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有机聚合物覆膜对石英砂压裂支撑剂破碎率的影响研究

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石油管材与仪器 2024年第1期10卷 29-32页

作者：蔡克赵旭段晓鹏靳权宋恩鹏中国石油集团工程材料研究院有限公司国家石油管材质量检验检测中心国家市场监管重点实验室(石油管及装备质量安全)陕西西安710077 长庆油田分公司第六采气厂陕西西安710018

天然石英砂压裂支撑剂具有成本低、来源广的优点,但存在破碎率高的缺点。如何有效降低天然石英砂压裂支撑剂的破碎率,是拓展其应用的关键问题。覆膜法将有机聚合物包覆在天然石英砂压裂支撑剂表面,制备具有“核壳”结构的覆膜砂,是降低... 详细信息

天然石英砂压裂支撑剂具有成本低、来源广的优点,但存在破碎率高的缺点。如何有效降低天然石英砂压裂支撑剂的破碎率,是拓展其应用的关键问题。覆膜法将有机聚合物包覆在天然石英砂压裂支撑剂表面,制备具有“核壳”结构的覆膜砂,是降低破碎率的重要方法。以70-140目石英砂压裂支撑剂为研究对象,分别以酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、聚氨酯为包覆剂,制备了4种覆膜砂,研究了有机聚合物不同种类和不同用量对天然石英砂压裂支撑剂破碎率的影响。结果表明:当采用同种有机聚合物时,在69 MPa闭合压力下,随着有机聚合物用量增加(2%~4%),破碎率先快速降低、后缓慢降低,当有机聚合物用量为6%时,破碎率显著降低;当有机聚合物用量均为6%时,在69 MPa闭合压力下,环氧树脂所得覆膜砂破碎率最低(其值为0.8%),呋喃树脂所得覆膜砂破碎率最高(其值为3.1%),酚醛树脂和聚氨酯所得覆膜砂破碎率居中(其值分别为1.3%和1.8%)。该研究结果可为低破碎率覆膜砂的合成提供一定的理论依据。

关键词：天然石英砂压裂支撑剂破碎率覆膜法有机聚合物

钛酸钡-铌酸钾钠弛豫铁电储能陶瓷的合成和表征

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复合材料学报 2023年第4期40卷 2140-2154页

作者：靳权宋恩鹏蔡克中国石油集团工程材料研究院有限公司、国家石油管材质量监督检验中心西安710077

综合储能性能(充电能量密度、放电能量密度和储能效率)较低是储能陶瓷领域亟待解决的关键科学问题。同时提高陶瓷的极化差(ΔP)和击穿场强(BDS),是提高陶瓷综合储能性能的重要方法。以BaTiO_(3)(BT)为主晶相,K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)(KNN... 详细信息

综合储能性能(充电能量密度、放电能量密度和储能效率)较低是储能陶瓷领域亟待解决的关键科学问题。同时提高陶瓷的极化差(ΔP)和击穿场强(BDS),是提高陶瓷综合储能性能的重要方法。以BaTiO_(3)(BT)为主晶相,K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)(KNN)为包覆剂、助烧剂和添加剂,合成了晶粒尺寸为100 nm和200 nm的BT-KNN陶瓷。结果表明:BT-KNN陶瓷具有明显的纳米畴、弛豫行为和介电温度稳定性,且兼具高ΔP和高BDS。相比晶粒尺寸为100 nm的BT-KNN陶瓷,晶粒尺寸为200 nm的BT-KNN陶瓷具有更加优异的综合储能性能,包括较高的充电能量密度W(2.50 J·cm^(-3))、放电能量密度W_(rec)(2.08 J·cm^(-3))和储能效率η(83.2%)。该研究可为高综合储能性能陶瓷的合成提供一定的理论依据。

关键词：极化差击穿场强储能性能纳米陶瓷弛豫行为 BaTiO3

自组装烧结法可控合成钛酸钡微纳米陶瓷的效果和适用范围研究

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材料导报 2023年第17期37卷 107-112页

作者：宋恩鹏靳权刘钊陈奋华蔡克中国石油集团工程材料研究院有限公司西安710077 中国石油长庆油田分公司物资供应处西安710016

微纳米钛酸钡陶瓷(BaTiO_(3))是多层陶瓷电容器(Multilayer ceramic capacitors,MLCCs)的关键材料,其可控合成受到研究者的广泛关注。本工作采用自组装烧结法制备了具有不同晶粒尺寸的微纳米BaTiO_(3)陶瓷,从样品的相对密度、晶粒尺寸... 详细信息

