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高载荷质量比复合材料机翼模型结构设计与制造研究

胡江波 , 梁宪珠 , 张铖 , 陈向明 , 杨宇

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.03.011

针对给定外形机翼模型,为得到具有高载荷质量比的模型机翼,提出3种结构布局形式,结合有限元计算结果与制造工艺性分析,最终确定直梁式机翼结构布局方案.提出的成形工艺方案,通过成形质量检验和加载试验,验证了成形工艺的可行性和合理性.

关键词: 高载荷质量比 , 机翼模型 , 成形工艺 , 预浸料填充物

张力减径管端增厚段壁厚分布规律的研究

马继仁 , 陈向明 , 朱景清 , 张勇钢 , 黄建凯 , 李光

钢铁

通过对典型规格张力减径管头、尾增厚段壁厚分布形态的实测与分析,给出了反映增厚段壁厚变化规律的数学解析式,为切头、尾量的控制和预报提供了依据.

关键词: 壁厚 , 张力减径 , 切头

超轻复合材料机翼模型优化设计与制造

陈向明 , 胡江波 , 邢灵格 , 杨宇

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.033

根据SAMPE CHINA 2009超轻复合材料机翼设计大赛要求,在既定结构外形下,建立有限元模型.采用Hashin复合材料失效判据以及通过折减压缩强度来考虑屈曲行为的方法对在三点弯曲加载情况下机翼模型的损伤区域、破坏模式及破坏强度进行数值模拟分析.通过基于COMPASS的铺层优化设计确定了最优结构.最后利用先进的制作工艺加工出了反映结构特点的机翼模型,并在比赛中胜出.

关键词: 超轻复合材料机翼 , 强度分析 , 铺层优化 , 制作工艺

铺层方向和裂纹混合比对复合材料层压板混合型断裂韧性影响的试验研究

杨宇 , 柴亚南 , 迟坚 , 陈向明 , 林国伟

复合材料学报

试验研究了复合材料层压板的铺层方向以及裂纹混合比对层间裂纹分层扩展的影响规律.试验结果显示:在非0°单向板的Ⅰ型层间裂纹分层扩展过程中,会出现层间裂纹穿过分层开裂面的铺层而偏离到相邻铺层间扩展的现象,而0°铺层具有阻止该裂纹偏离扩展的作用;在不同裂纹混合比的层压板分层开裂试验中,相应的0°单向板的断裂韧性均可以作为下限值而偏安全;混合断裂韧性(Ⅰ型断裂韧性+Ⅱ型断裂韧性)随着裂纹混合比的变化呈现类似正弦曲线的变化规律.

关键词: 分层开裂 , 断裂韧性 , 铺层方向 , 裂纹混合比

一种改进的内聚力损伤模型在复合材料层合板低速冲击损伤模拟中的应用

于飞 , 陈向明 , 张阿盈 , 周储伟

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150505.001

针对传统内聚力损伤模型(CZM)无法考虑层内裂纹对界面分层影响的缺点,提出了一种改进的适用于复合材料层合板低速冲击损伤模拟的CZM.通过对界面单元内聚力本构模型中的损伤起始准则进行修正,考虑了界面层相邻铺层内基体、纤维的损伤状态及应力分布对层间强度和分层扩展的影响.基于ABAQUS用户子程序VUMAT,结合本文模型及层合板失效判据,建立了模拟复合材料层合板在低速冲击作用下的渐进损伤过程的有限元模型,计算了不同铺层角度和材料属性的层合板在低速冲击作用下的损伤状态.通过数值模拟与试验结果的对比,验证了本文方法的精度及合理性.

