张华山
,
黄争鸣
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2008.05.003
将复合材料细观力学桥联模型与有限元软件ABAQUS结合,用于分析层合板受低速冲击作用的极限承载能力.通过确定组分材料是否破坏来判断单层板是否破坏,对破坏后的单层实施一种常系数刚度衰减.将细观力学本构模型、针对组分材料的破坏判据以及刚度衰减模式编制成用户子程序VUMAT,为ABAQUS求解层合板的极限冲击响应提供一种自定义材料模型.只需要输入纤维和基体的材料参数、纤维体积含量等有限数据并且无须单层板的实验数据,就能顺利实施复合材料层合板结构的冲击承载能力分析.所计算的层合板的挠度-时间曲线以及横向冲击力-时间曲线与实验值吻合良好,说明本文的方法是有效的.
关键词:
复合材料层合板
,
细观模型
,
横向冲击
,
破坏准则
,
刚度衰减
王小飞
,
黄争鸣
,
陈卢松
,
潘胜强
高分子材料科学与工程
以尼龙6(PA6)为载体,结合同轴共纺技术将多壁碳纳米管(MWNTs)均匀包裹在PA6/PMMA体系的芯层中,再利用热压成型技术将壳层聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)熔融,从而制备出PA6(MWNTs)均匀分散的增强透光复合材料.实验中分别考察不同含量的MWNTs对复合材料形貌、力学性能的影响.结果表明,采用同轴共纺工艺能明显改善复合纤维的表面形貌.减少珠状物出现,降低MWNTs彼此之间的团聚.通过热压制备的增强透光复合材料的力学性能得到进一步提升,而透光性能只有少量降低.
关键词:
静电纺丝
,
多壁碳纳米管
,
复合纳米纤维
,
增强
,
透光复合材料
吴琴
,
黄争鸣
材料科学与工程学报
本文研究一种新型强化泡沫芯夹层复合材料的力学性能。选择在低成本的PU泡沫中置入圆管状结构增强体，使泡沫芯的等效Z向性能大幅提高。对以FRP面板夹这种强化泡沫芯制成的三明治复合材料结构，进行了平压试验、三点弯曲试验和剪切试验，基于其结构破坏模式，分析其破坏机理，并应用三维层板理论和细观力学方法进行了理论模拟。结果表明，这种强化泡沫芯能显著提高三明治板材的Z向力学性能，具有良好的应用前景。
关键词:
泡沫夹层结构
,
Z向增强
,
力学性能
陈卢松
,
黄争鸣
,
董国华
,
何创龙
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.01.013
利用同轴共纺技术制备出具有壳-芯结构的复合纳米纤维,再通过热压成型工艺将壳层的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)熔融,留下芯层的尼龙6(PA-6)纳米纤维作为增强材料,由此制备得到纳米纤维增强透光复合材料.实验结果表明,该复合材料较之纯PMMA板在力学性能上有明显改善,透光率则基本不受影响.应用SEM、TEM以及FTIR研究了复合纳米纤维的形貌和结构,并根据复合材料力学试验断口的SEM照片,分析了PA-6纳米纤维含量对复合材料力学性能和透光性能的影响.
关键词:
同轴共纺
,
纳米纤维增强复合材料
,
透光材料
韩晓建
,
黄争鸣
,
何创龙
,
刘玲
,
胡影影
,
吴庆生
高分子材料科学与工程
静电纺丝是一种有效制备超细纤维的重要方法.本文应用同轴静电纺丝装置制备出外层为尼龙6(Nylon 6),内层为聚乙烯醇的壳-芯结构的复合功能型无纺布.通过TEM、SEM、红外光谱、力学性能表征探讨了它们的性能,同时将其应用到棉布村里,测试其透湿性能.以期用于过滤膜、防护服及医疗纺织材料等领域.
关键词:
尼龙6
,
聚乙烯醇
,
复合超细纤维
,
同轴静电纺丝
卢彬
,
黄争鸣
玻璃钢/复合材料
将叶片视为变截面悬梁,离散成任意段,每一段满足各向异性双向弯扭耦合振动微分方程,其解表作为两端节点10个自由度的函数,相邻段在同一截面内的节点位移由连续性条件联系,由此建立起求解叶片双向弯曲与扭转响应的传递函数,然后根据边界条件,得到一组仅含10个未知数的齐次方程,其非零解即是叶片各阶固有频率.相对有限元等其他数值方法,这种传递函数的解变量少,算法设计容易,求解速度快,精度高.基于该算法对一种大型叶片叶根段结构铺层优化后的频率特性进行了分析,结果显示,新设计方案不仅叶片重量显著降低,而且叶片刚度和频率特性完全满足使用要求.
关键词:
复合材料
,
风机叶片
,
固有频率
,
传递函数
,
结构优化
李尤
,
黄争鸣
,
王克用
,
常俊骅
玻璃钢/复合材料
本文将碳纳米管(Carbon Nanotube,简称CNT)均匀分散于乙烯基酯树脂中形成导电树脂,将玻璃纤维与导电及非导电树脂交替复合制备成导电/非导电斜交铺层层合板,通过测试观察导电层中电阻的突变,确定拉伸载荷下对称斜交铺层层合板的萌生载荷.
关键词:
碳纳米管
,
层合板
,
分层萌生
,
损伤检测
徐贵营
,
黄争鸣
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2008.01.010
作为一个专用程序,PROPID在水平轴风力机叶片的逆向设计与分析中有许多独特的优点.本文在介绍PROPID程序的同时,选取一风力机叶片为计算模型,使用PROPID进行重新优化设计和分析.通过分析比较发现,PROPID程序在叶轮的功率计算、外形几何尺寸设计、最佳安装角和转速的确定方面均有较好表现,并能正确反映风机叶轮的气动理论,是一种很实用的风力机叶轮逆向设计和分析程序,对提高风力机的气动设计水平、缩短设计周期有很大帮助.
关键词:
PROPID
,
逆向设计
,
风力机叶片
,
叶轮
,
分析
韩晓建
,
黄争鸣
,
何创龙
,
刘玲
,
董国华
,
吴庆生
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00407
静电纺丝是一种有效制备超细纤维的重要方法. 以钛酸丁酯作为TiO2前驱体实现了聚碳酸酯(PC)/TiO2的制备, 采用TEM、SEM、红外光谱、X射线衍射等方法进行理化性能表征, 并测试了材料的抗菌性能. 结果表明: 当PC与钛酸丁酯质量比为9:1时电纺纤维尺寸较均匀, 珠状物最少; 7:3时纤维膜对大肠杆菌的抗菌率达到87%左右, 以期用于过滤膜、防护服及医疗纺织材料等领域.
关键词:
聚碳酸酯
,
composite ultrafine nanofibers
,
anti-bacterial performance
刘博
,
黄争鸣
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2012.01.001
本文将梁理论应用于风机叶片的结构分析,将叶片视为一个变截面的悬臂梁,对美国可再生能源国家实验室发布的叶片结构分析程序Precomp进行了二次开发,使其不仅能计算叶片截面的刚度,而且还可以计算叶片的固有频率以及极限荷载作用下的变形和应力.基于该程序,对叶片结构铺层进行了优化,提出了梯形截面主梁结构,并减少根部材料消耗.结果显示,优化铺层结构后的叶片重量不仅显著降低,而且不影响叶片的使用性能.
关键词:
风机叶片
,
结构分析
,
梯形主梁
,
优化
