炭/炭复合材料CVI工艺研究进展

化学气相渗透(CVI)致密技术能够赋予炭/炭(C/C)复合材料更优异的综合性能,是制备高性能炭基及陶瓷基复合材料的主要技术手段。综述了C/C复合材料CVI工艺的研究进展,详细介绍了CVI工艺的沉积反应过程及热解炭(PyC)的生成机理,对PyC的微观结构和CVI工艺增密效率的影响因素进行了讨论,最后提出了未来C/C复合材料CVI工艺的发展趋势。     

炭/炭复合材料热梯度CVI工艺中温度场的数值模拟

阐明了用于制备炭/炭复合材料的热梯度化学气相沉积工艺过程和原理,测定了沉积过程中预成型体内不同位置的温度.建立了炭/炭复合材料热梯度CVI的2D轴对称几何模型,以及热梯度CVI工艺中的导热微分方程,对热梯度CVI工艺中的梯度温度场进行了模拟分析,并将模拟结果与实际测试结果进行了对比.     

镁基合金吸放氢动力学研究进展

主要介绍了几种常见镁系储氢合金以及其储放氢动力学行为,对吸放氢动力学模型及机理研究进行了总结;对比分析了常见动力学模型之间的区别以及特点;并对镁基储氢合金在动力学实验和模型研究方面存在的问题及今后的发展方向进行了分析与展望。     

化学气相渗透法制备碳/碳复合材料的研究进展

化学气相渗透(CVI)是在多孔预制体内部进行的化学气相沉积(CVD),是制备碳/碳(C/C)复合材料最重要的方法之一.介绍了CVI制备C/C复合材料的原理和近年来研究取得的进展,分析和讨论了各种CVI新工艺的特点,最后展望了CVI新工艺的研究方向.     

微波辅助化学气相渗透法快速制备C／C复合材料

以炭毡为预制体,甲烷为炭源前驱体,沉积温度为1000℃～1150℃的工艺条件下,从温度梯度,密度梯度和沉积动力学方面,研究了制备炭/炭复合材料的微波热解CVI工艺特点,分析了微波热解CVI工艺的沉积机理.结果表明:采用微波热解CVI工艺可制备出体积密度为1.84g·cm-3的炭/炭复合材料,平均致密化速率达0.063g·cm-3·h-1.温度梯度的存在,使预制体实现了从内至外逐步沉积;微波的引入,增加了纤维表面的有效活性点,提高了表面反应速率;微波对化学反应具有一定的催化作用.     

聚乙烯基三苯乙炔基硅烷的热分解动力学

为研究聚乙烯基三苯乙炔基硅烷树脂的热分解机理,利用TG-DTG技术探讨了聚乙烯基三苯乙炔基硅烷树脂的非等温热分解过程.借助非模型拟合法和模型拟合法分析了聚乙烯基三苯乙炔基硅烷树脂(PVTPES)的热分解行为,建立了动力学函数,得到了聚乙烯基三苯乙炔基硅烷树脂的热分解反应机理.结果表明,6种热分析方法计算得到PVTPES的热分解活化能(E)在240 k J/mol左右,指前因子lg A=15.51,机理符合三维(3D)扩散控制机理.聚合物PVTPES的热分解过程分析进一步证实芳炔单体的热聚合为环三聚反应.     