微纳米钛酸钡陶瓷(BaTiO_(3))是多层陶瓷电容器(Multilayer ceramic capacitors,MLCCs)的关键材料,其可控合成受到研究者的广泛关注。本工作采用自组装烧结法制备了具有不同晶粒尺寸的微纳米BaTiO_(3)陶瓷,从样品的相对密度、晶粒尺寸和介电性能研究了该方法在可控合成微纳米BaTiO_(3)陶瓷时的效果和适用范围。结果表明,采用二元粒径自组装烧结法,通过合理选择BaTiO_(3)粉体尺寸和组合方式,实现了可控合成不同晶粒尺寸的陶瓷;采用三元和四元粒径自组装烧结法,虽然提高了陶瓷的相对密度,但是降低了晶粒尺寸的可控性。因此,采用二元粒径自组装烧结法有利于可控合成微纳米BaTiO_(3)陶瓷。

关键词：钛酸钡相对密度晶粒尺寸介电性能自组装烧结法可控合成

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贴补复合材料层合板的分析及参数影响

功能材料 2014年第13期45卷 13116-13121页

作者：叶正浩周丽宋恩鹏相超南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 沈阳飞机设计研究所沈阳110035

建立贴补复合材料层合板的三维有限元模型,采用渐进失效分析方法分析了贴补结构在拉伸载荷下的失效模式和极限强度。计算结果与实验结果吻合良好,证明模型可以准确地预测贴补结构的极限强度。分析结构的渐进失效过程,根据结构失效时的... 详细信息

建立贴补复合材料层合板的三维有限元模型,采用渐进失效分析方法分析了贴补结构在拉伸载荷下的失效模式和极限强度。计算结果与实验结果吻合良好,证明模型可以准确地预测贴补结构的极限强度。分析结构的渐进失效过程,根据结构失效时的主导因素将贴补结构的失效模式分为补片失效、胶层失效和混合失效。研究不同补片直径和厚度下贴补结构的失效模式,结合结构的失效模式,讨论贴补参数的变化对贴补结构极限强度的影响,为复合材料贴补时参数的选择提供了一些设计规律。

关键词：层合板失效模式极限强度修理渐进失效

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飞机内部腐蚀关键部位加速试验环境谱研究

航空学报 2006年第4期27卷 646-649页

作者：宋恩鹏刘文珽杨旭北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083 沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

为进行飞机结构日历寿命体系评定,针对某型飞机机体结构内部腐蚀关键部位,对其加速腐蚀试验环境谱进行了研究。提出了适用于内部结构腐蚀关键部位的加速腐蚀试验环境谱,并进行了加速腐蚀试验,采用腐蚀程度对比法确定了加速腐蚀试验环境... 详细信息

为进行飞机结构日历寿命体系评定,针对某型飞机机体结构内部腐蚀关键部位,对其加速腐蚀试验环境谱进行了研究。提出了适用于内部结构腐蚀关键部位的加速腐蚀试验环境谱,并进行了加速腐蚀试验,采用腐蚀程度对比法确定了加速腐蚀试验环境谱与实际飞机使用环境之间的当量关系,并已成功地将其应用到歼X型飞机机体结构的日历寿命评定中。

关键词：腐蚀加速腐蚀飞机结构环境谱当量加速关系

自组装烧结法可控合成钛酸钡微纳米陶瓷效果和适用范围研究

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材料导报 2022年

作者：宋恩鹏靳权刘钊陈奋华蔡克中国石油集团工程材料研究院有限公司中国石油长庆油田分公司物资供应处

微纳米钛酸钡陶瓷(BaTiO)是多层陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitors，MLCCs)的关键材料，其可控合成受到研究者的广泛关注。本文采用自组装烧结法制备了具有不同晶粒尺寸的微纳米BaTiO陶瓷，从样品的相对密度、晶粒尺寸、介电性...

微纳米钛酸钡陶瓷(BaTiO)是多层陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitors，MLCCs)的关键材料，其可控合成受到研究者的广泛关注。本文采用自组装烧结法制备了具有不同晶粒尺寸的微纳米BaTiO陶瓷，从样品的相对密度、晶粒尺寸、介电性能，研究了该方法在可控合成微纳米BaTiO陶瓷效果和适用范围。结果表明，采用二元粒径自组装烧结法，通过合理选择BaTiO粉体尺寸和组合方式，实现了可控合成不同晶粒尺寸的陶瓷；采用三元和四元粒径自组装烧结法，虽然提高了陶瓷的相对密度，但是降低了晶粒尺寸的可控性。因此，采用二元粒径自组装烧结法有利于可控合成微纳米BaTiO陶瓷。

关键词：

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基于准静态拉伸试验的临界CTOA测量

北京航空航天大学学报 2016年第9期42卷 1936-1943页

作者：鲁龙坤王生楠王照宋恩鹏西北工业大学航空学院西安710072 中航工业沈阳飞机设计研究所沈阳110035

为了寻求更为简单、准确的临界裂纹尖端张开角(CTOAc)测量方法以推广CTOA准则的应用,本文对材料CTOAc的测量方法进行了研究。根据CTOA的性质及Gteborgs Kungliga Segel Sllskap(GKSS)提出的CTOAc估算方法导出了两种不同裂纹尖端张... 详细信息

