一、现代纤维增强复合材料疲劳理论进展（论文文献综述）
申川川[1]（2021）在《纤维增强复合板缺陷响应特征及其在光-力学检测中的应用》文中研究说明纤维增强树脂基复合材料已广泛应用于航空航天、轨道交通、能源等领域。在制造及服役过程中,由于环境温湿度、纤维预应力、固化温度等因素影响,会使得复合材料内部产生纤维褶皱、界面弱粘结、分层等随机缺陷,这些随机缺陷会降低复合材料结构强度以及承载能力,因此开展复合材料缺陷检测以及评价是其制造和服役环节的重要内容。光学非接触检测技术是一种涉及材料学、力学、光学等多领域、多学科的交叉技术,目前在应用该技术时存在缺乏理论指导、过度依赖经验、难以解释特殊检测结果等问题。如何设计有效的检测方案使得不同类型缺陷可以通过可靠的光学测量方法检测出来,就需要从力学角度出发预测含缺陷结构的力学行为。本文开展了纤维增强复合材料板褶皱及弱粘结缺陷响应特征及其在光-力学检测中的应用研究,主要研究内容和结论如下:（1）分别基于两步均匀化技术和渐近均匀化方法建立了纤维褶皱及弱粘结缺陷细观力学模型,进而通过开发有限元计算程序实现了两类缺陷力学模型的有限元算法植入。研究表明:褶皱缺陷会造成纤维方向等效弹性模量减小,并使得铺层厚度方向的等效弹性模量增加;弱粘结缺陷会弱化所有方向的材料刚度系数,且随着界面结合强度的降低,Ex降低幅度有限,而Ez会降低至0。（2）建立了考虑缺陷严重程度不均匀性及其空间随机分布的复合材料结构力学响应测试方法,预测了含随机褶皱或弱粘结缺陷纤维增强复合板的力学响应行为,缺陷在不同加载方式下的特征响应为开展复合材料缺陷光-力学检测提供了理论指导,包括加载方式、载荷大小、测量方式以及测量值的预估计等。由于计及了不均匀缺陷的随机分布,程序多次运行后可在缺陷参数和构件响应之间建立量化关系,为考虑缺陷分散性的复合材料结构设计提供理论基础。（3）基于缺陷的特征响应建立了复合板褶皱及脱粘缺陷光-力学检测方案,提出了基于数字光栅投影测量技术获取离面位移的三维点云重构算法。研究表明:在微小拉伸载荷下,数字光栅投影测量技术能够很好地捕捉褶皱或脱粘缺陷引起的层合板离面位移突变现象,并可依据位移场的分布情况判断缺陷的不均匀分布以及严重程度。由于采用三维点云重构算法来处理点云数据,该方法可减小物体表面质量及刚体位移对测量结果的影响,具有全场检测、测量信息丰富、测量精度较高等优点。
耿发贵[2]（2021）在《全缠绕复合材料气瓶累积损伤性能研究》文中研究说明复合材料气瓶质量轻、强度高、安全性能好,被广泛应用在航天航空以及民用生产的各个领域。近年以来,对于复合材料气瓶的研究层出不穷,然而,目前大多数的研究仅针对气瓶的静态承压强度,复合材料气瓶在使用过程中可能发生的冲击、疲劳等累积损伤的研究存在不足。针对以上问题,本文采用数值分析结合试验研究的方法,对复合材料气瓶的累积损伤问题进行探索,主要工作以及研究成果如下:（1）基于瞬态动力学理论建立了复合材料气瓶冲击损伤分析模型,并进行了部分试验验证,在此基础上,采用遗传算法对复合材料气瓶缠绕层铺层顺序进行了优化,以提高气瓶抗冲击性能。结果表明:以气瓶过渡段和气瓶筒体中部为冲击点进行冲击试验,冲击后气瓶剩余爆破压力的测量结果与数值计算结果的误差在5%范围以内,可以验证本文冲击损伤分析模型的准确性。通过遗传算法优化后,复合材料气瓶的抗冲击性能明显提高,冲击后基体破裂面积和破裂层数都显着减少,气瓶剩余爆破压力显着提高。（2）通过测试不同冲击位置、不同冲击能量下复合材料气瓶损伤程度的大小,结合数值分析方法,研究不同冲击条件下复合缠绕层内部损伤行为,获得了冲击与剩余强度之间的关系。结果表明:冲击后纤维缠绕层最外侧受损最严重,最内侧受损次之,中间部分受损最轻。随着冲击能量的增加,各层基体破裂面积和纤维断裂面积逐渐增加,剩余爆破压力逐渐下降。对比冲击气瓶筒体和冲击气瓶过渡段的测量结果,冲击筒体过渡段时纤维破裂面积更少、基体破裂面积更多、凹坑深度更浅。对比方形冲击锤和锥形冲击锤的测量结果,方形冲击锤冲击后的基体破裂面积仅为锥形锥冲击后的34.8%,凹坑深度为锥形锤冲击后的21.2%。对冲击后的气瓶进行水压爆破,同样的冲击位置,90J能量冲击后气瓶剩余爆破压力为118.13MPa,60J能量冲击后气瓶剩余爆破压力为124.94MPa,增加了5.8%。（3）基于剩余强度理论和剩余刚度理论建立复合材料气瓶疲劳损伤分析模型,实现了复合材料气瓶服役过程中的疲劳损伤过程模拟,研究了不同疲劳次数下复合材料气瓶的损伤程度,并进行了疲劳试验验证。结果表明:11000次疲劳试验后,气瓶剩余爆破压力的测量结果与疲劳损伤分析结果相差0.96%,验证了疲劳分析模型的准确性。疲劳过程中,复合材料层的强度性能逐渐退化,在疲劳前期复合材料的强度退化较快,后期退化速度逐渐减慢。11000次循环后,计算得气瓶剩余爆破压力为125MPa,与原气瓶的计算爆破压力相比下降了11.3%,试验测得气瓶剩余爆破压力为123.8MPa,与原气瓶的试验测量爆破压力相比下降了11.3%。（4）综合以上分析模型,采用数值计算结合试验研究的方法进行复合材料气瓶疲劳-冲击累积损伤性能研究。结果表明:进行疲劳循环后再冲击的损伤比直接进行冲击的损伤更严重。通过数值计算,在气瓶筒体,60J冲击能量下进行疲劳试验后再冲击的基体破裂面积比直接进行冲击试验的基体破裂面积增加了16.2%,进行疲劳试验后再冲击的凹坑深度比直接进行冲击试验的凹坑深度增加了7.4%。与原气瓶相比,经过11000次疲劳-冲击累积损伤后,60J冲击能量下气瓶剩余爆破压力降低了19.9%,90J冲击能量下气瓶剩余爆破压力降低了21.3%。
白茹茹[3]（2021）在《磁性热塑性纳米复合材料制备及其自修复特性研究》文中指出热塑性复合材料因其轻、强、可再生性好、可修复等特点,逐渐取代部分金属和热固性复合材料大量应用于军工、汽车、医疗等领域。聚丙烯（PP）是一种成型性好、无毒的通用型热塑性树脂,PP制品广泛应用于生产生活中。在改善热塑性复合材料机械性能的基础上,提高其寿命并且降低维护更新成本成为新的突破方向,因而实现热塑性复合材料的自修复成为急需解决的关键问题。本文以开发热塑性复合材料的自修复特性为研究目标,从热塑性树脂材料的修复原理出发设计了材料成分和结构,优化了 FeNip/PP纳米复合材料的制备工艺,实现了磁性纳米颗粒在高粘度热塑性树脂基体中的均匀分散,在此基础上对该复合材料的微观结构、热学性能、力学性能、电磁特性等进行了表征,并且探讨了磁性纳米颗粒与树脂基体的界面结构对复合材料性能的影响;研究了FeNip/PP纳米复合材料的自修复特性及其机理;将FeNip/PP纳米复合材料作为基体材料,探索了该自修复材料在工业应用中的可行性。（1）在FeNip/PP纳米复合材料制备方面,采用液相还原法制备了粒径10～100 nm范围可调控的FeNi合金纳米粉体,通过低温液相分散法和高温熔融共混法相结合的多步骤分散工艺,将FeNi磁性纳米粉体分散到了高粘度的热塑性聚丙烯基体中,成功制备了纳米级均匀分散的FeNip/PP纳米复合材料。（2）FeNi磁性纳米粒子的加入不会降低PP基体的熔融温度而且能够有效改善基体的导热性能。1 wt%～20 wt%FeNip/PP纳米复合材料的熔融转变点为166～168℃,与PP基体相当（167℃）。5wt%FeNip/PP纳米复合材料导热系数为0.3 W/（mK）,较PP基体提高了 36%;其热扩散率为0.21 mm2/s,较PP基体提高了 90%,其体积比热容上升了 0.53 MJ/m3K;2 wt%和5 wt%FeNip/PP纳米复合材料的拉伸强度（σb）分别为38 MPa和36 MPa。与PP基体相比,添加适量金属纳米粒子后复合材料的导热性能和力学性能明显改善。（3）在FeNip/PP纳米复合材料中,FeNi纳米粒子表面拥有2～10 nm的界面层。该界面结构是由PP分子链进入FeNi纳米粒子表面晶格缺陷处,形成的有机相和无机相交互渗透的过渡相。该界面结构在材料微裂纹修复过程中能够加速高分子链迁移和裂纹界面扩散,为FeNip/PP纳米复合材料自修复特性的实现提供了良好的微观结构基础。（4）研究了 FeNip/PP纳米复合材料的自修复特性。复合材料的微波损耗tanδ随着FeNi粉体含量的增加而呈现逾渗现象,“逾渗区间”为2～10wt%,微波可实现FeNip/PP纳米复合材料的磁热转化。采用微波修复技术实现了 PP基复合材料的自修复,经过2.45 GHz频率微波处理后,材料内部空隙率下降、表面裂纹被愈合;微波处理5 wt%FeNip/PP纳米复合材料15 min后,裂纹完全愈合,材料的拉伸强度达到40 MPa,恢复到损伤前拉伸强度的90%。（5）研究了 FeNip/PP纳米复合材料体系的自修复机制。“熵耗尽”作用下的纳米粒子运动是修复程序启动的“导火索”,磁性纳米粒子的磁热效应提供持续的能量来源,而高分子链的扩散运动形成的局部“流动相”是实现修复的根本原因。（6）FeNip/PP纳米复合材料作为基体制备的CGF/（FeNip/PP）复合材料拥有良好的微波自修复效果。44.4 wt%纤维含量的CGF/（FeNip/PP）和CGF/（FeSiAlp/PP）复合材料的拉伸强度（σb）分别为287.91 MPa和283.94 MPa。定期修复的CGF/（FeNip/PP）复合材料在50%Fmax的循环加载下的拉伸循环次数增加了两倍。受到分层破坏的CGF/（FeNip/PP）复合材料齿轮经微波修复后,其力学性能和静载扭转性能均能恢复到常规齿轮的指标。
