【摘 要】
：
伴随着航空航天领域的发展,现阶段对复合材料耐高温性能的需求逐渐上升。在目前各种常见树脂中（环氧树脂EP、聚酰亚胺PI、氰酸树脂CE、双马来酰亚胺树脂BMI等）,酞腈树脂的热性能优异、玻璃化转变温度高于四百度,并且阻燃性能强、综合性能优良,在航空航天领域具有广阔应用前景。本课题组近年来针对酞腈树脂开展了包括碳纤维增强酞腈树脂基复合材料的研究与应用和酞腈树脂改性研究等在内的一系列研究。酞腈树脂在具有高
论文部分内容阅读
伴随着航空航天领域的发展,现阶段对复合材料耐高温性能的需求逐渐上升。在目前各种常见树脂中（环氧树脂EP、聚酰亚胺PI、氰酸树脂CE、双马来酰亚胺树脂BMI等）,酞腈树脂的热性能优异、玻璃化转变温度高于四百度,并且阻燃性能强、综合性能优良,在航空航天领域具有广阔应用前景。本课题组近年来针对酞腈树脂开展了包括碳纤维增强酞腈树脂基复合材料的研究与应用和酞腈树脂改性研究等在内的一系列研究。酞腈树脂在具有高性能的同时,酞腈树脂基复合材料存在着界面问题,对酞腈树脂基复合材料的力学性能影响较大。针对酞腈树脂存在的界面问题,本课题通过利用2D材料石墨烯,从纳米尺度研究了石墨烯/酞腈树脂纳米复合材料界面力学性能。本文通过分子动力学（MD）模拟,在LAMMPS软件中,模拟了官能化石墨烯从酞腈树脂（PN）基体中脱离的过程。利用官能化处理石墨烯,将石墨烯/酞腈树脂纳米复合材料的范德华界面转变为氢键、化学键合力、范德华界面后,研究了界面性能的变化规律。研究单层石墨烯与酞腈树脂（PN）界面之间微观分离破坏,同时还模拟了不同的加载条件下,石墨烯/酞腈树脂界面的力学性能的变化规律。结果表明,石墨烯/酞腈树脂复合材料界面在面内剪切以及法向分离模拟中,界面的法向分离强度远高于面内剪切强度,复合材料界面剪切滑移行为是界面破坏时的主要机制。分离破坏过程中,首先进入弹性阶段,石墨烯与酞腈树脂（PN）的原子之间的相互作用能发生了变化,在弹性阶段之后,非结合能中的氢键作用迅速增加。石墨烯在经过氧化官能团的功能化处理之后,与酞腈树脂（PN）间的界面相互作用得到提高,更有利于应力传递,界面强度因此得到增强。本文的研究有助于从微观尺度理解功能化石墨烯/酞腈树脂高聚物材料的破坏机制,对探索新型酞腈树脂高聚物材料具有理论指导意义。
其他文献
高超声速飞行器在飞行过程中,受到气动热机耦合作用,在热—机械载荷联合作用下通常会出现结构刚度降低的问题,导致飞行控制精度降低。NiTi形状记忆合金（简称为NiTi SMA）作为智能材料的一种,其回复速度快,作动能力强的特点使其能够应用与结构刚度提升。现有的NiTi SMA刚度控制结构制备方法不能满足飞行器轻量化以及制备过程简化的需求,采用激光焊接实现NiTi SMA板材与结构之间的连接可避免上述问
飞机已逐步成为人们日常出行的重要交通工具之一,航空运输也得到迅猛发展,随之而来的就是航班架次激增,机场吞吐量不断提高,近机位数量有限,远机位使用愈加频繁,但机场资源紧缺、地面保障服务不能保障机场正常运转,需求远大于供给。现今,国内大部分枢纽机场中的车辆调度如摆渡车仍旧采用人工经验、现场调度的方法,调度结果难以保证高效服务航班,易致航班延误。故为保证机场航班正常高效流转,对摆渡车调度问题建模研究有重
本文采用燃烧合成工艺,利用不同体系制备了Ta Si2粉末。通过对各种实验手段和分析方法的使用,研究了Mg-Si-Ta2O5体系、Mg-Si O2-Ta2O5体系和Ta-Si体系燃烧合成的反应机理、工艺规律以及产物的形貌与特性。镁热体系的特点是反应放热量高、反应原材料价格低等优势,但有杂质难以去除的不足。基于热力学理论,对Mg-Si O2-Ta2O5体系的反应绝热温度及自由能进行了计算与分析不含任何
