梁森
,
陈花玲
,
陈天宁
,
梁天锡
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2004.03.006
针对Bernoulli-Euler梁法计算蜂窝夹芯等效弹性参数的不足,利用3D有限元数值模拟技术,通过对不同材料、不同尺寸的正六边形蜂窝夹芯弹性参数进行数值模拟,给出了芳纶纸面内等效刚度和Poisson比随蜂窝夹芯几何参数变化关系,提出了等效弹性参数的计算公式和一种循环优化设计蜂窝夹芯板厚度的新思想,得到了一些Bernoulli-Euler梁法无法得到的重要结论:正六边形蜂窝夹芯结构y方向的弹性模量大于x方向的1.5倍;等效Poisson比仅与蜂窝夹芯几何参数有关,而与材料常数无关等.最后通过与文献[11]铝质蜂窝夹芯的压缩实验结果比较,证实了本文所使用方法的有效性和部分公式的正确性.
关键词:
蜂窝夹层结构
,
等效参数
,
有限元法
,
数值模拟
常龙飞
,
陈花玲
,
朱子才
,
李博
,
王延杰
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.07.027
主要研究钯电极型离子聚合物-金属复合材料(Pd-ionic polymer-metal composite,Pd-IPMC)的制备工艺.以增加 Pd-IPMC 的电致动位移为优化目标,采用正交优化方法,针对浸泡还原镀和化学镀两个核心步骤进行了参数优化,探索了主要工艺参数对材料电致位移的影响规律.实验结果给出了工艺参数的优化值,以及这些参数对材料性能的影响水平和效应曲线.由优化后工艺参数制备的 Pd-IPMC 性能较优化前有显著提高,且优于 ERI 公司商业化的 IPMC.研究结果充分验证了 Pd 作为 IPMC 电极的可行性,解决了现有 Pd-IPMC 材料致动性能不理想的难题,对于制备低成本、大变形的 IPMC 材料,并促进其工程应用具有重要意义.
关键词:
离子聚合物-金属复合材料
,
钯电极
,
制备工艺
,
化学镀
,
正交优化
胡树林
,
陈花玲
,
李博
,
强俊花
材料科学与工程学报
介电弹性功能材料(简称DE)是一种新型智能材料,可在电压驱动下产生厚度与面积变形.为了掌握其在电场作用下的变形以及失效规律,本文通过实验方法研究了在不同的预拉伸量、电极特性、电压频率等条件下,DE材料在电场作用下产生变形的最小电压以及发生电击穿时的失效电压的规律,并对实验现象进行了分析和解释,给出了DE材料维持正常工作的条件,为DE材料的工程应用提供了相应的准则.
关键词:
介电弹性体
,
电压
,
变形
,
失效
胡树林
,
陈花玲
,
李博
,
强俊花
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.06.007
在对基于介电弹性材料的无阀微泵流量分析基础上,从增加流量的角度出发,分析了结构参数对流量的影响规律,并对微泵泵膜预拉伸率及封装材料对微泵流量的影响进行了实验研究.实验结果表明,采用参数优选后的无阀微泵结构可使微泵的流量大幅度增加,可达到500的流量.该类型无阀微泵在生物医学等微流体系统中的应用具有广泛的前景.
关键词:
无阀微泵
,
介电材料
,
振动膜
盛俊杰
,
陈花玲
,
李博
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2011.06.004
介电弹性材料是一种新型的电活性聚合物,在电激励下能产生较大的机械变形,可被广泛的用作致动器和传感器.其中3M公司的VHB4910系列丙烯酸薄膜是研究最广泛的介电弹性材料,其关键的电学参数,特别是介电常数,将影响整体的机电耦合性能.然而到目前为止,人们对于VHB4910介电材料介电常数取值的认识尚不统一,特别是频率对介电常数的影响存在着较大分歧,更没有从机理上对其进行分析.基于此现状,利用宽频带介电谱技术通过实验研究了频率(10-2到107Hz)对VHB4910介电材料介电性能的影响,发现该材料低频频率依赖性较弱,高频频率依赖性较强,得到材料的低频介电常数为4.8；接着从微观角度出发,分析认为VHB4910介电材料介电常数随频率变化的机理是由于材料偶极子转向极化率随频率变化所致；然后,分析了描述介电材料介电性能的德拜(Debye)方程及Cole - Cole方程的特点,与VHB4910介电材料介电常数实验结果比较发现,Cole - Cole方程更适合描述VHB4910介电材料介电性能；最后,利用实验结果拟合了Cole - Cole方程相关参数,获得了描述VHB4910介电材料介电性能的数学模型.
关键词:
介电弹性材料
,
介电常数
,
Cole - Cole
,
VHB4910
,
频率
张少辉
,
陈花玲
,
梁天锡
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2004.03.003
应用基于应变能的有限元方法研究了纤维增强复合材料的阻尼特性,此方法从单向复合材料的阻尼性能参数出发,通过有限元模态分析得到复合材料结构的模态损耗因子,与已有的理论分析和试验结果相比吻合较好,从而验证了该方法的合理性.该方法还可以比较三维应力分量对阻尼的贡献.本文将该方法应用于一种复合材料等间距正交网格加筋板的阻尼特性分析,考察了加筋对复合材料层合板阻尼特性的影响.
关键词:
纤维增强复合材料
,
层合板
,
加强筋
,
阻尼
,
有限元
李博
,
陈花玲
,
朱子才
材料导报
离子聚合物-金属复合材料IPMC(Ionic polymer-metal composite)是一种新型的智能材料,在航天航空、生物医学、仿生机械等领域具有广阔的应用前景.简单介绍了IPMC材料及其性能特点,综述了基于IPMC材料工作机理的理论模型以及从IPMC实际应用角度出发的等效模型的研究现状,并对两种模型进行了比较.其中理论模型可以直观地分析IPMC的性能,但是模型参数多且结构复杂,不易掌握;等效模型简易实用,但是精度不高,扩展性差.指出了IPMC建模研究未来的发展趋势.
关键词:
智能材料
,
离子聚合物-金属复合材料
,
理论建模