沈亮[4]（2021）在《面向生态车辆的聚乳酸复合材料制备与研究》文中进行了进一步梳理随着汽车工业快速发展,石油资源匮乏、大气污染等环境问题日益突显,国家工信部提出汽车产业绿色化要求。可降解生物基材料具有天然性、环保性等优点,生物基复合材料代替石油基材料应用于汽车行业非金属产品是未来的一大趋势,但在实际应用中较石油基材料普遍存在韧性、机械性能及热性能的制约。本文采用聚乳酸（PLA）和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）,添加少量增容剂4,4’-亚甲基双异氰酸苯酯（MDI）熔融共混的设计方案以提高PLA的韧性;在共聚物PLA-PBAT-MDI中添加玄武岩纤维（BF）,以提高共聚物（PLA-PBAT-MDI）/BF的强韧性和热稳定性。通过改变BF的比例,可以影响复合材料的综合性能。通过综合对比复合材料显微组织、广角X射线衍射（WAXS）、傅里叶红外光谱等分析检测结果,分析复合材料的微观组织成分、结晶度和混合均匀性;通过静态拉伸试验、拉-拉疲劳性能试验（应力比=0.1）、疲劳S-N曲线及疲劳断口形貌,探究复合材料强韧性和疲劳断裂机理;通过差式扫描量热法（DSC）,研究复合材料的热稳定性能和结晶度。通过DSC和WAXS分析表明,BF的加入能够提高共聚物的强韧性、结晶度和热稳定性能。根据拉伸断口形貌分析表明,PBAT的加入导致共聚物断口明显粗糙,由脆性断裂转化为塑性变形,即PBAT在少量增容剂MDI的作用下,与PLA熔融共混得到的共聚物的韧性增强,随着BF含量的增加,断口形貌逐渐从银纹现象,变成以纤维拔出、纤维断裂为主,但40%BF+60%（PLA-PBAT-MDI）（以下简称40%BF）配比下的共聚物虽然出现纤维断裂现象,但是BF纤维与基体的连接性依旧很好。疲劳S-N曲线及疲劳断口形貌分析表明,同一应力水平下,40%BF共聚物的寿命最高,20%BF的共聚物寿命次之,10%BF的共聚物寿命最低;同一BF质量分数的共聚物在低应力水平下的寿命高于高应力水平;10%BF的疲劳断口以银纹、剪切带为主;20%BF和40%BF的断口形貌以纤维断裂和纤维拔出为主,纤维与基体结合紧密,基体无明显裂纹。建立电池箱上盖板模型,并分别赋予40%BF与原盖板片状模塑料（SMC）两组材料力学属性,经过模态分析、静力学分析、随机振动分析及随机振动疲劳分析,对比研究发现生物基复合材料性能均优于SMC材料,可替代SMC材料应用于电池箱盖板。基于整车模型建立副仪表板总成有限元模型,并赋予相应材料参数。对有限元中连接好的整车模型上各硬点位置进行单位载荷静力学分析,并将所有分析结果导入n Code Design Life。基于Duty Cycle编制可用于疲劳研究的载荷谱,搭建“五框图”,以获取的整车生命周期的疲劳载荷作为零件的疲劳寿命考核目标,赋予材料疲劳性能试验获取的S-N曲线,获得整车疲劳寿命云图,研究该材料参数下副仪表板处的疲劳性能,云图显示副仪表总成损伤值均未超过1,验证了生物基复合材料应用的可行性。本文对生物基复合材料进行了一系列的设计与研究,并通过仿真验证了其在汽车产品中的应用,结果表明40%BF生物基材料性能优越,可以代替石油基材料在用于产品设计中,为深入探索生物基复合材料以推进汽车产业生态化、绿色化提供了途径。
金旗[5]（2021）在《SiC纤维增强Ti基复合材料的制备及微观组织结构研究》文中研究说明高超声速飞行器是指飞行速度超过5倍声速的飞行器,其恶劣的服役环境,对结构材料,特别是对蒙皮结构材料提出了越来越苛刻的要求,开发长寿命、抗腐蚀、高强度、耐高温、轻量化的蒙皮结构材料对于研制高超声速飞行器至关重要。SiCf/Ti复合材料的耐温范围和力学性能均与高超声速飞行器的服役环境需求吻合,其高比强度和高比模量、良好的导电和导热性能、热膨胀系数小、耐高温、耐磨损、尺寸稳定性高等特性是高超声速飞行器用蒙皮材料的理想选择。本文针对我国高超声速飞行器发展的需求,以SiCf/Ti复合材料蒙皮结构为应用对象,发挥钛基复合材料耐高温与轻量化的优势,重点开展纤维制备与排布、界面调控攻关,突破箔纤维箔法制备工艺优化、复合材料性能评价等关键技术,探明组织结构演变规律以及复合材料断裂失效机理,并完成蒙皮结构件的研制和考核,推动钛基复合材料蒙皮在高超声速飞行器上的应用。搭建了直流加热立式CVD设备,完成了反应器、法兰、供气系统、加热系统等结构的设计与制造,实现了直流电加热钨丝、多级化学气相沉积法制备连续SiC纤维。掌握了制备SiC纤维的最佳CVD制备工艺:H2（1.2 L/min）+CH3SiCl3（1.8 L/min）+Ar（1.0 L/min）,其中 1.8 L/min 的 CH3SiCl3 在水浴锅40℃加热,沉积温度为1300℃、走丝速度1.2m/min。制备的SiC纤维直径约为100μm、拉伸强度大于2000MPa。通过数值模拟和试验研究了 SiC纤维排布优化与结构设计。研究结果表明,纤维间距为0.15 mm,0.2 mm,0.25 mm对应的钛基复合材料纤维体积分数为32.4%,26.4%,22.3%。获得了最佳的纤维布间距为0.2mm,保证高纤维体积分数的同时,避免了纤维的搭接。纤维六方排布时界面附近的热残余应力,相较于四方纤维排布模型,最大的径向压应力和环向拉应力都有所降低,分别为108MPa和196MPa,因此,六方排布是一种优于四方排布的纤维排布方式。通过SiC纤维增强钛基复合材料制备工艺的优化及微观组织结构的分析,研究结果表明,去除固定SiC纤维的聚甲基丙烯酸甲脂的丙酮溶液（PMMA胶）的最佳工艺是以;3℃/min升温至400℃,在400℃下保温2h。最佳的SiC纤维增强钛基复合材料热压复合工艺是在温度880℃、压力40MPa条件下保温保压2h。制备的SiC纤维增强钛基复合材料纤维排布均匀,基体组织致密,无孔洞、未焊合等微观缺陷。利用SEM+EDS及热力学动力学分析研究SiC纤维增强钛基复合材料制备过程中的界面行为,研究结果表明,在840℃、880℃和920℃三个热压温度下制备的复合材料,界面反应层厚度分别为0.5μm、1μm和1.3μm。其中纤维/Ti界面反应产物为TiC,界面反应速度主要受C元素的扩散控制,界面反应层组成为SiC纤维/TiC/Ti基体。利用室温拉伸、高温拉伸及疲劳测试等手段研究了 SiC纤维增强钛基复合材料的力学性能,研究结果表明,SiCf/TB8复合材料具有优异的室温性能、高温性能和疲劳性能,其室温抗拉强度达到1500MPa,弹性模量达到180GP,在600℃下的抗拉强度达到960MPa,在350MPa的应力水平下,循环次数超过 1×107。通过结构设计、工艺优化及性能考核分析了制备SiC增强钛基复合材料蒙皮结构的工艺路线可行性,研究结果表明,采用超塑成形/扩散连接技术制备出了 SiC增强钛基复合材料多层结构,尺寸达到120mm×120mm,并利用超声无损探伤,实现了 SiCf/TB8复合材料热防护蒙皮结构件内部缺陷的评价与表征,验证了工艺路线的可行性。制备的SiC增强钛基复合材料蒙皮典型件,在700℃热平衡条件下的隔热温差达到100℃,证明了 SiC增强钛基复合材料蒙皮结构具有优异的隔热性能,可以满足高超声速飞行器的服役要求。
邵博[6]（2021）在《棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形研究》文中提出从探索废旧棉织物高效利用新途径出发,本文以棉织物和聚丙烯（PP）为主要原料,采用层叠热压工艺制备了棉织物增强PP复合材料,其力学试验结果表明,这种复合材料的拉伸强度和冲击韧性十分突出,与木塑复合材料的性能特点具有互补性,可望应用于生态建筑与绿色装饰材料。为了对棉织物增强PP复合材料的黏塑性进行系统研究,本文采用新棉织物制备棉织物增强PP复合材料试件以避免因废旧棉织物材质不均而造成实验数据波动大,采用多种模型拟合分析了复合材料在拉伸过程中的黏塑性变形行为,揭示了黏塑性变形对材料性能的影响机理;基于非线性微分型模型和动力学模型的本构关系,推导出棉织物增强PP复合材料的力学性能存在时变性;采用典型的废旧纯棉织物和废旧棉涤混纺织物制备废旧棉织物增强PP复合材料,在表征其主要物理力学性能的基础上,对模型研究结论进行了验证。本论文主要研究内容和结果总结如下:（1）采用层叠热压法制备了各向异性的棉织物增强PP复合材料,其力学性能与棉纤维分布和取向密切相关。力学测试表明,其拉伸强度、弯曲强度、拉伸模量、弯曲模量与测试方向有关;测试方向与棉纤维方向夹角越小,上述参数数值越大。棉织物增强PP复合材料的冲击强度、拉伸屈服伸长率与贯穿测试截面纱线数量有关;贯穿测试截面的棉纱数量越多,冲击强度和拉伸屈服伸长率数值越大。通过模型拟合,证明棉织物增强PP复合材料拉伸强度分布遵循材料力学中最大拉应力理论;而棉织物增强PP复合材料的冲击强度与通过测试截面的棉纤维数量存在线性关系。（2）棉织物增强PP复合材料的黏塑性变形能力也可随刚性的提高而显着提高。采用Ramberg-Osgood模型和非线性Maxwell模型分别从塑性和黏性角度对棉织物增强PP复合材料静态拉伸测试过程中的应变进行定量分析,得到相同结论,除0°方向外,棉织物增强PP复合材料的黏塑性变形能力均高于纯PP。不同速率静态拉伸测试表明,黏性变形会显着降低棉织物增强PP复合材料的拉伸强度。循环拉伸测试也得到相同结论,黏性变形导致棉织物增强PP复合材料的应变对应力响应不断增强,引起复合材料性能下降,最终在远低于拉伸强度的应力作用下断裂破坏。（3）采用非线性微分型本构关系模型和动力学模型对棉织物增强PP复合材料不同形式的拉伸过程进行拟合分析。非线性微分型本构关系模型可精确描述棉织物增强PP复合材料恒速拉伸过程、恒力拉伸过程和周期循环拉伸过程,从理论上证明了棉织物增强PP复合材料拉伸过程中应力-应变关系为非线性关系。通过拟合应力作用下棉织物增强PP复合材料中分子链段的迁移过程,获得动力学模型。该模型可以准确的描述棉织物增强PP复合材料在循环应力作用下的黏塑性变形行为,和恒力作用下的蠕变行为。非线性微分型本构关系模型和动力学模型均证明,棉织物增强PP复合材料拉伸过程中的非弹性变形可分解为独立的黏性变形过程和塑性变形过程。（4）通过黏性变形速率和塑性变形速率变化趋势的研究,推断出棉织物增强PP复合材料的加工硬化行为和性能退化过程,并得到实验验证。采用非线性微分型本构关系模型和动力学模型对棉织物增强PP复合材料拉伸过程分析得到相同结论,在循环拉伸测试初期,复合材料的塑性应变和黏性应变速率较高,随着实验的进行,塑性应变速率和黏性应变速率下降,但速率变化趋势不同。棉织物增强PP复合材料的黏性应变速率曲线和塑性应变速率曲线存在交点,即二者等值点。非线性微分型本构关系模型和动力学模型均指出,在黏性应变速率和塑性应变速率等值点前,棉织物增强PP复合材料在单个测试周期内塑性变形量大于黏性变形量,应变对应力响应不断降低,材料体现出加工硬化行为;在等值点之后,复合材料在单个测试周期内塑性变形量低于黏性变形量,应变对应力响应增强,复合材料性能开始退化,并实验验证了模型推论的正确性。因此得到结论,棉织物增强PP复合材料黏、塑性变形速率的竞争是其力学性能时变性的原因。（5）采用4种典型的废旧纯棉织物和2种典型的废旧棉涤混纺织物制备废旧棉织物增强PP复合材料,对其密度、吸水增重、吸水膨胀、静态和动态力学性能、黏塑性变形进行了较系统的测试分析。结果表明,采用废旧棉织物制备的PP基复合材料与采用新棉织物具有类似性,废旧棉织物能够用于棉织物增强PP复合材料。综上所述,棉织物可以大幅改善PP复合材料的力学性能,增加复合材料断裂时的能量吸收,但一定程度上增加了复合材料的黏塑性。同时本文采用不同的模型分析和拟合了棉织物增强复合材料在不同形式拉伸过程中的应力-应变行为,较为全面的分析了棉纤维增强复合材料的拉伸过程,为纤维增强复合材料的非线性黏塑性拉伸变形研究提供了可以参考的方法。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[7]（2021）在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中研究说明为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）
