绍,从而为正确选用适当的聚合物复合材料指出了途径。     

聚合物纳米复合材料蠕变性能研究进展

聚合物在室温甚至低温条件下的蠕变被认为是制约其更广泛应用的主要瓶颈之一.实验研究发现添加很低含量(1{\%}重量或体积含量)的纳米颗粒,在基本上不影响基体其他力学和物理性能的前提下,能够大幅度提高聚合物的耐蠕变性能; 另外和静态性能相比较,蠕变和松弛等特性对于聚合物微观结构的变化和分子链的相互作用更加敏感,能够在新型纳米复合材料(如多层级纳米复合材料)的力学设计中为我们提供更加丰富的微观结构及其相互作用的信息.本文综述了多种形貌纳米颗粒(包括金属氧化物、碳纳米管、层状纳米黏土等)对聚合物耐蠕变性能影响的研究现状和进展.讨论了纳米颗粒的种类、形貌和含量,以及外部应力水平和温度等因素对聚合物基体材料蠕变性能的影响规律;分析了目前一些常用的模拟和预测蠕变行为的模型, 并利用这些模型,结合纳米复合材料特点, 对蠕变实验结果进行了模拟和预测;结合多层级纳米复合材料的实验研究结果,阐述了蠕变条件下纳米复合材料分子链间相互作用的特点;进而探讨了纳米颗粒影响聚合物蠕变性能的机理,展望了该领域研究的发展态势.      

聚合物基复合材料摩擦学改性研究新进展

总结了国内外近几十年来聚合物基复合材料摩擦学改性方面的研究新进展情况.通过介绍聚合物摩擦学改性方法包括聚合物共混改性、纤维增强改性,以及纳米材料改性和多元复合改性等,讨论了其对聚合物摩擦学性能的影响,分析了其摩擦磨损机理.分析认为功能性纳米材料及多元复合填料的协同效应能更加有效地改善聚合物基复合材料的摩擦磨损性能,并且在聚合物摩擦学改性方面起着越来越重要的作用.     

聚合物／无机纳米复合材料润滑油添加剂的摩擦学功能设计

选择3种具有不同抗磨性能的纳米组分,制备了具有不同界面特性的聚合物／无机纳米复合材料;考察了纳米复合材料的减摩抗磨性能和机理,探讨了关于纳米复合材料润滑油添加剂的摩擦学功能设计准则。结果表明：对聚合物与无机纳米组分界面进行设计优化后能明显提高纳米复合材料的摩擦学性能。实现聚合物与无机纳米组分界面的优化设计后,聚合物与无机纳米组分之间具有更好的相容性,无机纳米组分在聚合物基体中分布更均匀;当聚合物基体在摩擦热和剪切作用下熔融分解后,裸露出来的具有高活性的无机纳米组分可在摩擦副接触表面形成具有良好摩擦学性能的表面膜。     

面向火星探测的环氧形状记忆聚合物复合材料的性能研究

国家火星探测任务是建设航天强国进程中的重大标志性工程,是中国航天走向更远深空的里程碑工程.智能材料这种集材料、结构和功能于一体的先进材料将会对火星探测任务有所助力.形状记忆聚合物及其复合材料作为一种典型的智能材料,可在有效减轻载荷的同时实现自主变形,已经在地球同步轨道航天器的应用中崭露头角.因此有必要研究这种新型环氧基形状记忆聚合物复合材料应用于火星探测工程的可能性.首先,针对“天问一号”火星探测器的任务需求,设计了一个具有自释放功能的着陆平台国旗装置.其中的锁紧释放装置由碳纤维增强的形状记忆聚合物复合材料制成,分别从静态拉伸力学性能、动态热机械性能和形状记忆性能三个角度评估了空间辐照和长期存储对形状记忆聚合物复合材料的影响.其中,空间辐照包括γ射线和紫外射线,辐照剂量分别为5×10⁵ rad和23.6 kCal.长期存储分为低温-196℃、室温25℃和高温85℃存储30天,和低温-196℃存储457天两组实验.最后,从“祝融号”火星车所携带相机拍摄的照片可以看到五星红旗被成功释放,旗面平整、图案清晰.这说明所研究的环氧基形状记忆聚合物复合材料可成功应用于火星探测...     

