基于随机分布代表性体积的颗粒增强复合材料拉伸断裂破坏模拟

来源 :材料科学与工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tianshanfeiren
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为研究组分材料性能对材料断裂破坏行为的影响,基于计算细观力学,建立施加周期性边界条件的代表性体积单元,对随机分布颗粒增强复合材料的拉伸断裂破坏进行数值模拟。为选取更具代表性的体积单元,采用径向分布函数和平均近邻距离变异系数两种统计方法对生成的随机分布细观结构进行评估。并在此基础上,对复合材料的有效弹性常数进行分析,以验证所选代表性体积单元的有效性。利用选定的代表性体积单元,运用扩展有限元方法对Al2O3/TiB2陶瓷复合材料的拉伸断裂破坏进
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为了满足能源需求,电化学超级电容器开始持续投入应用。在本研究中,提出了铝掺杂的氧化锌(AZO)纳米薄膜在超级电容器中的潜在应用。纳米薄膜是通过原子层沉积技术制备的,其结构是不同循环次数的ZnO和Al2O3超薄膜的交替叠加。超薄AZO纳米薄膜具有良好的电化学性能,结果表明(10∶1)10三明治结构具有最佳的充电和放电性能。在6 M KOH电解质中,电流密度为1A·g-1时,AZO纳米薄膜超级电容器的比电容量可达61F·g-1。对于超级电容器的实际应用,演示了该器件
为了缩短烧结时间,降低生产成本,提高烧结后银电极的导电性及其与基体的结合力,分别开展了常规烧结和微波烧结陶瓷电容器用导电银浆的研究,以烧结的峰值温度、保温时间设计了对照实验。研究发现,在烧结峰值温度为800℃,保温时间为10min时,常规烧结银电极的电阻为33.29mΩ、附着力为1.39kg,而微波烧结银电极的电阻为28.76mΩ、附着力为1.99kg。与常规烧结相比,微波烧结银电极的电阻减小,附着力增大;常规烧结时间为45~60min,而微波烧结时间为27~34min,烧结时间大幅度缩短;从扫描电镜图可
对经历0、10、20、30、40和50次冻融循环的混凝土试块进行抗折强度试验,分析新老混凝土外观特征、动弹性模量、质量损失率和抗折强度等参数与冻融循环次数之间的变化规律。结果表明:每间隔10次冻融循环后,新老混凝土试样的表观剥蚀逐渐加重,质量损失率初期略有降低、后期快速增长,试件的抗折强度和动弹性模量衰减较快;Ⅰ型和Ⅱ型粘结面试件抗折破坏主要集中粘结面处;Ⅲ型和Ⅳ型粘结面试件的破坏面从粘结面处逐渐向试件强度低的一侧转移。增加黏结面粗糙度,可以有效提高冻融环境下新老混凝土的抗折强度。
为研究不同配合精度(间隙配合及干涉配合)对复合材料单钉双剪螺栓连接静强度的影响,基于ABAQUS软件建立了三维渐进损伤有限元分析模型,并将分析结果与实验结果进行比较验证模型的有效性。结果表明,间隙的增加会导致接头挤压强度及刚度的降低,但在0%~2%间隙范围内极限挤压强度变化不大。间隙配合下螺栓-孔接触面积的减小引发应力集中,致使孔边出现损伤区域集中。适当的干涉配合能增强接头刚度及挤压强度;适当的干涉量能降低孔边应力集中,但过大的干涉量会导致孔周出现严重的初始损伤。
皖北乡村,年轻人大多数都外出打工,乡村里几乎都是老人和小孩,个别村是空壳村。新农村的未来是什么?该文作者对家乡农村进行调研,考察了黑龙江农垦的农业现代化和城镇化,研究了山东省供销社的“土地托管”新模式,并查阅了美国农村现代化的资料,初步形成了新农村未来是“三化”的思考认识,并对乡村城镇化、农业农场化、农场企业化试点示范进行有益探索。
基于广义梯度近似的第一性原理,分析了Ce-N-C三元素共掺杂对锐钛矿TiO2(101)面光学吸收性质的影响,结果表明:Ce、N、C掺杂锐钛矿TiO2后Ce原子倾向于占据间隙位置而C和N原子更倾向于替位O原子。Ce、N、C掺杂一方面使带隙减小,另一方面在禁带中引入了Ce-4f、N-2p、C-2p杂质态,这都有利于可见光的吸收。另外Ce、N、C掺杂锐钛矿TiO2(101)面的带隙和带边位置都得到很好的调控,满足光催化制氢条件。
研究了碳纤维(CF)、镀铜钢纤维(SF)、多壁碳纳米管(MWCNTs)以及多层石墨烯纳米片(NGPs)等功能填料掺量对机敏混凝土28d抗压强度、28d电阻率及不同加载幅值与加载速率条件下压阻响应的影响。结果表明,CF与SF是影响机敏混凝土压阻性能的关键因素,掺入1.2%CF与4%SF时机敏混凝土的压阻响应尤为显著;当MWCNTs掺量大于0.5%时,机敏混凝土的电阻率与灵敏度均有所降低。与对比试样相比,掺0.03%NGPs机敏混凝土力学强度提高了27%,电阻率降低了18%,灵敏度提高了5.66%。
设计一种新型格构增强木芯复材板,通过四点弯试验研究其抗弯性能。该复材板的面层及腹板为复合材料(FRP),芯材分为泡桐木和南方松两种。保持复材板截面尺寸不变,分别将1、2、3、4块木芯利用真空辅助树脂传递模塑工艺一次成型,从而改变格构腹板数目。此外,以纯木板作为对照试验标的物。结果表明:木芯种类会影响木芯复材板的抗弯性能;不同芯材的最佳格构数目也不同;格构数目增加不会导致复材板刚度产生线性增加。
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