王琳琳[8]（2020）在《基于红外热像技术的风力发电机缺陷叶片疲劳损伤研究》文中研究说明风能是可再生能源。叶片为大型风力发电机的重要部件之一,受人为和制造工艺技术等因素影响,叶片容易带有纤维断裂、分层、气孔、微裂纹等原生缺陷。在风力发电机叶片服役过程中,原生缺陷不断长大和串接,导致风力发电机叶片宏观力学性能劣化,甚至导致风力发电机叶片疲劳断裂,使整个风力发电机组无法正常运行。因此对大型风力发电机原生缺陷叶片的疲劳损伤演化研究是至关重要的,有利于提前预测风力发电机叶片故障,保证风力发电机的安全性和使用性,减少巨大的经济损失。风力发电机叶片疲劳损伤演化过程是一种不可逆的热力学非线性过程,结合材料学、疲劳学、热力学及先进的红外热像检测技术,横跨微观、细观、宏观的不同尺度层次,研究多种原生缺陷风力发电机叶片的疲劳损伤机制,为实现风力发电机叶片的在线、实时的健康监测提供理论支撑,本文从试验、理论方面对原生缺陷叶片的疲劳损伤过程分析研究。利用红外热像仪研究分层、气孔缺陷对叶片疲劳损伤的影响,通过监测疲劳过程中分层、气孔缺陷叶片试件表面温度和红外热像序图变化,发现缺陷对叶片疲劳损伤与缺陷深度、缺陷类型有关。分层和气孔缺陷对叶片疲劳损伤程度随疲劳时间逐渐增加,表面温度逐渐升高。相同缺陷类型时,深度浅的缺陷对叶片疲劳损伤程度影响大;相同缺陷深度时,分层缺陷比气孔缺陷对叶片疲劳损伤影响大。疲劳极限是抗疲劳断裂重要参数,与疲劳损伤有密切关系,利用红外热像仪的双线式法预测疲劳极限是最常见方法。由于疲劳过程的稳定状态表面温度不精确影响双线式法预测疲劳极限精度,故提出角归一化双线式法预测缺陷叶片疲劳极限。分别对分层和气孔缺陷叶片进行阶段式疲劳试验,利用双线式法、角归一化双线式法预测疲劳极限,与升降法预测疲劳极限结果对比。试验结果发现,提出角归一化双线式方法预测结果与升降法试验结果最吻合,误差率小于双线式法。原生缺陷在疲劳载荷作用下会演化成微裂纹的形成、扩展,裂尖温度场能够反映裂纹扩展过程的热耗散现象。红外热像仪为疲劳损伤过程温度监测提供有利的技术支持,但是受试验条件影响红外热像仪测量温度精度不准确,直接影响叶片疲劳损伤的准确评估。因此,先重点探究疲劳过程微裂纹缺陷叶片温度场计算模型;再利用试验结果验证温度场计算模型的准确性和可行性;最后基于温度场计算的数值解和试验值分析影响红外热像仪温度测量精度的因素,提出调整红外热像仪测量方法。采用红外热像仪监测边界微裂纹缺陷叶片疲劳试验,通过ANSYS有限元的数值解和试验结果对比发现,建立的风力发电机叶片微裂纹温度场模型是准确和可行的。在提出的疲劳试验条件下,数据处理方法无法提高红外热像仪测量温度精度不高;在发射率、试验距离、环境温度、环境辐射几个方面对疲劳试验进行调整,发现使红外热像仪测量温度精度提高到4%。疲劳损伤伴随着不可逆的能量耗散,一部分转化为热耗散,另一部转化为内储能,内储能主要改变材料内部微观形貌。以微裂纹、分层缺陷叶片不同疲劳试验为例,分析疲劳过程中内储能变化规律,并利用宏观和微观形貌分析原生缺陷对叶片的疲劳损伤机制。试验结果发现,叶片的内储能随疲劳时间增长而逐渐增加,达到某一程度时出现转折点,内储能缓慢增加。利用微裂纹和分层叶片不同时刻的微观形貌图发现,不同时刻的内储能产生不同的疲劳损伤形式。深层次分析原生缺陷叶片疲劳损伤方式的萌生、衍变机理,为叶片疲劳损伤机理提供理论支撑。疲劳损伤临界点是疲劳断裂的重要判据,临界点的准确评估有利于预防风力发电机叶片的疲劳断裂。以温度和耗散能为辅助量,参考熵增原理构建法则,建立以熵为疲劳损伤参量的风力发电机叶片疲劳损伤模型,分析原生缺陷叶片的累积熵产变化规律,确定疲劳损伤的临界点。试验研究发现,纤维断裂和气孔缺陷叶片在恒载荷、变载荷疲劳试验下,叶片的累积熵产曲线有三个阶段变化。累积熵产曲线的第三阶段起始点确定为疲劳损伤临界点,并通过疲劳试验验证了临界点确定的准确性和可行性。临界点的累积熵产和疲劳断裂点的累积熵产均为恒定值,不受任何试验参数的影响,并且它们比值约为0.5,在疲劳试验临界点的疲劳寿命约占80%整个疲劳寿命。由于累积熵产具有恒定不变特点,不因风力机叶片的不同工况和叶片材料性质等因素受到影响,能够作为疲劳损伤能力的表征,对评估叶片疲劳损伤有重要优势。
张亚楠[9]（2020）在《基于声发射信号处理的风力机叶片损伤演化研究》文中提出叶片是风力机获取风能的关键部件,在叶片的生产过程中,往往因为其制作工艺的特殊,自动化程度不高,使生产出来的叶片存在内部缺陷,如褶皱、分层、缺胶等。由于这些随机分布的工艺缺陷存在,导致复合材料的疲劳破坏通常从缺陷处开始,并在随机交变应力作用下逐步扩展贯通成为宏观裂纹,继而逐步扩展到界面上引发疲劳损伤,对叶片结构造成破坏。考虑风电场大多位于偏远地区,存在维护、监测困难的问题,如果早期损伤未被及时发现,有可能在恶劣工况下发展为恶性事故而造成巨大的经济损失。因此,研究风力机叶片的损伤演化识别,对于保障叶片长时间安全运行具有重要意义。本文研究采用声发射技术对叶片复合材料损伤演化状态进行识别和预测,为风力机叶片健康状态监测提供新思路,论文的主要研究内容如下:（1）以损伤力学理论为基础,通过分析不同阶段损伤演化的能量耗散,建立了风力机叶片复合材料的损伤演化模型,从而明晰声发射能量耗散和复合材料损伤演化规律的关系。通过复合材料层合板Lamb理论讨论了不同类型的Lamb频散控制方程以及频散特性。利用声发射断铅实验分析了不同Lamb波传播方式,并讨论了不同损伤程度对Lamb波的影响,为损伤演化过程中声发射信号波形分析提供理论依据。（2）依据风电发电机组风轮叶片质量标准中对叶片质量影响最大的褶皱和分层工艺缺陷,针对性的建立了GFRP复合材料声发射实验平台,并详细阐述了实验步骤和人工缺陷制作方法。实验分析了分层缺陷位置、大小和不同高宽比褶皱缺陷对复合材料力学性能的影响。使用聚类分析算法识别了复合材料损伤模式,并利用电镜扫描验证的损伤模式识别的正确性。通过对不同缺陷复合材料的声发射特征分析,明晰了缺陷类型和几何参数对叶片损伤规律的影响,为缺陷复合材料损伤模式识别和状态监测提供依据。（3）褶皱缺陷在损伤演化过程中,由于损伤模式的多样性使得观测AE信号源的数目小于声发射源信号数目,本文提出一种改进的K-means欠定盲源分离方法,有效提取了褶皱缺陷损伤演化过程中基体开裂,纤维剥离,界面分层和纤维断裂的频率特征,最后计算并分析疲劳损伤演化中各类损伤特征的声能耗散趋势。研究结果表明,褶皱缺陷在稳定损伤阶段,纤维及纤维束纵向所产生的纤维剥离是能量耗散的主要来源,失稳破坏阶段出现的裂纹和脱粘以及纤维断裂为主要的声发射激励源,并呈现高幅值能量释放的态势,从而明晰了褶皱缺陷的损伤演化机理。（4）针对叶片层合板分层缺陷损伤演化中多组分材料所导致交叉项干扰问题,提出了一种基于自适应VMD-WVD时频分析方法,通过利用交替方向乘子法迭代搜索求取增广Lagrange函数的鞍点,获取声发射模态分量和中心频率。实验结果表明,通过二维时频分布相关系数和时频分辨率对算法性能进行评价,该方法使得交叉项干扰有效降低,还能保证较高的时频聚集性和时频分辨率,能够细致地刻画声发射信号在时频平面上所发生的变化过程,表征分层缺陷损伤的复杂动态过程。（5）考虑叶片复合材料在应力达到最大之前便已经发展为宏观失效,造成失稳破坏的识别和预测难度较大。针对该问题,提出一种基于声发射信号聚类分析和神经网络的复合材料失稳破坏前兆特征识别和预测方法,通过对比每种声发射信号类型的时序演化特征,筛选出合适的前兆特征信号建立神经网络预测模型。结果表明,该方法相比于声发射积累能量和积累计数等参数可有效的对其失稳破坏状态进行识别和预测。