第5届全苏聚合物材料和复合材料力学学术会议

会议于1983年10月11—13日在里加举行。由复合材料结构力学学术委员会、强度和塑性问题学术委员会、苏联科学院主席团聚合物力学和物理委员会和合成材料学术委员会、拉脱维亚科学院聚合物力学研究所组织。目的是交流1980年以来的研究成果。苏联53个城市的110个科研机构、结构工艺机构、生产单位和高等院校的350位代表参加会议。会议共有4篇大会报告,113篇分组会议报告和102篇墙报。      

第4届全苏聚合物材料和复合材料力学学术会议

1980年10月29—31日在里加举行了第4届全苏聚合物材料和复合材料力学学术会议。会议的组织者为苏联科学院力学和控制过程学部,该学部所属的复合材料结构力学学术委员会以及强度和塑性问题学术委员会,苏联科学院主席团所属的聚合物的力学和物理学委员会以及合成材料学术委员会,拉脱维亚科学院聚合物力学研究所。参加会议的有来自苏联39个城市100多个科研机构,结构-工艺机      

第5届全苏聚合物材料和复合材料力学学术会议决议

为了进一步发展聚合物材料和复合材料力学,会议认为必需在以下几方面继续工作: 1) 为了保证最有前途的聚合物型材料(填充增强热塑性塑料、热固性铸压材料、玻璃钢、有机和碳复合材料、金属片)的高水平力学性能,研究聚合物基体、增强材料和弥散填充料的组织和性能,以及相间边界的相互作用。      

非饱和膨胀土的土-水特征曲线研究

在干旱和半干旱地区 ,土体中含水量的变化常会引发各种工程问题。研究表明 ,非饱和土的工程性质不仅取决于土的组成、结构和应力状态 ,还与土中的吸力密切相关。非饱和土的土 -水特征曲线表达了土体中含水量与吸力的关系 ,是非饱和土研究的重要内容之一。     

涂层对复合材料电-磁-弹性性能的影响

研究带界面层的双周期排列电磁弹性纤维复合材料在远场反平面机械载荷和面内电磁载荷作用下的电-磁-弹性响应,结合本征广义应变(本征应变、本征电场、本征磁场)的概念和双准周期Rimann边值问题理论为其发展了一个严格的解析分析方法.解答可用于对胞元内电磁弹性场量进行精细分析,也可对复合材料有效电磁弹性模量做出准确预测.以纯弹性环氧树脂涂层为例,分析了涂层对应力集中系数和有效电磁弹性模量的影响.本文结果可作为一个"基准",用以评价有限元等数值与近似方法的精度.     

碳-碳复合材料的某些摩擦特性

用碳-布叠层进行化学气相沉积制备的碳-碳复合材料环状样品,在摩擦试验机上做的自身对摩试验,获得了线速度、压力和吸收能量对摩擦系数及磨损的关系。当刹车开始时样品的线速度在2～10m/s范围内,具有一个摩擦系数的转折区,在低速和高速时的摩擦系数均比中速时小。在低制动能刹车时的磨损比高制动能刹车时的磨损大1～2个数量级,这和碳-碳复合材料的制备工艺、材料特性以及刹车时在摩擦界面上形成石墨薄膜有关。     

复合材料-金属毛化接头的失效预测模型

针对复合材料与金属连接的一种新型连接形式-毛化接头,建立了其在拉伸载荷作用下的失效模式与破坏载荷的宏-细观预测模型.首先根据毛刺的分布选择合适的代表体积元,建立毛刺层单胞模型,施加周期性边界条件,通过有限元分析得到毛刺层的平均刚度参数.其次,基于累积损伤理论预测毛刺层的单胞强度,分析毛刺层的失效机理.最后,将毛刺层的等效材料参数赋予接头整体模型,预测接头的抗拉强度及失效模式.预测结果与试验值吻合良好.分析结果表明,毛化接头的承载能力和失效模式与毛刺的密度高度、搭接面积等因素密切相关,通过参数设计可获得较高的承载能力.     