日地空间中的悬浮轨道、平动点轨道具有重要的科学探测应用价值,利用太阳帆推进可以实现在这些轨道上进行科学探测活动的目的。针对太阳帆航天器在日地空间中特殊的受力环境、太阳帆推进独特的工作原理,本文的主要研究内容如下:为了明确太阳帆非开普勒轨道的特点,建立了日地空间中太阳帆的二体动力学模型及三体动力学模型,并给出了两类日地空间中的太阳帆非开普勒轨道。太阳帆是一种具有强姿轨耦合特性的航天器,因此在主动控制
复合材料帽型加筋壁板作为工程上的结构,目前在空天领域上越来越受到青睐。在实际应用中,该结构在受到压缩的载荷作用时,最常见的失效形式为屈曲失稳。而屈曲后帽型加筋壁板仍拥有非常强的后屈曲能力,设计过程中可以合理利用后屈曲承载能力。因为屈曲后的全过程失效机理非常复杂,且在分析破坏机理上,不能有效给出判断的依据,目前设计师们大多数将屈曲载荷作为设计载荷值,但是设计值往往相对保守。因此,在结构安全的情况下,
探索广袤宇宙是人类不懈追求的理想。哥伦布发现美洲大陆改变了世界格局和历史进程,火星是人类的“新大陆”,直接影响未来世界格局和我国的长远发展。2021年5月“祝融号”火星车顺利着陆,拉开了我国火星探测工程的序幕。然而火星环境极端恶劣,火星表面尘暴会对火星车及有效载荷造成极大损伤,甚至毁灭性破坏。低气压风暴和尘暴是火星环境的典型特征,地面实验模拟是解决这一极端环境难题的有效与经济的方法。然而目前国内外
随着我国探月工程的不断推进,对月面探测效率和探测范围提出了更高的要求,载人月球车相关技术成为探月工程下一阶段需要重点突破的技术。相较于路面车辆,月面低重力及月面恶劣的行驶环境,对载人月球车提出了更高的要求。为了使得整车平顺性和操纵稳定性对宇航员更加友好,需要对载人月球车悬架进行详细分析。本文围绕考虑车轮离地载人月球车悬架动力学特性、非对称阻尼悬架性能及整车平顺性和操纵稳定性多目标优化等方面进行研究
日益增多的空间碎片严重威胁到航天器的运行安全。以空间站为代表的大型航天器,具有尺寸大、在轨时间长的特点,从而更易受到空间碎片的撞击,因此,有必要建立在轨感知系统,实时监测航天器遭受碎片撞击的情况。目前,在轨感知系统的撞击判别和撞击源定位两大模块已成功运用于工程实际中,而损伤识别模块则尚未得到工程化应用,除信号特征难以准确提取、算法可靠性低等因素外,损伤识别范围小也是重要原因之一。目前对于损伤识别的
到目前为止,人类已向包含太阳系在内的九大行星（包括冥王星）都发射了探测器,其中火星由于其良好的地理位置和探索价值最受人们关注。然而值得一提的是,为了能够让探测器顺利到达火星,研究人员必须提前设定好一条合适的轨道,这就得利用到地火转移轨道设计与优化技术。根据推进方式的不同,该技术主要分为两种形式:一种是以化学燃料推进方式为基础的大推力轨道设计技术,一种是以电推进方式为代表的小推力轨道设计技术。前者经
帘线/橡胶复合材料作为一种柔性结构复合材料,兼具高强度、可变形和轻量化等优点,其制品在航天航空等领域已得到广泛应用。然而,随着航天航空技术的发展,高应变率等苛刻服役工况对该类复合材料制品的力学性能带来了严峻挑战。同时,受到工艺限制,搭接结构形式还普遍应用在该类复合材料制品中,其搭接性能的好坏直接影响制品的寿命及安全性。因此,本文以帘线/橡胶复合材料层合结构为研究对象,采用试验研究和数值仿真相结合的