韩露[10]（2020）在《面向生态车辆的聚乳酸复合材料性能与优化设计方法研究》文中研究指明提高汽车产品生态性,使汽车产品绿色化,是减少汽车废旧产品污染,降低有害物质排放量的重要手段。基于生态汽车设计原则,提出增加绿色可回收材料在汽车产品设计中的使用比例,是提高汽车生态性的有效方法。本文基于汽车产品设计对非金属材料的要求,将聚乳酸以玄武岩纤维增强,用于汽车产品开发。主要对材料的力学性能、热力学性能及耐老化性能开展研究,并通过多材料优化方法设计聚乳酸零部件,实现汽车零件轻量化,最后考虑到汽车产品的疲劳耐久性能,对材料进一步改进,使材料的疲劳性能明显提高。研究内容对提高汽车产品生态性,增加汽车产品的可回收利用材料使用量具有参考意义和应用价值。本文研究工作在吉林省省校共建计划专项项目《生物基微结构材料在汽车轻量化上的应用》支持下完成,具体研究内容和结论如下:研究了纤维含量与聚乳酸/玄武岩纤维复合材料力学性能的关系。玄武岩纤维提升了聚乳酸复合材料的机械强度,但各个性能极值及变化趋势与纤维含量密切相关。复合材料的拉伸性能有效提高,拉伸强度最大达141MPa,弹性模量增至5GPa。但纤维含量超过50%时,随着含量增加,材料的拉伸力学性能下降。弯曲性能:纤维含量达到40%,弯曲强度增至159.5MPa,弯曲弹性模量增至18.2GPa,达到峰值。当纤维质量分数达到30%时,复合材料的冲击性能达到最佳。基于Voigt的假设,结合S.Y.FU和Lauke模型,改进修正系数,建立聚乳酸复合材料拉伸弹性模量的预测模型。当纤维与基体界面结合充分时,精度较高。研究结果表明,玄武岩纤维可以较大程度提高聚乳酸复合材料力学性能,性能普遍高于有机天然纤维复合聚乳酸材料。同时力学性能预测模型为短纤维复合聚乳酸材料的拉伸力学性能预测提供有效方法。对材料的热性能及耐老化性能进行了研究,同时,依据《乘用车用内外饰供货技术条件—耐热性》对材料进行老化试验。结果表明,玄武岩纤维在提高材料的热性能方面有着积极作用。DSC试验结果表明,玄武岩纤维含量的增加可以提高材料结晶度。纤维含量增加到60%时,材料的结晶度为54.6%比单纯聚乳酸提高了20%,效果明显。DMA试验结果显示,玄武岩纤维可以提高复合材料的储存模量,且在材料受热时的力学损耗明显降低。老化试验表明,玄武岩纤维可以延缓复合材料降解,且纤维含量较高的复合材料仍保持较高弹性模量。不同老化时刻下,纤维含量与材料的拉伸强度保持稳定的关系。这种稳定的纤维含量与拉伸性能的关系是材料广泛应用的重要前提。促进该种绿色材料的进一步应用。设计多材料聚乳酸汽车零件,实现零件轻量化。首先,结合最优拉丁抽样方法,建立样本点。以样本点分别建立三组有效的代理模型,并与MIGA算法结合,得出满足约束下质量最小的参数组合,经计算验证了优化结果。该方法使零件由单一材料时质量的253.7g减小了约21g。在本文案例中,MIGA-Kriging方法的计算效率高等特点优于其他两组。研究表明,多材料代替单一材料制造零件,可以发挥材料最大功能,利用Kriging-MIGA算法可以快速有效的得出最佳多材料零件设计方案,使多材料设计方法在汽车轻量化上发挥作用。为提高聚乳酸复合材料的疲劳性能,在前文研究的基础上添加己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯。经试验分析,以20%己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯+80%聚乳酸为复合材料基体,同时添加0.5%MDI作为增容剂,材料疲劳极限明显提高。利用Kriging-MIGA和多材料设计方法,以20%己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯+80%聚乳酸为基体,设计汽车副仪表板总成。同时,基于累积损伤理论及CAE疲劳分析方法,分析在整车生命周期载荷下,聚乳酸复合材料零件的疲劳寿命。结果表明,通过引入上述两种材料及合适的材料配比,使聚乳酸复合材料的疲劳性能提高,为使聚乳酸复合材料在多变复杂工况下应用提供有效数据支持。
二、现代纤维增强复合材料疲劳理论进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、现代纤维增强复合材料疲劳理论进展（论文提纲范文）
（1）纤维增强复合板缺陷响应特征及其在光-力学检测中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 复合材料性能分散性 |
| 1.2.1 组分性能 |
| 1.2.2 细观结构 |
| 1.2.3 宏观性能 |
| 1.3 纤维增强复合材料缺陷 |
| 1.3.1 纤维波纹 |
| 1.3.2 弱粘结及脱粘 |
| 1.3.3 孔隙 |
| 1.3.4 其他缺陷 |
| 1.4 褶皱及弱粘结缺陷检测研究进展 |
| 1.4.1 X射线检测 |
| 1.4.2 超声检测 |
| 1.4.3 红外热成像检测 |
| 1.4.4 光学检测 |
| 1.5 考虑褶皱及弱粘结缺陷的复合材料等效性能 |
| 1.5.1 纤维褶皱 |
| 1.5.2 弱粘结及脱粘 |
| 1.6 目前研究存在的问题 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 1.7.1 课题来源 |
| 1.7.2 主要内容 |
| 1.7.3 技术路线图 |
| 2 褶皱及弱粘结缺陷细观力学模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 褶皱缺陷细观力学模型 |
| 2.2.1 几何描述 |
| 2.2.2 细观力学建模 |
| 2.3 弱粘结缺陷细观力学模型 |
| 2.3.1 问题描述 |
| 2.3.2 渐近均匀化方法 |
| 2.3.3 界面模型 |
| 2.4 力学模型算例分析 |
| 2.4.1 褶皱算例 |
| 2.4.2 弱粘结算例 |
| 2.5 缺陷模型有限元植入方法 |
| 2.5.1 有限元程序开发 |
| 2.5.2 缺陷模型有限元植入 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 含缺陷纤维增强复合板力学响应数值预测研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单一褶皱缺陷复合板力学响应 |
| 3.2.1 模型建立 |
| 3.2.2 模型验证 |
| 3.2.3 响应特征 |
| 3.3 单一弱粘结缺陷复合板力学响应 |
| 3.3.1 仿真结果分析 |
| 3.3.2 界面粘结强度影响 |
| 3.4 随机缺陷的有限元植入方法 |
| 3.4.1 缺陷概率分布模型 |
| 3.4.2 随机褶皱有限元植入 |
| 3.4.3 随机弱粘结有限元植入 |
| 3.5 计及褶皱随机分布的层合板响应特征 |
| 3.5.1 数值模型 |
| 3.5.2 位移尺度 |
| 3.5.3 位移场分布 |
| 3.5.4 波纹比标准差影响 |
| 3.6 计及弱粘结随机分布的层合板响应特征 |
| 3.6.1 位移场分布 |
| 3.6.2 弱粘结分散性影响 |
| 3.7 缺陷特征响应与统计结果 |
| 3.7.1 特征响应 |
| 3.7.2 统计结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 缺陷特征响应在纤维增强复合板光-力学检测中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缺陷光-力学检测方案 |
| 4.2.1 检测方案 |
| 4.2.2 实施方式 |
| 4.3 三维点云重构算法 |
| 4.3.1 点云坐标获取 |
| 4.3.2 离面位移提取 |
| 4.4 缺陷试样制备 |
| 4.4.1 层合板制备 |
| 4.4.2 引入褶皱 |
| 4.4.3 引入脱粘 |
| 4.4.4 缺陷参数 |
| 4.5 试验装置 |
| 4.5.1 试验过程 |
| 4.5.2 误差来源 |
| 4.6 检测结果分析 |
| 4.6.1 褶皱试样 |
| 4.6.2 脱粘试样 |
| 4.7 数字图像相关测量试验 |
| 4.7.1 误差来源 |
| 4.7.2 试验装置 |
| 4.7.3 检测结果 |
| 4.8 检测方案讨论 |
| 4.8.1 有限元验证 |
| 4.8.2 检测方法比较 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间科研成果及奖励 |
| 发表(录用)论文 |
| 团体标准 |
| 参与科研项目 |
| 奖励与荣誉 |
（2）全缠绕复合材料气瓶累积损伤性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 全缠绕复合材料气瓶简介 |
| 1.2 研究背景与研究意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 复合材料气瓶冲击损伤 |
| 1.3.2 复合材料气瓶疲劳损伤 |
| 1.3.3 复合材料气瓶优化设计 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 复合材料气瓶分析基础 |
| 2.1 经典层合板理论 |
| 2.2 网格理论 |
| 2.2.1 筒身段网格理论 |
| 2.2.2 封头段网格理论 |
| 2.3 复合材料强度理论 |
| 2.3.1 复合材料失效形式 |
| 2.3.2 失效准则理论 |
| 2.3.3 复合材料性能退化准则 |
| 2.4 气瓶模型的建立 |
| 2.4.1 单元选择 |
| 2.4.2 材料属性 |
| 2.4.3 建立气瓶模型 |
| 2.4.4 渐进损伤数值分析 |
| 2.4.5 渐进损伤试验验证 |
| 3 复合材料气瓶冲击损伤分析基础 |
| 3.1 冲击损伤分析方法 |
| 3.1.1 瞬态动力学理论 |
| 3.1.2 接触类型 |
| 3.1.3 冲击损伤分析流程 |
| 3.2 冲击损伤分析模型 |
| 3.2.1 冲击损伤分析模型 |
| 3.2.2 冲击损伤模型验证 |
| 3.3 不同冲击能量损伤对比 |
| 3.4 基于冲击损伤的复合材料气瓶铺层顺序优化 |
| 4 复合材料气瓶冲击损伤分析 |
| 4.1 冲击损伤试验 |
| 4.1.1 冲击损伤试验设备 |
| 4.1.2 冲击损伤试验方案 |
| 4.1.3 冲击损伤试验过程 |
| 4.1.4 冲击损伤检测方法 |
| 4.2 冲击损伤结果分析 |
| 4.2.1 纤维断裂面积测量结果 |
| 4.2.2 基体破裂面积测量结果 |
| 4.2.3 凹坑深度测量 |
| 4.2.4 不同冲击锤冲击损伤对比 |
| 4.3 冲击后爆破试验设备及方案 |
| 4.4 冲击后爆破试验结果分析 |
| 4.5 冲击损伤数值分析 |
| 4.5.1 冲击点凹坑深度 |
| 4.5.2 缠绕层损伤形态 |
| 4.5.3 冲击后剩余爆破压力 |