铸造锌-石墨复合材料的摩擦学特性

作者以高铝锌基合金ZA-27为基体,使之与石墨在熔融状态下复合成为均匀浆料,经过挤压铸造成型,得到了几种石墨含量不同的锌-石墨复合材料。微观结构分析结果表明,金属-石墨界面结合状态良好,石墨分布均匀。这种材料在石墨含量低于5％(wt,下同)时的承载能力比青铜ZQSn6-6-3的高。其线膨胀系数随着石墨含量的增加而下降。在本试验条件下,随着石墨含量的增加,复合材料进入稳定磨损阶段所需要的时间缩短,滑动过程的平稳性增大,摩擦表面温度降低,摩擦系数明显下降,磨损率减小;在石墨含量达到6.2％时,锌-石墨复合材料的减摩性。耐磨性和相对抗咬合性都远比基体合金ZA-27的好,表明锌-石墨复合材科是一种新型的具有良好开发应用前景的减摩耐磨材料。     

钨-二硫化钼体系自润滑复合材料的研究

本文报导了在W-MoS_2体系材料中加入少量Ta、Nb对其摩擦、磨损与机械性能的影响,并详细地介绍了负荷、速度、温度和时间对两种较好材料的摩擦、磨损性能的影响,结果表明加入5％的Nb和10％的Ta可使材料的耐磨性成倍地提高。     

聚四氟乙烯织物-树脂基复合材料的研制

本文介绍了聚四氟乙烯织物-树脂基复合材料的研制工艺、结构特性、摩擦磨损及机械性能。它的结构特性为表面层起自润滑和抗磨损作用,基体材料起支承负荷的作用,充分发挥了材料各自的性能。由摩擦磨损和机械性能表明它是一种优良的固体润滑材料。     

碳钢-自润滑复合材料万向节的试验研究

本文是在含油聚甲醛钢背复合自润滑材料作汽车万向节轴承应用研究的基础上进行的以碳钢代替合金钢制造万向节零件的可行性分析和试验研究。通过静力扭转强度试验和扭转疲劳试验的结果表明,碳钢-自润滑复合材料万向节的性能优于合金钢万向节的,预计不仅可提高使用寿命一倍,而且可节约制造成本20％和大量合金钢材,以取得良好的社会和企业经济效益。     

矿渣-粉煤灰基地质聚合物混凝土的冲击力学性能

以矿渣和粉煤灰为原料,以氢氧化钠和液体硅酸钠为激发剂制备出养护28 d后静态抗压强度高达56.4 MPa的矿渣-粉煤灰基地质聚合物混凝土（geopolymer concrete, GC）试件,以普通硅酸盐水泥为原料制备出养护28 d静态抗压强度高达61.6 MPa的普通硅酸盐水泥混凝土（ordinary Portland cement concrete, PC）试件,采用100 mm霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar, SHPB）试验装置分别对GC试件和PC试件进行冲击压缩试验,得到了2种材料在0~100 s-1平均应变率范围内的应力应变曲线。通过分析应力应变曲线,并与PC进行了对比,研究了矿渣-粉煤灰基GC的冲击力学性能。结果表明,GC作为一种新型混凝土类材料,在冲击荷载作用下具有较好的强度、变形性能和韧性;GC是一种率敏感材料,冲击荷载作用下抗压强度、变形性能和韧性随应变率的增大而增强;和PC相比,冲击荷载下GC的抗压强度较小,韧性较低,GC在开始破坏前产生的变形与PC的基本相等,完全破坏时产生的变形较小。