基于CAE的CFRP方程式赛车车身碰撞性能研究

一、前言 碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforcement Polymers,CFRP)因为具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗蠕变、震动衰减性高、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能,而成为汽车轻量化材料的首选.以现代F1赛车为例,其底盘、变速箱、悬架和刹车等都可以采用碳纤维复合材料制造,分别占整车体积的85%和整车质量的30%.     

碳纤维简介

碳纤维是一种碳含量超过90％的纤维状炭材料。它具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能,是当今世界首选的高性能纤维,包括长丝、短纤、研磨纤维等。目前,它已经广泛用于航天、航空、能源、交通、石油、化工、化肥、农药、纺织机械、建筑材料、环境工程、电子工程、医疗机械、文体器材和劳动保护等领域。碳纤维以其固有的特性赋予了其     

短切碳纤维电磁散射特性仿真研究

研究单根碳纤维的电磁散射特性,如何改善碳纤维的吸波性能,是碳纤维复合吸波材料的难点问题.为上述问题,提出用圆柱体模型模拟碳纤维,根据三维电磁场有限元(FEM)算法,当平面波激励时,采用四面体棱边元网格划分及辐射边界条件以及矩阵方程组的自适应迭代算法,在Ansoft HFSS仿真平台上模拟了碳纤维的电场散射特性,获得了单根碳纤维的电场散射图.结果表明,在合适的长径比范围内,碳纤维与人射波产生强烈的谐振,碳纤维的电导率、轴向和入射波频率对其电磁波散射均有重要影响.仿真结果对设计具有强吸波性能的短切碳纤维复合吸波材料具有参考价值.     

超声声速测算在连续增韧陶瓷基复合材料检测中的可行性研究

陶瓷基复合材料是一种重要的超高温材料,具有耐高温、低密度、高比强、高比模、抗氧化和抗烧蚀等优异性能,其中,性能最好的一种是连续纤维增韧陶瓷基复合材料。采用声速测算的方法对材料的质量进行评估,实现对材料不均匀性的质量评价。     

解析碳纤维在IT领域的应用从F1到超极本

F1赛车．相信不少朋友都不会陌生。这些飞速疾驰的赛车之所以能够不断创造性能巅峰．除了拥有强悍动力系统和一流设计外．引入碳纤维这样的新型材质更是在保持车身强度的同时大大降低了其整车质量．也是使F1赛车性能如此卓越的一大“功臣”!当然．一切新技术的最终目的都是为我们的生活服务。你可曾知道．类似碳纤维这样的高性能纤维早已经不知不觉进入我们的生活之中．比如我们日常接触到的笔记本、手机和数码产品。     

新疆地区更换碳纤维母线工程施工方法

碳纤维导线作为一种新型的输变电工程导线,由于其优异的的力学、热学、电学特性,可以用在跨越性强、落差大、重冰区、污染严重等具有比较特殊气候和地理环境地区的线路施工工程上。本文以220kV龟兹母线更换为例,介绍更换碳纤维母线施工操作要点,对相关经验进行提炼总结,以后续类似工程起到指导作用。     

我国首次制备CdS/ZnO核壳纳米线

正构建一维的具有异质结结构的材料是光电探测和气敏检测领域的研究热点。具有两种组分的核壳纳米线是构造光电探测器和气敏传感器的理想材料,CdS和ZnO两种材料分别在光电探测和气敏检测方面具有优异的性能,研究这两种材料构建的异质结和光电增强机理,对光电气敏传感器的开发具有重要意义。     

纳米三氧化钨制备技术及研究现状

纳米三氧化钨(WO3)作为一种典型的敏感材料已经广泛运用到了工业及民用生活等领域,日益受到研究者们的广泛关注。不同维度的纳米结构可有望得到性能优异的功能材料,通过结构设计及形貌改善可显著提高纳米WO3的气敏性能,本文综述了近年来不同形貌纳米WO3的制备技术及其在气敏传感器方面的研究现状,并指出了在研究过程中存在的问题。     

“高大上”的炼成——碳纤维部品生产探秘

一提到碳纤维,很多人第一反应都会想到“高大上”。这么一种“高大上”,是由碳纤维独有的性能特点、价格以至应用领域支撑起来的。单独拿汽车领域为例,赛车运动中的一级方程式,超跑中的MP4—12C、BMWi8等都是碳纤维“高大上”的很好写照。但其实,“高大上”是相对的。碳纤维最初只应用于航天、军事领域,而如今我们在很多领域都见到了它的身影。在改装领域,碳纤维部品也在逐步脱离“高大上”的队列,越来越多的车主选用了碳纤维部件,即使这些产品的价格仍显“高高在上”。     