| 5 复合材料气瓶疲劳损伤分析 |
| 5.1 金属内胆疲劳寿命 |
| 5.2 复合材料层疲劳损伤 |
| 5.2.1 剩余刚度模型 |
| 5.2.2 剩余强度模型 |
| 5.2.3 疲劳失效判定准则 |
| 5.2.4 复合材料疲劳退化过程 |
| 5.3 复合材料气瓶疲劳损伤分析 |
| 5.4 复合材料气瓶疲劳损伤试验 |
| 6 复合材料气瓶疲劳-冲击累积损伤分析 |
| 6.1 疲劳-冲击累积损伤数值分析 |
| 6.1.1 疲劳-冲击累积损伤数值分析方法 |
| 6.1.2 疲劳-冲击累积损伤数值分析结果 |
| 6.2 疲劳-冲击累积损伤试验分析 |
| 6.2.1 疲劳-冲击累积损伤试验过程 |
| 6.2.2 疲劳-冲击累积损伤试验结果 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）磁性热塑性纳米复合材料制备及其自修复特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 专用名词（Nomenclature) |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 自修复高分子材料概述 |
| 1.1.1 自修复材料的分类 |
| 1.1.2 自修复理论 |
| 1.1.3 实现修复基本条件 |
| 1.1.4 自修复效果的评价体系 |
| 1.2 自修复纳米复合材料 |
| 1.2.1 纳米粒子在自修复系统中的作用 |
| 1.2.2 磁性纳米粒子的应用现状 |
| 1.3 本文的研究思路 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 FeNi_p/PP纳米复合材料的设计与制备 |
| 2.1 自修复型FeNi_p/PP纳米复合材料的设计思路 |
| 2.2 FeNi纳米粉体的制备及表征 |
| 2.2.1 液相还原法制备FeNi合金纳米粉体 |
| 2.2.2 FeNi合金纳米粉体的性能分析 |
| 2.3 FeNi_p/PP纳米复合材料的制备及表征 |
| 2.3.1 多步骤分散工艺制备FeNip/PP纳米复合材料 |
| 2.3.2 FeNi_p/PP纳米复合材料的XRD分析 |
| 2.3.3 FeNi_p/PP纳米复合材料的热分析 |
| 2.3.4 FeNi_p/PP纳米复合材料的微观结构分析 |
| 2.4 FeNi_p/PP纳米复合材料的性能研究 |
| 2.4.1 FeNi_p/PP纳米复合材料的电磁特性 |
| 2.4.2 FeNi_p/PP纳米复合材料的力学性能 |
| 2.5 多步骤分散工艺制备金属粒子/聚合物复合材料 |
| 2.5.1 金属粒子/聚合物复合纤维 |
| 2.5.2 FeSiAlp/PP磁性复合纤维的制备 |
| 2.5.3 FeSiAlp/PP磁性纤维复合材料的应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 FeNip/PP纳米复合材料的界面结构研究 |
| 3.1 金属粒子/聚合物界面结合理论 |
| 3.2 FeNip/PP纳米复合材料的界面结构分析 |
| 3.3 界面结构对复合材料性能的影响 |
| 3.3.1 界面结构对复合材料电磁特性的作用 |
| 3.3.2 界面结构对复合材料力学性能的作用 |
| 3.3.3 界面结构对自修复特性的作用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 FeNip/PP纳米复合材料的自修复特性研究 |
| 4.1 自修复实验 |
| 4.1.1 自修复研究方法 |
| 4.1.2 微波修复技术 |
| 4.1.3 实验仪器 |
| 4.2 FeNip/PP纳米复合材料的微波损耗逾渗特性 |
| 4.3 FeNip/PP纳米复合材料的微波修复特性 |
| 4.3.1 微波场作用 |
| 4.3.2 微波修复后FeNip/PP纳米复合材料的力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 磁性纳米粉体热塑性复合材料自修复机理研究 |
| 5.1 磁性纳米粉体热塑性复合材料自修复系统 |
| 5.2 磁热效应 |
| 5.2.1 磁热效应 |
| 5.2.2 微波磁热机制 |
| 5.2.3 高频感应磁热机制 |
| 5.2.4 微波热源和高频感应热源的对比 |
| 5.3 FeNi合金纳米粉体的磁热效应 |
| 5.3.1 铁磁性纳米粉体的磁热效应 |
| 5.3.2 粉体特性对复合材料磁热效应的影响 |
| 5.4 “熵耗尽”作用 |
| 5.4.1 纳米复合体系中熵和焓的作用 |
| 5.4.2 “熵耗尽”作用 |
| 5.5 分子链的扩散运动 |
| 5.5.1 高分子材料的损伤与愈合 |
| 5.5.2 高分子材料损伤愈合的热力学原理 |
| 5.5.3 分子链的扩散运动 |
| 5.6 FeNip/PP纳米复合材料在熵和焓作用下的自主修复过程 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 玻纤/PP复合材料自修复特性及其应用 |
| 6.1 自修复型纤维增强热塑性复合材料概述 |
| 6.1.1 纤维复合材料的疲劳损伤 |
| 6.1.2 自修复型纤维复合材料的研究现状 |
| 6.1.3 纤维增强热塑性复合材料的损伤自修复模式 |
| 6.2 自修复型CFRT层合板的设计及制备 |
| 6.2.1 自修复型CGF/PP复合材料层合板的设计 |
| 6.2.2 CGF/(MP/PP)复合材料层合板的制备工艺 |
| 6.3 CRFT层合板的自修复特性 |
| 6.4 CGF/(FeNip/PP)复合材料齿轮 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文工作与主要结论 |
| 7.2 本文特色与创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）面向生态车辆的聚乳酸复合材料制备与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 生物基材料研究现状 |
| 1.2.2 生物基材料在汽车上的应用 |
| 1.2.3 疲劳性能研究 |
| 1.3 聚乳酸复合材料 |
| 1.3.1 聚乳酸 |
| 1.3.2 聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯 |
| 1.3.3 玄武岩纤维 |
| 1.4 聚合物改性 |
| 1.4.1 共混改性 |
| 1.4.2 填充改性及纤维增强复合材料 |
| 1.4.3 化学改性 |
| 1.5 研究目的及意义 |
| 1.6 研究内容 |
| 第2章 复合材料制备与机理研究 |
| 2.1 材料配置 |
| 2.1.1 试验原料 |
| 2.1.2 试验设备 |
| 2.1.3 复合材料制备 |
| 2.1.4 样件注塑成型 |
| 2.2 材料机理分析 |
| 2.2.1 显微形貌分析 |
| 2.2.2 广角X射线衍射 |
| 2.2.3 傅里叶红外光谱 |
| 2.3 热力学性能试验及分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 复合材料性能研究 |
| 3.1 拉伸性能试验及分析 |
| 3.1.1 拉伸性能分析 |
| 3.1.2 拉伸断裂机理分析 |
| 3.2 疲劳性能试验及分析 |
| 3.2.1 疲劳试验参数设置 |
| 3.2.2 疲劳S-N曲线 |
| 3.2.3 等寿命曲线理论 |
| 3.3 疲劳断裂机理分析 |
| 3.3.1 疲劳断裂机理 |
| 3.3.2 疲劳断口形貌 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 复合材料电池箱盖板力学性能分析 |
| 4.1 电池箱盖设计 |
| 4.1.1 电池箱盖设计方案 |
| 4.1.2 电池箱盖材料选择 |
| 4.2 电池箱盖力学性能分析 |
| 4.2.1 网格划分 |
| 4.2.2 模态分析 |
| 4.2.3 静力学分析 |
| 4.2.4 随机振动疲劳分析 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 复合材料副仪表板疲劳性能研究 |
| 5.1 复合疲劳分析理论 |
| 5.1.1 复合材料疲劳测量方法 |
| 5.1.2 疲劳损伤累积准则 |
| 5.2 整车及副仪表板建模 |
| 5.2.1 整车有限元模型 |
| 5.2.2 副仪表盘总成建模 |
| 5.3 载荷谱预处理 |
| 5.3.1 载荷谱预处理 |
| 5.3.2 载荷谱编制 |
| 5.4 疲劳寿命分析 |
| 5.4.1 整车模型单位载荷静力学分析 |
| 5.4.2 整车模型疲劳寿命 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）SiC纤维增强Ti基复合材料的制备及微观组织结构研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 选题背景及意义 |
| 2.2 SiC_f/Ti基复合材料的应用 |
| 2.3 SiC_f/Ti基复合材料的制备 |
| 2.4 SiC_f/Ti基复合材料微观组织结构 |
| 2.5 高超声速飞行器蒙皮结构的发展 |
| 3 研究内容及试验方案 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方案与内容 |
| 3.3 主要创新点 |
| 4 CVD法制备SiC纤维研究 |
| 4.1 直流加热法CVD装置的设计 |
| 4.1.1 反应器结构设计 |
| 4.1.2 反应器法兰结构设计 |
| 4.1.3 供气系统设计 |