关键词: 低速冲击 , 内聚力模型 , 层内裂纹 , 渐进损伤 , 有限元模拟

脂肪胺的高效液相色谱分离及质谱鉴定

陈向明 , 石运伟 , 赵先恩 , 张海峰 , 尤进茂

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2005.06.016

采用新型荧光试剂1,2-苯并-3,4-二氢咔唑-9-乙酸(BCAA)为柱前衍生化试剂,在Hypersil BDS-C18色谱柱上,通过梯度洗脱对12种游离脂肪胺进行了分离和在线质谱定性.以乙腈为溶剂,1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)环己碳二亚胺(EDAC)为缩合剂,在50 ℃条件下衍生反应15 min后获得稳定的荧光产物.激发波长和发射波长分别为333 nm和390 nm.采用大气压化学电离源(APCI)的正离子模式,实现了土壤和污水中脂肪胺的定性及其含量的测定.脂肪胺的线性相关系数大于0.999 3,检测限为12～28 fmol.

关键词: 高效液相色谱-质谱 , 荧光检测 , 柱前衍生 , 脂肪胺

自定义粘接元接触技术在复合材料连接强度分析中的应用

陈向明 , 柴亚南 , 沈真

复合材料学报

为解决复合材料接头强度分析中由于接触造成的收敛困难问题，自定义了具有特殊本构关系的粘接元用来模拟接触，该单元只能传递压力而不能传递拉力。自定义的粘接元被置于两接触对之间用来传递接触压力，从而保证了接触体之间在接触面上的变形协调关系。同时，建立了复合材料单钉接头的三维累积损伤有限元模型。基于文献中材料性能退化模型，对纤维及基体压缩破坏的刚度退化模式做了改进，并利用自定义粘接元接触技术及改进后的刚度退化方法对模型进行了有限元模拟。最后对四组相应试验件进行了试验验证，试验结果和模拟结果吻合较好，证明了自定义粘接元接触技术以及文中模型和算法的有效性。

关键词: 白定义粘接元 , 接触模拟 , 复合材料 , 单钉接头 , 刚度衰减

电子束辐照浓香型白酒催陈效果的研究

张苗苗 , 陆栋 , 曹国珍 , 刘敬 , 金文杰 , 王菊芳 , 李文建

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.31.02.218

以能量为1.5 MeV/u，剂量分别为500，750，1000，1250，1500 Gy的电子束对1，2，4，6，8年等5种年份浓香型白酒进行辐照处理；扫描各酒样200～400 nm波段的紫外光谱，根据紫外光谱图的差异，计算了280～300 nm波段的光谱曲线相似度，分析光谱曲线变化规律。结果表明，对于前4种白酒，对照样与辐照样光谱曲线相似度值越小，催陈效果越好；白酒存放时间越久，酒体风格转向老熟所需剂量越小，越容易达到最佳催陈效果；对于8年白酒，辐照剂量超过750 Gy后，白酒体系动态平衡被打破，各单体物质增加，出现返生现象。因此，电子束辐照技术对低年份浓香型白酒催陈效果显著，是一种先进、高效的催陈方法。

关键词: 白酒 , 电子束 , 紫外可见光谱 , 光谱曲线相似度 , 催陈效果

内蒙古赤峰陈家杖子金矿床矿物学特征及成因

霍亮 , 李碧乐 , 黄勇 , 王力

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2007.10.002

通过光片鉴定和电子探针分析,总结了内蒙古赤峰陈家杖子金矿床的矿石矿物组成,结构构造,划分了成矿期次.研究表明:矿床中矿石成分较复杂,硫化物种类多,有少量硫盐矿物出现;富硫贫砷毒砂、贫砷富硫黄铁矿、贫锌富铁的闪锌矿(与标准分子式相比),含杂质多的银锑黝铜矿和方铅矿与金关系密切;多金属硫化物阶段是该矿床的主要成矿阶段,其中第二世代富硫贫砷毒砂是陈家杖子金矿的最主要载金矿物,其次是方铅矿.结合流体包裹体测试和研究,确定该矿床为受大型角砾岩筒构造控制的低硫化型浅成低温热液矿床,该矿床深部有很大的找矿潜力.

关键词: 矿石矿物特征 , 矿床成因 , 陈家杖子金矿床

沉痛悼念陈南平教授

机械工程材料

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