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CaCl2催化NaBH4还原氧化石墨烯

杨真真 , 郑庆彬 , 邱汉迅 , 李静 , 杨俊和

新型炭材料 doi:10.1016/S1872_5805(15)60174_3

以CaCl2作为催化剂、NaBH4为还原剂,还原氧化石墨烯。还原反应能在室温下进行,并以去离子水作为唯一的溶剂,此法是一种低能耗、环保并简易的方法。通过红外光谱、紫外光谱、X射线光电子能谱、表面电阻测量手段研究CaCl2添加量对氧化石墨烯还原程度的影响。采用透射电子显微镜和原子力显微镜观察氧化石墨烯和还原氧化石墨烯的形貌。结果表明,以氯化钙作为催化剂还原氧化石墨烯,能更有效地去除氧化石墨烯表面的含氧官能团,提高还原氧化石墨烯的导电性。当CaCl2添加浓度达到50 mmol/L时,还原氧化石墨烯C/O比达到5.38,表面电阻达到18.6 kΩ/sq。

关键词: 氧化石墨烯 , 还原 , 催化剂

基于ABAQUS的功能梯度材料等参梯度有限元分析

黄立新 , 杨真真 , 张晓磊 , 阳明

玻璃钢/复合材料

以大型商用有限元软件ABAQUS为计算平台,基于等参梯度单元法的思想,建立功能梯度材料结构的有限元分析模型,进行有限元计算分析.数值算例表明,等参梯度有限单元法的应力和位移计算结果均与解析解吻合得很好.根据设计组分材料Y-TZP弹性模量的三种工况,讨论了弹性模量梯度系数对有限元计算结果的影响.通过有限元网格加密的数值算例,发现等参梯度有限单元法具有精度高和收敛快的特点.

关键词: 功能梯度材料 , 等参梯度单元 , 梯度系数 , 有限元分析

功能梯度经典梁损伤识别模态应变能变化率法的抗噪音性能研究

黄立新 , 岳世燕 , 胡中明 , 杨真真

玻璃钢/复合材料

针对功能梯度经典梁,研究损伤识别的模态应变能变化率方法的抗噪音性能.基于有限元商用软件ABAQUS计算平台,计算功能梯度经典梁自由振动模态参数,并加入一定水平的噪音.用这些含噪音的模态参数仿真实际测量值.模态参数测量噪音模型采用高斯分布模型,并比较了计算噪音水平的三种计算方法.通过数值算例,分析测量噪音对功能梯度经典梁损伤识别的影响.从损伤识别结果可以发现,在1%、2%和5%的噪音水平情况下,均能很好地识别出梁的损伤单元.这表明功能梯度经典梁损伤识别的模态应变能变化率方法具有良好的抗噪音性能.

关键词: 功能梯度经典梁 , 模态应变能变化率 , 损伤识别 , 抗噪音性能

基于模态应变能法功能梯度Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁模型对损伤识别的影响分析

岳世燕 , 杨真真 , 谢峰 , 黄立新

玻璃钢/复合材料

随着功能梯度梁的跨高比从小(厚梁)变到大(薄梁),梁的变形受到剪切变形的影响就会从大变到小.为了准确分析功能梯度梁的变形,跨高比小的厚梁采用Timoshenko梁模型,而跨高比大的薄梁采用Euler-Bernoulli梁模型.采用这两种梁模型进行功能梯度梁自由振动的有限元计算,分析单元刚度矩阵、质量矩阵和模态阵型等存在的差异.通过数值算例,研究了这两种梁模型的差异对模态应变能法的损伤识别指标的影响.对于厚梁,Timoshenko梁模型的损伤指标优于Euler-Bernoulli梁模型;对于很薄的梁(例如,l/h=25时的薄梁),Euler-Bernoulli梁模型的损伤指标优于Timoshenko梁模型.

关键词: 功能梯度材料 , Euler-Bernoulli梁模型 , Timoshenko梁模型 , 模态应变能 , 损伤识别

基于模态应变能变化率法的Euler-Bernoulli功能梯度梁的损伤识别

黄立新 , 杨真真 , 赵文举

玻璃钢/复合材料

基于模态应变能,本文提出Euler-Bernoulli功能梯度梁的损伤识别方法.首先利用有限元方法计算Euler-Bernoulli功能梯度梁的单元刚度矩阵和振型模态参数,然后计算单元刚度矩阵与振型的二次积,即得单元模态应变能.在此基础上,根据单元模态应变能损伤前后的变化,给出Euler-Bernoulli功能梯度梁的损伤指标.通过数值算例,验证了Euler-Bernoulli功能梯度粱的损伤识别方法的有效性.数值结果表明,提出的损伤指标能够很好地识别出梁的损伤单元.

关键词: Euler-Bernoulli功能梯度梁 , 模态应变能 , 损伤识别 , 有限元法

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