| 4.2 SiC纤维制备CVD工艺优化 |
| 4.2.1 原材料选择 |
| 4.2.2 沉积温度的影响规律 |
| 4.2.3 氢气流量的影响规律 |
| 4.2.4 氩气流量的影响规律 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 纤维排布优化与结构设计 |
| 5.1 纤维布编织技术研究 |
| 5.2 纤维排布角度对复合材料性能的影响规律研究 |
| 5.3 纤维排布对复合材料的内应力影响规律研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 制备工艺优化与组织结构演变规律研究 |
| 6.1 SiC纤维布除胶工艺 |
| 6.2 SiC_f/Ti复合材料热压工艺优化 |
| 6.3 TB8钛合金热处理工艺优化及微观组织演变规律 |
| 6.4 SiC_f/TB8复合材料微观组织演变规律 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 复合材料界面反应调控与性能评价 |
| 7.1 SiC_f/Ti复合材料界面微观组织结构分析 |
| 7.1.1 纤维与基体界面微观形貌与元素分布 |
| 7.1.2 热压保温时间对纤维与基体界面微观组织的影响 |
| 7.1.3 SiC_f/Ti复合材料界面热力学与动力学分析 |
| 7.2 SiC_f/Ti复合材料性能评价及失效机理分析 |
| 7.2.1 SiC_f/Ti复合材料室温力学性能评价与分析 |
| 7.2.2 SiC_f/Ti复合材料高温力学性能评价与分析 |
| 7.2.3 SiC_f/Ti复合材料疲劳性能评价与分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 蒙皮模拟件制备及考核验证研究 |
| 8.1 SiC_f/Ti复合材料蒙皮结构件设计 |
| 8.2 SiC_f/Ti复合材料蒙皮结构件制备 |
| 8.3 SiC_f/Ti复合材料蒙皮结构件无损检测分析 |
| 8.4 SiC_f/Ti复合材料蒙皮结构件组织和性能评价 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 废旧棉织物的材料化利用研究进展 |
| 1.2.1 棉纤维的成分和性能 |
| 1.2.2 废旧棉织物的回收 |
| 1.2.3 废旧棉织物材料化研究 |
| 1.3 天然纤维聚合物复合材料的非线性行为 |
| 1.3.1 相关理论体系与定义 |
| 1.3.2 非线性材料研究方法 |
| 1.4 天然纤维聚合物复合材料的黏塑性变形 |
| 1.4.1 天然纤维复合材料的黏塑性变形 |
| 1.4.2 加工硬化与黏塑性变形 |
| 1.4.3 性能退化与黏塑性变形 |
| 1.4.4 疲劳进程与黏塑性变形 |
| 1.5 本论文研究的内容及解决的问题 |
| 1.6 本论文的创新点 |
| 2 棉织物增强聚丙烯复合材料的制备与力学性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验与材料 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 棉织物增强PP复合材料的制备 |
| 2.2.4 棉织物增强PP复合材料的表征 |
| 2.3 力学性能 |
| 2.3.1 静态力学测试结果 |
| 2.3.2 拉伸和弯曲过程中的能量吸收 |
| 2.3.3 力学性能和能量吸收的分布 |
| 2.3.4 拉伸破坏条件和建模拟合 |
| 2.3.5 非线性弯曲过程和建模拟合 |
| 2.3.6 冲击强度拟合 |
| 2.4 动态力学分析和形貌分析 |
| 2.4.1 动态力学分析 |
| 2.4.2 断面形貌观察 |
| 2.5 小结 |
| 3 棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验与材料 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 性能表征 |
| 3.3 拉伸过程中的黏塑性变形 |
| 3.3.1 静态拉伸过程中的塑性变形 |
| 3.3.2 不同应力下的应变行为 |
| 3.3.3 不同拉伸速率下的应力-应变行为研究 |
| 3.3.4 循环应力作用下应力-应变关系 |
| 3.3.5 应用模拟 |
| 3.4 小结 |
| 4 棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形模型拟合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 恒速拉伸过程的建模拟合 |
| 4.3.1 采用Maxwell模型拟合静态拉伸过程 |
| 4.3.2 采用TVM模型拟合静态拉伸过程 |
| 4.4 恒力和循环应力下应变-应力关系 |
| 4.4.1 采用Kelvin模型拟合恒力拉伸过程 |
| 4.4.2 棉织物增强聚丙烯复合材料的黏性 |
| 4.4.3 采用TVK模型拟合循环拉伸过程 |
| 4.5 非线性动力学模型 |
| 4.5.1 模型假设 |
| 4.5.2 非线性塑性变形 |
| 4.5.3 非线性黏塑性变形 |
| 4.5.4 动力学模型拟合应变与时间关系 |
| 4.5.5 动力学模型精确性 |
| 4.6 模型对材料黏塑性变形研究的指导意义 |
| 4.6.1 采用TVK模型求解黏塑性应变速率等值点 |
| 4.6.2 采用动力学模型求解黏塑性应变速率等值点 |
| 4.6.3 实测黏塑性应变速率等值点 |
| 4.6.4 黏塑性应变速率等值点与加工硬化 |
| 4.6.5 黏塑性应变速率等值点与性能退化 |
| 4.7 小结 |
| 5 废旧棉织物增强聚丙烯复合材料 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与材料 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 复合材料的制备 |
| 5.2.3 表征方法 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 复合材料形貌分析 |
| 5.3.2 密度和吸水增重、膨胀 |
| 5.3.3 内结合强度 |
| 5.3.4 力学性能 |
| 5.3.5 力学性能的分布 |
| 5.3.6 强度分布规律 |
| 5.3.7 动态力学分析 |
| 5.3.8 黏塑性变形 |
| 5.3.9 模型拟合 |
| 5.4 其它形式棉纤维增强聚合物复合材料 |
| 5.4.1 棉纤维增强聚丙烯复合材料 |
| 5.4.2 混纺织物增强聚丙烯复合材料 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学 博士学位论文修改情况确认表 |
（7）中国桥梁工程学术研究综述·2021（论文提纲范文）
| 0引言（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1 桥梁工程研究新进展（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
| 1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
| 1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
| 1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
| 1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
| 2桥梁结构设计 |
| 2.1桥梁作用及分析（同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿） |
| 2.1.1汽车作用 |
| 2.1.2温度作用 |
| 2.1.3浪流作用 |
| 2.1.4分析方法 |
| 2.1.5展望 |
| 2.2钢桥及组合结构桥梁（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
| 2.2.2焊接节点疲劳性能 |
| 2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
| 2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
| 2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
| 2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
| 2.2.7展望 |
| 2.3高性能材料 |
| 2.3.1超高性能混凝土（湖南大学邵旭东老师提供初稿） |
| 2.3.2工程水泥基复合材料（西南交通大学张锐老师提供初稿） |
| 2.3.3纤维增强复合材料（北京工业大学刘越老师提供初稿） |
| 2.3.4智能材料（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 2.3.5展望 |
| 2.4桥梁基础工程（同济大学梁发云老师提供初稿） |
| 2.4.1深水桥梁基础形式 |
| 2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
| 2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
| 2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
| 3桥梁建造新技术 |