三维高导热炭/炭复合材料的制备、结构及性能（英文）

采用连续沥青基炭纤维与商业PAN基炭纤维的混编制备了三维炭/炭复合材料预制体,通过多次化学气相渗透(CVI)、液压浸渍(LPI)工艺对其进行增密处理和一系列的炭化和石墨化处理获得高导热三维炭/炭复合材料。在此典型结构中,沥青基炭纤维沿x,y方向水平正交排布,而商业PAN基炭纤维沿z方向双向贯通排布。研究了炭/炭复合材料的显微结构以及炭纤维和热解炭对炭/炭复合材料热导率和力学性能的相对贡献。CVI热解炭具有高结晶度并且沿纤维轴高度择优取向。通过3CVI和3CVI+4LPI工艺制备的炭/炭复合材料的密度分别达到了1.58和1.84 g/cm3。所制备的炭/炭复合材料沿x,y方向分别具有115.9 W/m·K (3CVI)和234.7 W/m·K (3CVI+4LPI)的高热导率,沿z方向的热导率分别只有18.6(3CVI)和41.5 W/m·K (3CVI+4LPI)。热扩散和热导率主要依赖于炭/炭复合材料中的连续性沥青基炭纤维。通过PAN基炭纤维的引入和后续增密过程,三维炭/炭复合材料的力学性能相对于一维炭/炭复合材料和二维炭/炭复合材料显著提高。     

碳/碳复合材料ICVI工艺的研究进展

综述了碳/碳复合材料等温CVI制备工艺的最新研究进展,重点介绍了致密化过程和热解碳的形成机理,并展望了今后的发展趋势.     

化学气相渗透法制备复合材料的数值模拟研究进展

化学气相渗透法是一种比较成熟的制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的方法.从预制体结构模型、I-CVI过程模拟、TG-CVI过程模拟3方面总结了近年化学气相渗透(Chemical vapor infiltration,CVI)数值模拟的研究进展,重点评述了致密化过程的几种模型的假设条件、建立过程、与实验的吻合程度.     

遗传算法在C/C复合材料等温CVI工艺参数优化中的应用

阐述了采用基于遗传算法的数值优化技术对等温CVI工艺参数进行优化的方法和过程，并对2DC/C复合材料的ICVI工艺参数进行了优化。结果表明，该技术有助于降低实验成本，提高碳基、陶瓷基复合材料的制备效率和质量。     

单向碳/碳复合材料CVI 致密化模拟研究

采用有限差分模型对单向碳/碳复合材料的化学气相渗透(CV I) 过程进行模拟, 并设计了对照实验对模型进行了验证。模型所预测的预制体密度随渗透时间变化关系曲线与对照实验结果较为吻合, 反映了模型的准确性和实用性。此外通过模型还可得到致密化过程中气体在预制体内的分布情况, 对复合材料致密化均匀性进行表征, 并可获得材料孔隙率变化特点等一系列重要信息, 为CV I 机理的深入研究打下了良好的基础, 对CV I 工艺的改进和优化有较强的指导意义。      

基于遗传算法和神经网络的C/C复合材料等温CVI工艺参数优化模型

建立了基于遗传算法和误差反传（GA-BP）神经网络的化学气相渗透（CVI）工艺参数优化模型。以新型等温CVI工艺制备C/C复合材料时采集的实验数据作为模型评价样本,分析了主要可控影响因素（沉积温度、前驱气体分压与滞留时间等）对C/C复合材料制件密度及其密度均匀性的作用规律。在该模型指导下,样本的期望密度和实测密度最大误差不超过6.2%,密度差最大误差不超过8.2%。实验结果也证明了该模型具有较高的精度和良好的泛化能力,可以用于CVI工艺参数的优化。      

Optimization of a Computer Simulation Model for Packing of Concrete Aggregates

A simulation algorithm was developed for modeling the dense packing of large assemblies of particulate materials (in the order of millions). These assemblies represent the real aggregate systems of portland cement concrete. Two variations of the algorithm are proposed: sequential packing model and particle suspension model. A developed multicell packing procedure as well as fine adjustment of the algorithm's parameters were useful to optimize the computational resources (i.e., to realize the trade-off between the memory and packing time). Some options to speed up the algorithm and to pack very large volumes of spherical entities (up to 10 million) are discussed. The described procedure resulted in a quick method for packing of large assemblies of particulate materials. The influence of model variables on the degree of packing and the corresponding distribution of particles was analyzed. Based on the simulation results, different particle size distributions of particulate materials are correlated to their packing degree. The developed algorithm generates and visualizes dense packings corresponding to concrete aggregates. These packings show a good agreement with the standard requirements and available research data. The results of the research can be applied to the optimal proportioning of concrete mixtures.     