为了寻求更为简单、准确的临界裂纹尖端张开角(CTOAc)测量方法以推广CTOA准则的应用,本文对材料CTOAc的测量方法进行了研究。根据CTOA的性质及Gteborgs Kungliga Segel Sllskap(GKSS)提出的CTOAc估算方法导出了两种不同裂纹尖端张开位移(CTOD)定义之间的关系,并进一步得到一种基于准静态拉伸试验的CTOAc测量方法,该方法与GKSS提出的估算方法相等效但更加简单。为了验证准静态拉伸试验法的准确性,对7B04 M(T)试样进行了静态拉伸试验,并使用上述两种方法估算7B04的CTOAc,结果表明两种方法估算出的CTOAc仅相差1%。同时分别采用平面应变核模型、平面应力模型对试样进行了弹塑性有限元模拟,模拟结果与试验结果相吻合。

关键词：临界裂纹尖端张开角(CTOAc) 裂纹尖端张开位移(CTOD) 准静态拉伸试验平面应变核模型弹塑性有限元模拟

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复合材料加筋结构后屈曲的自开发程序

复合材料学报 2017年第7期34卷 1443-1450页

作者：韩庆宋恩鹏陆华刘斌西北工业大学航空学院西安710072 沈阳飞机设计研究所沈阳110035

针对复合材料层合加筋结构的后屈曲问题,开发出自编Fortran程序,并嵌入Patran进行前后处理。采用该程序计算出线性屈曲模态,将其作为后屈曲非线性计算的初始挠度;采用增量迭代技术、弧长控制及能量收敛准则求解非线性方程;最后引入复合... 详细信息

针对复合材料层合加筋结构的后屈曲问题,开发出自编Fortran程序,并嵌入Patran进行前后处理。采用该程序计算出线性屈曲模态,将其作为后屈曲非线性计算的初始挠度;采用增量迭代技术、弧长控制及能量收敛准则求解非线性方程;最后引入复合材料Tsai-Hill失效准则,对单元的损伤进行判断及刚度折减。采用复合材料加筋板的压缩试验对该系统进行初步验证。针对不同加载方式、选材及结构型式的机翼盒段,利用该系统进行后屈曲计算和分析,数值结果与试验数据吻合较好。

关键词：材料失效结构破坏增量迭代弧长控制能量收敛后屈曲翼盒

基于云平台的沥青路面温度在线监测系统研究及实现

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基于云平台的沥青路面温度在线监测系统研究及实现

作者：宋恩鹏长安大学

学位级别：硕士

随着社会公共设施的不断完善,大多数城市道路的路面采用沥青混合料铺设,铺设的整个过程大致分为出场、运输过程、初压、复压和终压这五个重要阶段。然而由于混合料的温度离析以及摊铺压实时工艺不合理,导致很多沥青路面在铺设通车之后,... 详细信息

随着社会公共设施的不断完善,大多数城市道路的路面采用沥青混合料铺设,铺设的整个过程大致分为出场、运输过程、初压、复压和终压这五个重要阶段。然而由于混合料的温度离析以及摊铺压实时工艺不合理,导致很多沥青路面在铺设通车之后,会出现路基塌陷问题,所以沥青混合料温度的控制是决定沥青路面铺设质量的关键因素。因此我们需要对沥青路面整个铺设过程中的温度进行精确采集、数据存储和实时监测。目前对沥青摊铺时路面温度的采集大多采用传统的水银温度计和红外热像仪,水银温度计虽然采集精度高,但很容易破损。红外热像仪测得的路面温度精度低,且与路面内部真实温度相差较大;对数据的存储很多采用人工现场记录,容易人为篡改数据;对数据的监测很多局限在一个监控室内,不能实现远程在线监测。这些已经无法满足当前沥青路面铺设的需求。本文在研究了沥青路面温度采集现状和国内最新的物联网平台之后,从中选择了Onenet物联网设备云平台作为数据交流中枢,设计和实现了便于部署的基于云平台的沥青路面温度在线监测系统,系统由温度记录仪、温度记录APP和Onenet云平台三部分构成。温度记录仪采用PT100工业级传感器对沥青内部温度进行高精度采集,集成ESP8266无线WIFI模块负责与温度记录APP、云平台进行数据交互。温度记录APP主要实现对沥青路面铺设基础数据(承包单位、监理单位、位置、桩号、工艺等)的录入、存储、智能分析和建议。Onenet实现对采集温度的接收、存储和分类在线展示,还可将数据向第三方进行推送,同时可以通过云平台推出的设备云APP实现随时随地数据查看。最后经过整体系统测试,各个模块运行良好,实现了温度数据的高精度采集和远程在线监测,避免了记录不规范的问题,系统成本低以及覆盖范围广,为沥青路面混合料信息采集和后续处理提供了一套完整的解决方案。

关键词：沥青路面温度记录仪云平台 APP