| 3.1钢结构桥梁施工新技术（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
| 3.1.2焊接制造新技术 |
| 3.1.3施工新技术 |
| 3.2桥梁快速建造技术（北京工业大学贾俊峰老师提供初稿） |
| 3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
| 3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
| 3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
| 4桥梁运维 |
| 4.1监测与评估（浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿） |
| 4.1.1监测技术 |
| 4.1.2模态识别 |
| 4.1.3模型修正 |
| 4.1.4损伤识别 |
| 4.1.5状态评估 |
| 4.1.6展望 |
| 4.2智能检测（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.2.1智能检测技术 |
| 4.2.2智能识别与算法 |
| 4.2.3展望 |
| 4.3桥上行车安全性（中南大学国巍老师提供初稿） |
| 4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
| 4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
| 4.3.2地震作用下行车安全性 |
| 4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
| 4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
| 4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
| 4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
| 4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
| 4.3.4.1车辆冲击系数 |
| 4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
| 4.3.5研究展望 |
| 4.4加固与性能提升（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.4.1增大截面加固法 |
| 4.4.2粘贴钢板加固法 |
| 4.4.3体外预应力筋加固法 |
| 4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
| 4.4.5组合加固法 |
| 4.4.6新型混凝土材料的应用 |
| 4.4.7其他加固方法 |
| 4.4.8发展展望 |
| 5桥梁防灾减灾 |
| 5.1抗震减震（北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿） |
| 5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
| 5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
| 5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
| 5.2抗风（东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿） |
| 5.2.1桥梁风环境 |
| 5.2.2静风稳定性 |
| 5.2.3桥梁颤振 |
| 5.2.4桥梁驰振 |
| 5.2.5桥梁抖振 |
| 5.2.6主梁涡振 |
| 5.2.7拉索风致振动 |
| 5.2.8展望 |
| 5.3抗火（长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿） |
| 5.3.1材料高温性能 |
| 5.3.2仿真与测试 |
| 5.3.3截面升温 |
| 5.3.4结构响应 |
| 5.3.5工程应用 |
| 5.3.6展望 |
| 5.4抗撞击及防护（湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿） |
| 5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
| 5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
| 5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
| 5.4.4研究展望 |
| 5.5抗水（东南大学熊文老师提供初稿） |
| 5.5.1桥梁冲刷 |
| 5.5.2桥梁水毁 |
| 5.5.2.1失效模式 |
| 5.5.2.2分析方法 |
| 5.5.3监测与识别 |
| 5.5.4结论与展望 |
| 5.6智能防灾减灾（西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿） |
| 6结语（西南交通大学张清华老师提供初稿） |
| 策划与实施 |
（8）基于红外热像技术的风力发电机缺陷叶片疲劳损伤研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疲劳损伤的能量耗散理论研究进展 |
| 1.2.2 风力发电机叶片疲劳损伤无损检测技术研究进展 |
| 1.2.3 基于热力熵的疲劳损伤研究进展 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 课题研究目标和研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 缺陷叶片疲劳损伤的红外热像试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本理论 |
| 2.2.1 红外热像的基础定律 |
| 2.2.2 疲劳损伤的热力耦合方程 |
| 2.2.3 疲劳极限方法概述 |
| 2.3 试验研究 |
| 2.3.1 材料及试件制备 |
| 2.3.2 试验平台 |
| 2.3.3 试件发射率测定 |
| 2.3.4 试验过程 |
| 2.4 试验结果与分析 |
| 2.4.1 分层缺陷叶片疲劳损伤的红外热像图分析 |
| 2.4.2 气孔缺陷叶片疲劳损伤的红外热像图分析 |
| 2.4.3 疲劳损伤的表面温度分析 |
| 2.4.4 疲劳极限结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 疲劳损伤的热耗散温度测量方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 缺陷叶片热耗散温度场模型 |
| 3.2.1 叶片复合材料的应力场 |
| 3.2.2 叶片复合材料的屈服准则 |
| 3.2.3 温度场模型 |
| 3.3 验证模型的试验研究 |
| 3.3.1 材料和试件制备 |
| 3.3.2 试验平台和试验过程 |
| 3.4 试验结果与分析 |
| 3.4.1 疲劳损伤的红外热像图分析 |
| 3.4.2 热耗散温度场分析 |
| 3.5 红外热像仪检测温度的调整方法 |
| 3.5.1 数据处理方法 |
| 3.5.2 试验方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 缺陷叶片的疲劳内储能分析与损伤机理探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 疲劳损伤内储能的理论计算 |
| 4.3 缺陷叶片的疲劳内储能研究 |
| 4.3.1 试件方案 |
| 4.3.2 微裂纹缺陷的结果与分析 |
| 4.3.3 分层缺陷的结果与分析 |
| 4.4 缺陷叶片的疲劳损伤机理研究 |
| 4.4.1 叶片复合材料疲劳损伤类型 |
| 4.4.2 试验原理及平台 |
| 4.4.3 试验过程 |
| 4.5 试验结果与分析 |
| 4.5.1 宏观疲劳损伤机理分析 |
| 4.5.2 微裂纹缺陷的微观疲劳损伤机理分析 |
| 4.5.3 分层缺陷的微观疲劳损伤机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 缺陷叶片的临界疲劳损伤研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 热力熵的基本理论 |
| 5.3 基于热力熵的疲劳损伤模型 |
| 5.4 临界疲劳损伤的试验研究 |
| 5.4.1 试件制备 |
| 5.4.2 试验平台 |
| 5.4.3 试验过程 |
| 5.4.4 试验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于声发射信号处理的风力机叶片损伤演化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究的目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 疲劳损伤演化研究现状 |
| 1.3.2 风力机叶片监测技术的发展与应用 |
| 1.3.3 声发射信号处理的研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 GFRP复合材料疲劳损伤演化的理论基础 |
| 2.1 复合材料疲劳损伤力学 |
| 2.2 声发射能量耗散模型 |
| 2.2.1 疲劳损伤能量耗散理论 |