机械合金化过程理论模型研究进展

对机械合金化过程理论模型主要模拟方法与结合作了评述。机械合金化过程理论模型大致可分为四类，运动学模型，碰撞模型，能量传输模型与球磨图，温升效应模型，这些模型可在一定范围内预测工艺参数和粉末材料参数对机械合金化过程和结果的影响，有利于机械合金化工艺的优化。     

空调制冷系统的建模研究现状介绍

从部件模型和系统模型两个方面分析和总结了国内外制冷系统的建模研究及实际应用状况,认为将制冷系统模型与其它子系统模型相结合的方法能更好地实现空调系统性能优化的目标。     

Pearson random walk algorithms for fiber-scale modeling of Chemical Vapor Infiltration

Chemical Vapor Infiltration (CVI) is a popular processing route for the preparation of high-quality Ceramic-Matrix Composites which involves rarefied gas transfer in a disordered fibrous array and heterogeneous deposition reactions. The fiber-scale modeling of CVI in large 3D images of actual porous media (e.g. tomographic images) is a challenging task. We address it with a numerical method based on Pearson random walks for transport/reaction of gases, on a Simplified Marching Cubes technique for the surface discretization, and on a pseudo-VOF technique for surface growth. Two different chemical situations are considered, depending on whether the gas precursor is synthesized inside the pores or not. Numerical validations of the code with respect to analytical estimates are presented; finally, in applications to large 3D images of fibrous media, we discuss the consequences of the competition between diffusion and reaction on the deposit morphology.     

复合材料细观结构三维有限元网格模型的建立

提出了针对颗粒夹杂为椭球形状并呈随机分布的多相复合材料的三维有限元网格的建立方法,为复合材料细观结构研究提供了一种全自动的建模工具。引入了以体积为标度的任意两椭球骨料侵入的判别准则,实现了一种三维随机骨料的投放算法;在基于映射法的颗粒表面有限元网格生成算法中通过扫描线布点和局部连接技术较好地解决了网格极化现象;采用改进的三维AFT方法生成基体的四面体网格,并利用AFT特性一次生成所有颗粒夹杂的四面体网格;为进一步的复合材料细观结构与宏观力学性能的多尺度计算打下了基础。最后用几个算例验证了算法的有效性。     

非线性振冲隔离器油阻尼特性模型及参数识别

为研究油阻尼特性从而实现非线性油阻尼振冲隔离器的自主设计及优化,运用理论建模与实验建模相结合的方法,通过大量科学实验和合理的数据处理,根据数据处理所得数据及显示的图形结果进行油阻尼特性的非线性分析与建模,提出了用于小型电子设备的振冲隔离器的油阻尼特性模型,并进行了部分参数识别。由于体积小,在忽略位移影响的情况下,油阻尼特性模型是按频率分区的,按速度分段的。实验证明,所建模型计算结果比传统线性理论模型计算结果更接近实验数据。     

钢棒加工硬化区的模态参数目标建模及模型修正

在动力学建模过程中,加工硬化区对结构动力学性能的影响是经常忽略的问题,而模态参数的一致逼近是结构建模及修正的一个主要目标.本文主要研究加工硬化区建模及修正过程中的两个关键问题,即目标一致逼近模型的建立和模型修正的敏感参数分析.在研究过程中,以两个弯曲钢棒结构的缩尺试样为对象,利用试验提供的测试结果,研究这类弯曲加工结构...     

在有噪声时用CARV模型提高识别模态参数的精度

多维可控自回归（ＣＡＲＶ）模型对模态参数的识别精度很高，但受噪声影响却很严重，现有的方法很少考虑有噪声输入的情况而使ＣＡＲＶ方法的使用受到极大限制。本文讨论了有噪声存在的情况下，ＣＡＲＶ模型对模态参数的识别，推导了ＣＡＲＶ模型在有噪声情况下的建模公式，并通过仿真验证了方法的有效性，针对ＣＡＲＶ模型在具体应用中的一些问题进行了讨论。