二氧化锡/ 石墨烯复合材料的制备及其在钠基双离子电池中应用

双离子电池体系因其能量密度高、资源丰富、环境友好、价格低廉而备受青睐。但基于钠离 子电解液的双离子电池却极少报道,这是因为缺乏可以与钠离子可逆嵌入脱出反应合适的负极材料。 因此,该文首次报道了一种基于二氧化锡负极复合材料钠型(命名为 SnO2/GF//EG)双离子电池,其负 极为石墨烯与二氧化锡的复合材料,正极为膨胀石墨烯。通过纳米二氧化锡与石墨烯复合：一方面, 石墨烯可以提高二氧化锡材料的导电性,从而提升材料的倍率性能;另一方面,柔性多孔的石墨烯可以容纳二氧化锡在脱出和嵌入钠离子过程中的体积膨胀,从而提升其循环性能。二氧化锡与石墨烯的 三维复合材料具有优异的倍率性能和循环稳定性,同时具有非常高的可逆比容量：1 Ag－1 电流密度下,循环 300 次时,比容量约为 279 mAhg－1,容量保持率为 69.9%;在 5 Ag－1 大电流密度下,其比容量为 118 mAhg－1。由纳米二氧化锡与石墨烯复合材料组装的基于钠离子电解液的 SnO2/GF//EG 双离子电池表现出优异的循环稳定性,同时具有非常高的可逆比容量：200 mAg－1 电流密度下,循环300 次时,比容量约为 70.6 mAhg－1,容量保持率为 72.5%。另外,该材料表现出优异的倍率性能, 在 200 mAg－1、500 mAg－1、1 000 mAg－1、1 500 mAg－1 和 2 000 mAg－1 电流密度下的比容量分别为97.4 mAhg－1、88.5 mAhg－1、75.5 mAhg－1、70.4 mAhg－1 和 67.2 mAhg－1。总之,该文首次研究了二氧化锡复合材料在钠基双离子电池的电化学行为,并得到了优异的循环性能和倍率性能。     

无机非金属材料的应用及发展研究

除有机聚合物材料和金属材料外,无机非金属材料都是从传统硅酸盐材料演变而来的材料。我国现代建筑存在严重的能源短缺状况,因此必须广泛使用建筑节能材料,其中无机非金属材料由于其优异的节能效果得到越来越广泛的应用。无机非金属材料包括除高分子材料和金属材料以外的几乎所有材料,主要由新型的无机工程材料组成,如陶瓷玻璃特种陶瓷和耐火材料及水泥等。无机非金属材料具有耐热耐腐蚀及硬度高等良好的性能特点,但其缺点是抗拉强度低、韧性差。根据无极非金属材料在化学工业的使用分析了我国无机非金属材料的应用及发展趋势。     

采用聚吡咯修饰的QCM型三甲胺气体传感器

三甲胺是评估肉类食品新鲜度的重要指标之一,并且临床上也比较值得关注,因而三甲胺的检测具有十分重要的意义,为此,我们采用乳聚法制备了聚吡咯材料,并将其涂敷在晶振电极表面后制得敏感石英晶体微天平(QCM).根据敏感QCM和参比QCM间的频率差变化来实现气体的检测.在室温条件下,该气体传感器对三甲胺气体具有较明显的响应.实验从灵敏度、重现性、选择性和稳定性等方面出发,对该传感器的的性能进行了评价.结果表明,虽然传感器的制备方法简单,但它的性能优异.     