| 2.2.2 不同损伤阶段的能量耗散规律分析 |
| 2.2.3 声发射能量耗散半经验模型 |
| 2.3 声发射信号在复合材料中的传播 |
| 2.3.1 弹性应力波理论 |
| 2.3.2 Lamb波理论 |
| 2.3.3 非线性Lamb波频散控制方程 |
| 2.3.4 不同损伤程度对Lamb波的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 叶片主梁工艺缺陷损伤演化的AE信号特征分析 |
| 3.1 风力机叶片主梁的制造工艺缺陷 |
| 3.2 GFRP复合材料层合板声发射实验 |
| 3.2.1 试件制备 |
| 3.2.2 声发射监测系统 |
| 3.2.3 声发射实验方法 |
| 3.3 AE信号的K-means聚类分析 |
| 3.4 分层缺陷的声发射特征分析 |
| 3.5 褶皱缺陷的声发射特征分析 |
| 3.6 不同缺陷试件的损伤机制分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于盲源分离的褶皱缺陷损伤演化特征提取 |
| 4.1 AE信号的盲源分离处理方法 |
| 4.1.1 褶皱缺陷AE信号的混叠特性分析 |
| 4.1.2 卷积混合模型 |
| 4.1.3 盲源分离性能指标改进方法 |
| 4.1.4 估计性能指标构造自适应步长函数 |
| 4.1.5 信号仿真分析 |
| 4.2 基于K-means聚类的欠定盲分离算法 |
| 4.2.1 K-means欠定盲分离算法 |
| 4.2.2 改进K-means聚类算法 |
| 4.2.3 信号仿真模拟 |
| 4.3 褶皱缺陷损伤演化的AE信号特征提取 |
| 4.3.1 疲劳试验和AE信号采集 |
| 4.3.2 AE信号的盲分离处理 |
| 4.3.3 微观形貌分析 |
| 4.4 基于声能耗散模型的褶皱缺陷损伤演化分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 分层缺陷损伤识别的时频分析方法 |
| 5.1 双线性时频分析方法 |
| 5.1.1 WVD时频分布原理及不足 |
| 5.1.2 WVD时频分布交叉项抑制 |
| 5.2 AVMD-WVD时频分析方法 |
| 5.2.1 VMD算法理论 |
| 5.2.2 VMD-WVD自适应改进方法 |
| 5.2.3 谱相关分析 |
| 5.3 疲劳实验与AE信号处理 |
| 5.3.1 实验数据采集 |
| 5.3.2 分解信号算法对比 |
| 5.3.3 AE频率特征对比与验证 |
| 5.3.4 分层缺陷损伤演化机理分析 |
| 5.4 微观形貌分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于神经网络的失稳状态识别和预测 |
| 6.1 BP神经网络概述 |
| 6.1.1 BP神经元基本原理 |
| 6.1.2 BP神经网络算法 |
| 6.1.3 BP神经网络的优势与不足 |
| 6.2 神经网络参数设置 |
| 6.2.1 神经网络学习速率 |
| 6.2.2 神经网络期望误差 |
| 6.2.3 神经网络激励函数选取 |
| 6.2.4 神经网络隐含层数设定 |
| 6.3 神经网络预测模型的建立 |
| 6.3.1 失稳破坏前兆特征提取 |
| 6.3.2 失稳破坏前兆预测模型 |
| 6.4 失稳破坏前兆识别与预测 |
| 6.4.1 实验数据采集 |
| 6.4.2 实验数据处理 |
| 6.4.3 预测结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论和创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）面向生态车辆的聚乳酸复合材料性能与优化设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 生物聚合物材料 |
| 1.3 聚乳酸 |
| 1.3.1 力学性能 |
| 1.3.2 降解机理 |
| 1.3.3 加工方法 |
| 1.4 聚乳酸复合材料 |
| 1.4.1 力学性能 |
| 1.4.2 热力学性能 |
| 1.4.3 制造工艺及方法 |
| 1.5 玄武岩纤维 |
| 1.5.1 玄武岩纤维复合材料 |
| 1.5.2 玄武岩纤维作为聚乳酸增强材料的优势 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 复合材料失效机理研究 |
| 2.1 复合材料的断裂、冲击以及疲劳破坏机理 |
| 2.1.1 复合材料的断裂机理 |
| 2.1.2 复合材料的冲击破坏机理 |
| 2.1.3 复合材料的疲劳破坏机理 |
| 2.2 提高复合材料纤维与基体界面性能方法 |
| 2.2.1 纤维表面处理 |
| 2.2.2 基体改性 |
| 2.2.3 加工条件 |
| 2.3 纤维预处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 聚乳酸/玄武岩纤维复合材料力学性能研究 |
| 3.1 材料配置 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 分析测试仪器 |
| 3.1.3 原料预处理及复合材料配置 |
| 3.2 材料性能表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 纤维长度分布 |
| 3.3.2 拉伸性能 |
| 3.3.3 弯曲性能 |
| 3.3.4 冲击性能 |
| 3.4 复合材料拉伸力学性能预测模型 |
| 3.4.1 随机取向短纤维复合材料弹性模量预测模型 |
| 3.4.2 修正系数优化 |
| 3.4.3 模型精度验证 |
| 3.4.4 拉伸强度预测模型 |
| 3.5 复合材料拉伸性能数学模型 |
| 3.5.1 弹性模量的数学模型 |
| 3.5.2 拉伸强度的数学模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 聚乳酸/玄武岩纤维复合材料热性能及耐老化性能分析 |
| 4.1 试验方法 |
| 4.2 热力学能分析 |
| 4.2.1 结晶度对聚乳酸性能的影响 |
| 4.2.2 差示扫描量热法 |
| 4.2.3 热性能分析 |
| 4.3 动态热性能分析 |
| 4.3.1 动态力学性能测量基本原理 |
| 4.3.2 动态热力学性能 |
| 4.4 加速老化拉伸力学性能变化 |
| 4.4.1 加速老化结果分析 |
| 4.4.2 老化后的拉伸性能数学模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 汽车结构件多材料优化设计 |
| 5.1 多材料设计方法 |
| 5.2 基于多材料轻量化的零件设计 |
| 5.2.1 多岛遗传算法 |
| 5.2.2 代理模型方法 |
| 5.3 多材料汽车零件设计 |
| 5.4 基于代理模型与MIGA结合的优化设计 |
| 5.4.1 RSM-MIGA多材料优化设计 |
| 5.4.2 BP-MIGA多材料优化设计 |
| 5.4.3 Kriging-MIGA多材料优化设计 |
| 5.5 参数相关性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 聚乳酸/玄武岩纤维复合材料疲劳性能研究 |
| 6.1 拉伸力学性能分析 |
| 6.1.1 试验材料 |
| 6.1.2 分析测试仪器 |
| 6.1.3 试验方法 |
| 6.1.4 试验结果分析 |
| 6.1.5 材料弹性模量预测 |
| 6.2 疲劳性能分析 |
| 6.2.1 试验材料 |
| 6.2.2 分析测试仪器 |
| 6.2.3 试验方法 |
| 6.2.4 试验结果分析 |
| 6.3 基于材料疲劳性能的汽车多材料副仪表板总成设计 |
| 6.3.1 复合材料疲劳理论 |
| 6.3.2 基于CAE疲劳分析的整车疲劳载荷 |
| 6.3.3 整车及副仪表板区域有限元建模 |
| 6.3.4 多材料副仪表板总成设计 |
| 6.4 汽车多材料副仪表板总成疲劳寿命分析 |
| 6.4.1 有限元模型预处理 |
| 6.4.2 疲劳寿命分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 工作总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在校期间研究成果 |
| 作者简介 |
| 在校期间研究成果 |
| 参与的科研项目 |
| 致谢 |
四、现代纤维增强复合材料疲劳理论进展（论文参考文献）
- [1]纤维增强复合板缺陷响应特征及其在光-力学检测中的应用[D]. 申川川. 浙江大学, 2021
- [2]全缠绕复合材料气瓶累积损伤性能研究[D]. 耿发贵. 大连理工大学, 2021
- [3]磁性热塑性纳米复合材料制备及其自修复特性研究[D]. 白茹茹. 南昌大学, 2021(02)
- [4]面向生态车辆的聚乳酸复合材料制备与研究[D]. 沈亮. 吉林大学, 2021(01)
- [5]SiC纤维增强Ti基复合材料的制备及微观组织结构研究[D]. 金旗. 北京科技大学, 2021(08)
- [6]棉织物增强聚丙烯复合材料黏塑性变形研究[D]. 邵博. 东北林业大学, 2021
- [7]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [8]基于红外热像技术的风力发电机缺陷叶片疲劳损伤研究[D]. 王琳琳. 沈阳工业大学, 2020
- [9]基于声发射信号处理的风力机叶片损伤演化研究[D]. 张亚楠. 沈阳工业大学, 2020
- [10]面向生态车辆的聚乳酸复合材料性能与优化设计方法研究[D]. 韩露. 吉林大学, 2020(08)