谢续明
,
杨睿
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201507001
近年来,利用石墨烯和聚合物复合以及通过纳米复合实现高分子材料高性能化成为聚合物复合材料新的研究热点和前沿.综述了纳米复合材料与高分子材料高性能化的研究现状,重点分析了石墨烯与聚合物界面之间的氢键、π-π堆栈、共价、配位、成核-结晶五个方面的作用机理;介绍了一些高性能纳米复合材料的主要性能;此外,高分子材料的失效研究和寿命预测对于材料的实际应用具有重要意义,以橡胶密封材料为例,重点讨论了其老化失效机理,以及添加剂、应力和油介质对其老化行为的影响,并指出了其今后的发展方向.
关键词:
聚合物
,
纳米复合
,
石墨烯
,
界面
,
高性能化
,
失效机制
,
寿命预测
李玉玲
,
万里强
,
黄发荣
,
杜磊
玻璃钢/复合材料
本文研究了碳纤维/聚三唑树脂复合材料(T700/PTA)在80℃、相对湿度98％条件下的湿热老化行为.分别采用静态力学性能测试、吸湿称重、动态热机械分析、扫描电子显微镜观察等手段考察了复合材料在湿热条件下的力学性能变化、吸湿特性和形貌变化;利用半经验数学模型对复合材料进行强度拟合和寿命预测.结果表明,复合材料的弯曲强度、层间剪切强度受湿热影响显著,尤其在老化初期;复合材料吸湿第一阶段符合Fick扩散定律,扩散系数D=1.129× 10-6mm2/s;吸湿后试样的动态热机械分析谱图上出现两个转变,干燥后次级转变消失;湿热老化后,纤维与树脂基体之间的界面作用减弱;利用数学模型预测复合材料弯曲强度保留率为50％时的老化寿命为33600h,T700/PTA复合材料具有优良的耐湿热老化性能.
关键词:
碳纤维
,
聚三唑基复合材料
,
湿热老化
,
强度模拟
,
寿命预测
孙彦红
,
皮红
,
郭少云
高分子材料科学与工程
文中对聚氯乙烯（PVC）薄膜在实际应用环境中的使用寿命进行了快速可靠的预测。通过加速寿命试验,以断裂伸长率下降至其初始值的50%为失效指标,对PVC薄膜在户外环境因子（紫外光和热）协同作用下的老化动力学进行了研究,利用威布尔统计方程分析老化失效数据,并使用Temperature-non-thermal模型建立外推关系式,确立了PVC薄膜的寿命-环境因子统计学关系式,模拟了PVC薄膜寿命分布在环境因子（热和强紫外光）协同作用下的变化规律。最后,应用上述寿命-环境因子关系式,对PVC薄膜在上海地区的户外使用寿命进行了预测,得出150μm厚的PVC薄膜曝露于上海地区时,户外使用寿命为13个月。
关键词:
聚氯乙烯
,
寿命预测
,
人工加速老化
,
威布尔统计方程
张春晓
,
石晓磊
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201603010
针对在役飞机结构腐蚀检修数据样本量小且随机波动性大的特点,首先基于灰色理论建立遭受腐蚀损伤的飞机结构使用寿命预测模型.其次为提高模型预测精度,引入马氏链转移方程对残差进行修正,得到飞机结构腐蚀寿命的灰色马氏链预测模型.最后对收集的某航空公司经典机型机队11架飞机后货舱隔框结构的腐蚀检修数据进行算例分析.预测结果表明:这类隔框结构在机龄约为15 a时达到2级腐蚀状态,使用寿命相应终止.按结构维修手册要求需对其进行更换,经过残差修正的灰色马氏链预测值与实际值的平均相对误差为0.44％,明显低于未修正的灰色预测平均相对误差1.64％,达到工程问题的预测精度要求,而且预测结果与民航飞机结构腐蚀维修经验基本吻合,说明所建模型可用于腐蚀条件下的在役飞机结构寿命预测.
关键词:
腐蚀
,
飞机结构
,
残差修正
,
灰色马氏链
,
寿命预测
宋亚南
,
徐滨士
,
王海斗
,
张玉波
,
邢志国
稀有金属
分析了金属材料超高周疲劳断口形貌特征,介绍了基于Paris公式的裂纹扩展寿命预测模型和基于位错理论的疲劳裂纹萌生寿命预测模型,并结合前期有关金属材料超高周疲劳行为的试验数据,对2种预测模型的误差进行分析.结果表明,基于位错理论的寿命预测模型较为准确;而基于Paris公式的裂纹扩展寿命预测模型,其预测精度随着疲劳寿命的增加而降低,即材料组织缺陷萌生成为疲劳裂纹阶段占据疲劳寿命的绝大部分.在此基础上,提出了超高周疲劳寿命预测的研究方向:疲劳裂纹的萌生机制,特别是裂纹源表面萌生和内部萌生的竞争性机制;建立大样本数据,结合统计学方法,以工程构件的服役安全性和可靠性为基础,精确评价超高周疲劳寿命.
关键词:
超高周疲劳
,
寿命预测
,
断口形貌
,
预测误差