液晶环氧树脂/ 氮化硼片/ 玻璃纤维三相复合材料的制备与性能研究

随着电子产品中电子元器件逐渐趋向于小型化和高度集成化,其内部产生的大量热量会使电 子器件的各项性能受到影响。为了及时散出热量,需要制备出一种高热导率的复合材料。该研究采用 性能优异的液晶环氧树脂作为基体,以六方片状氮化硼和玻璃纤维作为填料,制备出一种热导率高 且综合性能优异的液晶环氧树脂基复合材料。结果显示,所制备的液晶环氧树脂/氮化硼片/玻璃纤维 复合材料的热导率在厚度方向最高可达 1.6 W/(m·K)、在平面方向最高可达 5.85 W/(m·K)。同时, 该复合材料还具有较高的玻璃化转变温度(高于 180 ℃)和优异的热稳定性(热分解温度高于 365 ℃)。     

高碳Style Karztec SLK 200 Demo Car

碳纤维,又称碳化纤维,泛指一些以碳纤维编织或多层复合而成的材料,轻而坚硬是其最大的特点,同时还兼具耐高温、防腐蚀、防水等优点。碳纤维在汽车领域的应用始于汽车运动,如今在F1、GT房车赛等顶级赛事中,为求车身最大的轻量化而大量使用碳纤维部件。在源自赛车运动的改装领域,     

爆炸载荷下加筋板的动力学性能分析

为提升军舰、潜艇和航空母舰外板的抗爆炸载荷冲击能力,采用Abaqus分析爆炸载荷下材料阻尼、应变率、加筋板的几何构型及加强筋的几何参数对结构动力学性能的影响.结果表明：加筋板相对于平板具有优异的抗爆炸载荷冲击能力;材料的阻尼及应变率对结构动力学性能影响较大;双十字加筋板相对于其他几何构型的加筋板具有更优良的抗爆炸载荷冲击的能力;矩形加强筋截面高宽比对加筋板动力学性能影响较明显,在结构设计中应该根据需求进行合理选择.     

大连化物所研究制备用于可穿戴织物的柔韧储热相变无纺布

<正>中科院大连化学物理研究所研究员史全团队、吴忠帅团队和澳大利亚迪肯大学教授陈英团队合作，在柔性纤维型相变材料研究方面取得新进展。合作团队通过湿法纺丝和真空浸渍制备了柔性石墨烯-氮化硼纤维基的相变无纺布，具有优异的柔韧性、储热能力、透气性能，     

动静皆宜的跨界之作 三菱MDL271CV显示器上市前专访

在显示器领域,所谓的专业级产品和民用级产品往往是泾渭分明、各具特色,专业级的显示器往往在色彩准确度、灰阶表现等方面表现优异,但存在着响应时间偏高、娱乐性不佳的问题：而民用级产品往往在工业设计和娱乐性方面表现优异,但在色彩等关键光学性能上却表现欠佳。而三菱即将推出的MDL271CV显示器则做到了动静皆宜,既拥有非常好的色彩表现,同时又具有娱乐机型所应该具有的超低响应时间。三菱如何做到动静皆宜？为此我们在这款产品上市之前采访了三菱相关的高管和技术专家。     

钙钛矿纳米阵列材料研究进展

钙钛矿纳米阵列材料是一种性能优异,应用广泛的新型材料。本文对目前报道的钙钛矿纳米阵列材料的主要物理化学性质、应用领域等进行了简要概括,并重点陈述了近年来出现的钙钛矿纳米阵列材料制备工艺及其优缺点,如AAO模板法、Ti O2模板法、脉冲激光沉积法等。本文还对钙钛矿纳米阵列材料制备所面临的若干问题进行了简单陈述。     

基础位移激励下碳纤维矩形索网的非线性振动

研究碳纤维材料矩形单层索网在基础位移激励下的非线性振动问题,是索网抗震防震设计的基础．在考虑温度变化的基础上,建立了碳纤维矩形索网在基础位移激励下的非线性振动方程,采用Galerkin原理及KBM法求得了碳纤维材料矩形单层索网非线性振动的近似解．在把碳纤维索网与钢丝索网比较的基础上,讨论分析了温度、位移激励、振幅、阻尼等因素对矩形单层索网非线性振动的影响,得到了碳纤维索网振动特性优于钢丝索网振动特性的结论．     

新型仿生材料的研究进展

仿生学是一门多学科的交叉学科,它融合了生命科学、信息科学、脑与认知科学、工程技术、数学与力学以及系统科学等七大学科,材料的发展趋势是复合化、智能化、能动化、环境化,而仿生材料具有这几方面的特征。本文综述了新型仿生材料的研究动态、仿生材料合成领域研究新进展、新型仿生材料的未来前景。仿生材料目前的主要研究内容是仿照生物为适应内部与环境对其自身功能和结构的完美设计来构造生物材料的方法,用以制备生物相容的医用材料或性能优异的工程材料。仿生材料学涉及面如此之广,它的发展或成功将影响到社会的各个角落．